Variabilidade Interanual da Precipitação Pluvial na Cidade do Rio de Janeiro e os Eventos El Niño/Oscilação Sul.

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1 Variabilidade Interanual da Precipitação Pluvial na Cidade do Rio de Janeiro e os Eventos El Niño/Oscilação Sul. Thábata Teixeira Brito, Camila de Assis Magalhães, Nathália da Silva Henrique de Moura José Francisco de Oliveira Júnior, Gustavo Bastos Lyra - Alunas de Graduação em Meteorologia - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Departamento de Meteorologia (DMET), Av. Prof. Athos da Silveira, Rio de Janeiro - RJ. CEP: -, Rio de Janeiro - RJ. thabatatbrito@gmail.com, mila.5@gmail.com, nathaliahmoura@gmail.com Dr. em Ciências Atmosféricas, Engenharia Civil UFRJ, DMET, Av. Athos da Silveira, Rio de Janeiro RJ. CEP: -, Rio de Janeiro RJ. jfoliverjr@lamma.ufrj.br - Prof. Dr. em Agrometeorologia Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), Instituto de Florestas, Departamento de Ciências Ambientais, Rod. BR 5 km, CEP: Seropédica, RJ. gblyra@gmail.com ABSTRACT: The relationship between El Niño Southern Oscillation (ENSO) and the interannual variability of precipitation for the city of Rio de Janeiro (CRJ), in the period from to 00, was investigated using GEORIO pluviometric stations. The evaluation of this relationship was based on the normalized precipitation index (NPI) and maps of precipitation anomalies for each year. The years with negative precipitation anomaly were, 000, 00, 00 and 00, when El Niño and strong La Niña were observed, while positive anomalies were found next to massifs and coastal areas, for 00 and 00. It was observed that local phenomena, synoptic systems and patterns of ENSO monthly variability need to be investigated using another statistic tool, since they influence the variability of rainfall at CRJ. Palavras-chave: ENOS; Precipitação pluvial; Sistemas meteorológicos; Rio de Janeiro. INTRODUÇÃO A Cidade do Rio de Janeiro (CRJ) possui distribuição espacial e temporal da precipitação pluvial extremamente variável, sendo freqüentemente afetada por eventos extremos de precipitação (DERECZYNSKI et al., 00). Conhecer esse regime é importante para diversas atividades relacionadas ao comércio, indústria e turismo, além do próprio planejamento urbano. Os principais sistemas meteorológicos que atuam na CRJ são os Sistemas Frontais (SF), Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) e as brisas (vale montanha e marítima/terrestre), entre outros ( SATYAMURTY et al., ). Esses sistemas provocam precipitação de intensidade variável, dependendo da localização e da topografia da região. A presença dos maciços da Pedra Branca, Tijuca e Gericinó, que compõem a orografia do município, oferecem uma barreira ao deslocamento de ar nos níveis mais baixos da atmosfera, e resultam, em modificações na estrutura da circulação e nas próprias condições de tempo local e, ou em regiões adjacentes (LIMA e MAIA, 0). Os padrões sazonais e anuais dos sistemas meteorológicos podem ser influenciados por modos de variabilidade climática, como o El Niño Oscilação Sul (ENOS) e Oscilação Decadal do Pacífico (ODP). O El Niño é a fase quente da Oscilação Sul, que é caracterizado pelo aquecimento anômalo das águas do Pacífico Tropical central e leste, desde a costa oeste da América do Sul. O aquecimento, e o subseqüente resfriamento, dura de a meses, com início no começo

2 do primeiro ano, máxima intensidade durante dezembro - janeiro e término na metade do segundo ano. Contudo esse ciclo ainda não é satisfatoriamente definido, nem sua influência nos sistemas meteorológicos atuantes em determinadas regiões. O El Niño é cíclico, mas não possui período regular, com intervalo de ocorrência do evento entre três e cinco anos (CPTEC/INPE, 000). A La Niña é a fase fria da Oscilação Sul e pode variar em intensidade (MARIN e SENTELHAS, ; PHILANDER, 0). Em geral, o episódio começa a se desenvolver em meados de um ano, atinge sua intensidade máxima no final daquele ano e dissipa-se em meados do ano seguinte, com duração entre e 5 meses (CPTEC/INPE, 000). Devido à complexidade dos sistemas meteorológicos e da topografia da CRJ, que influenciam no seu regime pluviométrico, o estudo tem por objetivo analisar a variabilidade interanual da precipitação pluvial e suas relações com eventos de ENOS. - MATERIAL E MÉTODOS A CRJ está localizada entre as latitudes 5 05 S e 0 S e as longitudes 0 W a 0 W, estado do Rio de Janeiro, região Sudeste. Em torno de 0% da sua população vive na Região Metropolitana do Rio de Janeiro - RMRJ (FERREIRA, 005). Na topografia da região destacam-se três maciços: Tijuca, Pedra Branca e Mendanha. Os Maciços da Tijuca e da Pedra Branca estendem-se do continente até o Oceano Atlântico, no sentido sudeste (Tijuca) e sudoeste (Pedra Branca). Esses maciços atuam como barreira aos ventos predominantes, não permitindo a ventilação adequada das áreas situadas no interior do continente, ou forçando o escoamento paralelo aos maciços nas áreas internas. A topografia associada ao ambiente costeiro influencia a circulação local, principalmente a circulação das brisas marítimas e terrestres (MAIA, 005) Figura Localização das estações pluviométricas da Geo-Rio com destaque para os maciços da Tijuca, Pedra Branca e Medanha e sua hipsometria. Foram utilizados os totais anuais de precipitação pluvial de estações da Fundação Geo-Rio no período de 00, ou seja, séries de anos. As exceções foram as estações de Laranjeiras e São Cristovão, que iniciaram seu funcionamento em setembro de 000, e assim, apresentaram séries de anos. A partir dos dados de precipitação foram calculados os Índices Normalizados de Precipitação (INP), sendo posteriormente espacializados para cada ano. Considerou-se na interpolação o modelo de efeito local, Mínima Curvatura (MC), com auxílio do aplicativo SURFER.0. A partir disso, foram gerados mapas de anomalia de precipitação anual com os respectivos índices de INP. Foi levantada a ocorrência anual dos principais sistemas produtores de tempo na CRJ baseado nos eventos de ZCAS e SF durante o período de -00 (Figura ) através do boletim CLIMANÁLISE (CPTEC/INPE, 00).

3 Tabela Estações pluviométricas da Geo-Rio e os identificadores da Figura ID Nome ID Nome ID Nome ID Nome Vidigal Penha Itanhangá 5 Grota Funda Urca Madureira Cidade de Deus Campo Grande São Conrado Irajá Riocentro Sepetiba Tijuca Bangú 0 Guaratiba Sumaré 5 Santa Teresa Piedade Gericinó Mendanha Copacabana Tanque Santa Cruz Itaúna Grajaú 5 Saúde Cachambi Laranjeiras Ilha do Governador Jardim Botânico Anchieta São Cristovão Figura - Número de ocorrência (a) de eventos de ZCAS e sistemas frontais e histograma de freqüência (%) - (b), durante o período de -00. Fonte: Climanálise RESULTADOS E DISCUSSÃO Dos anos analisados foram observadas ao longo de toda a região de estudo anomalias negativas de precipitação, com INP entre 0 e -,0, nos anos de, 00 e 00 (Figura ). Nesses anos, os meses chuvosos (janeiro a abril) do início do ano tiveram média trimestral do índice multivariado de ENOS nulo ou negativo (< -0,), sendo considerados neutros ou La Niña. Os anos de (INP negativo) e (INP positivo) apresentaram resultados oposto, mesmo sendo caracterizados como anos de El Niño. Baseado no índice multivariado de ENOS observou-se que em o evento iniciou apenas no trimestre AMJ e se intensificou até OND do mesmo ano, ou seja, não coincidiu com o período chuvoso do início desse ano, que foi de condições nulas. Em, o El-Niño continuou com índice > 0,5 até o trimestre AMJ e, assim, coincidiu com o período chuvoso do início do ano, enquanto que no final do ano as condições foram de La-Niña. Vale ressaltar que o período chuvoso representa mais de 5 % da precipitação pluvial anual da CRJ, principalmente no ano de com número de ocorrência de 5 SF e ZCAS (Figura ). Houve intensificação das anomalias positivas de precipitação ao longo da área de estudo, principalmente próxima aos maciços e na área costeira, com INP superior a,5 () e -,0 (, 00 e 00). Na bai xada de Jacarepaguá e a sotavento da zona oeste da CRJ, particularmente, próximo ao maciço de Mendanha, e parte da zona norte, observaram-se os menores desvios (Figura ).

4 Figura - Mapas de anomalias dos INP da Cidade do Rio de Janeiro para períodos de, (El Niño-forte), 00 (La Niña-moderada) e 00 (El Niño-moderado). Para 000, caracterizado como La Niña, verificaram-se anomalias negativas na maioria das estações pluviométricas da CRJ, exceto um padrão de anomalia positiva, em Campo Grande, devido à presença dos maciços do Mendanha e Pedra Branca, que intensificou a precipitação pluvial a barlavento desses maciços, associado com a circulação da brisa marítima através da Baía de Sepetiba que transporta umidade. Enquanto que na Penha, observou-se padrão neutro de anomalia, referente à circulação da brisa marítima (Figura ). Anomalias positivas foram identificadas de INP durante 00. Notou-se que os padrões neutros apareceram em outros locais diferentes das estações pluviométricas dos anos de La Niña (-000) e El Niño (), não sendo identificado em anos de El Niño forte. A atuação dos sistemas meteorológicos na CRJ, para o ano de 00 foi de 5 SF e ZCAS Figura - Mapas de anomalias dos INP da Cidade do Rio de Janeiro para períodos de 000 (La Niña-moderada), 00 (El Niño-moderado), 00 (La Niña-forte) e 00 (La Niña-forte). Ocorreram anomalias negativas na maioria das estações pluviométricas da CRJ durante o episódio de 00 (La Niña-Forte) similar aos episódios de 00 e 00, exceto

5 alguns padrões neutros identificados na costa (estações de Itaúna, Sumaré, São Conrado e Laranjeiras) e no interior (estações Santa Cruz e Gericinó) da CRJ. Houve diminuição dos SF e aumento significativo das ZCAS para o ano de 00, e com isso alterado o padrão da intensidade de precipitação pluvial na CRJ. Observaram-se no de 00 vários padrões através do INP na CRJ próximos aos maciços, mostrando a influencia local nos padrões de precipitação com anomalias negativas, enquanto que fora dos maciços ocorre aumento gradativo dos índices na CRJ. CONCLUSÕES O modo de variabilidade do ENOS teve influência significativa nos padrões de precipitação pluvial na CRJ, especialmente durante os anos de El Niño (forte-moderado). Nesses anos ocorrem diferentes padrões, com algumas oscilações associadas aos sistemas meteorológicos atuantes e da topografia local. O INP consegue mostrar os padrões de variabilidade da precipitação pluvial na CRJ, e alguns padrões locais (neutro) identificados estão associados à topografia local e os sistemas meteorológicos atuantes. No entanto, são necessários estudos futuros e com suporte de técnicas de estatística multivariada e geoestatística para compreender e definir melhor esses padrões na CRJ. 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CPTEC/INPE. Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (00) seção clima. Disponível no site: Acesso em: 00. CPTEC/INPE. El Niño La Niña. Boletim Informativo do Instituto Nacional de Pesquisas Especiais, 000. Disponível em: Acesso em: de Setembro, 000. DERECZYNSKI, C. P., OLIVEIRA, J. S, MACHADO, C. O. Climatologia da Precipitação no Município do Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Meteorologia, v., p. -, 00. FERREIRA, M. S. Simulação do Transporte de Poluentes Atmosféricos na Bacia Área III da Região Metropolitana do Rio de Janeiro Via o Modelo AERMOD. Dissertação de Mestrado, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, pp, 005. LIMA, M. B., MAIA, L. F. P. G. Influencia da topografia de pequena escala na precipitação no Rio de Janeiro. In: I CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, Anais... Sociedade Brasileira de Meteorologia-SBMET, Campina Grande, -p., 0. MAIA, L. F. P. G. Cenarização Espaço-Temporal dos Impactos da Qualidade do Ar na Bacia Área III pelo Aumento de Demanda do Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro Antônio Carlos Jobim (Galeão). Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 5 pp, 005. MARIN, F. R.; SENTELHAS, P. C. Análise da Influência dos fenômenos El Niño e La Niña no clima de Piracicaba. In: X CONGRESSO BRASILEIRO DE AGROMETEOROLOGIA, Anais... Sociedade Brasileira de Agrometeorologia, Piracicaba,. PHILANDER, S. G. El Niño, La Niña and the Southern Oscillation. Academic San Diego, 0. SATYAMURTY, P.; NOBRE, C. A.; SILVA DIAS, P. L. Tropics-South America. Chapter in Meteorology of the Southern Hemisphere. Meteorological Monograph - American Metetorology Society, v., p.0-5,.