INFLUÊNCIA DE OSCILAÇÕES INTERDECADAIS NA PRECIPITAÇÃO DA AMAZÔNIA OCIDENTAL

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1 INFLUÊNCIA DE OSCILAÇÕES INTERDECADAIS NA PRECIPITAÇÃO DA AMAZÔNIA OCIDENTAL Daris Correia dos Santos¹ Raimundo Mainar Medeiros² José Ivaldo Barbosa de Brito³ 1 Bolsista CAPES do Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, UFCG, Campina Grande, PB, dariscorreia@gmail.com ² Bolsista CAPES do Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, UFCG, Campina Grande, PB, mainarmedeiros@gmail.com 3 Meteorologista, Prof. Dr. Unidade Acadêmica de Ciências Atmosférica-UFCG, Ivaldo@dca.ufcg.edu.br Resumo O objetivo principal é analisar possíveis influências da Oscilação Decadal do Pacifico (PDO) nos índices extremos de precipitação da Amazônia Ocidental. Foram utilizados dados anuais de precipitação, distribuídos em pontos de grade, oriundas da reanalise do Centro Europeu de Previsão de Tempo de Médio Prazo (ECMWF), para o período de 1967 a 21. Também foram utilizadas informações de índices de teleconexões PDO extraídos do Home Page do Centro Nacional de Previsão Ambiental dos Estados Unidos da América (NCEP). A análise foi realizada em nível anual. Os resultados mostraram que existe associação entre a chuva e a PDO, de modo que décadas com chuvas acima da normal são associadas à fase quente da PDO, intercaladas com décadas com chuva abaixo da normal associadas à fase fria da PDO, o que indica oscilações periódicas de médio e longo prazo na precipitação pluvial da Amazônia Ocidental. Palavras-chave: Índices, Anomalias, Variabilidade Climática. INTRODUÇÃO O clima atual da região Amazônica é uma combinação de vários fatores como latitude, altitude, maritimidade, continentalidade, vegetação, relevo, etc, sendo que o mais importante é a disponibilidade de energia solar, através do balanço de energia. 1

2 Situada na região entre 5 o N e 1 o S recebe no topo da atmosfera um valor máximo de 36,7 MJ.m -2.dia -1 em Dezembro/Janeiro e um valor mínimo de 3,7 MJ.m -2.dia -1 em Junho/Julho (Salati e Marques, 1984). Esta distribuição é controlada pela nebulosidade advinda da migração SE/NW da convecção amazônica (Horel et al., 1989). O nome Oscilação Decadal do Pacífico (PDO) foi dado pelo biólogo Steve Hare da Universidade de Washington em 1996, junto com outros pesquisadores como, Nathan Mantua, Yuan Zhang, Robert Francis e Mike Wallace, que descobriram esse padrão decadal de trabalhos feitos sobre a variação da população dos peixes no Pacífico norte (Mantua et al., 1997). A fase quente da Oscilação Decadal definida por Mantua et al. (1997), configura-se com um forte sistema de baixa pressão das Aleutas, águas de superfície mais frias do que o normal no Pacífico Norte Central e Oeste, e mais quentes do que o normal na costa oeste das Américas e no Pacífico Tropical Central e Leste. As mudanças de fase da PDO, com duração de 2-3 anos, são relativamente abruptas. Na América do Sul, vários estudos mostraram que a variabilidade na escala interdecadal é significativa na precipitação da Argentina e Uruguai e nas vazões de rios no sudeste da América do Sul (e.g. Castañeda e Barros, 1994; Krepper e Sequeira, 1998; Robertson e Mechoso, 1998). Estudos mostram também que há sinais de variabilidade interdecadal na precipitação e vazões na Amazônia (e.g. Marengo, 1999). Bischoff et al. (1997) na região da Bacia do Rio Uruguai observaram ciclos entre 14 e 15 anos, 8 e 9 anos, e entre 3,5 e 4 anos, os quais estão associados a frequências baixas, sendo o último provavelmente associado a eventos El Niño. A variabilidade da PDO pode produzir diferenças entre chuvas sazonais de primavera e verão de até 5% entre fases opostas de uma oscilação. Estas fases podem durar uma década ou mais e produzir secas severas e constantes, assim como estações muito úmidas. Elas ainda influenciam no início e final da estação chuvosa, o que pode ter consequências significativas. MATERIAL E MÉTODOS 2

3 No presente trabalho foram usados dados de reanalise do projeto ERA-4 do Centro Europeu de Previsão de Tempo de Médio Prazo (ECMWF - European Center for Medium-Range Weather Forecasts), de precipitação de 1967 a 21 da Amazônia Ocidental (Roraima, Amazonas, Acre, Rondônia), disponibilizados em ponto de grade com resolução de 2,5 x 2,5, e de índices de PDO disponíveis no site do NCEP (National Centers for Environmental Prediction). Para a analise dos dados foi utilizado o software Excel. Os dados foram agrupados anualmente, calcularam se a média para o período denominada de normal- e as respectivas anomalias, (subtraindo-se o valor de cada ano do valor da normal (188,66 mm)). Desse modo, anomalias negativas e positivas representam valores de precipitação abaixo e acima da normal, respectivamente. Posteriormente, realizou se a análise de frequência, pelo cálculo da percentagem de anos com anomalias negativas e positivas, em cada agrupamento, em dois períodos: (fase fria da PDO), (segunda fase quente da PDO). O período de 1999 a 21 não foi incluído nas análises de frequência, pela pequena série com dados pluviométricos. Para detectar periodicidade (oscilações e suas frequências) na série temporal de precipitação de , relacionadas à PDO, foram identificadas as fases quente e fria da PDO, Figura 1. Uma fase fria completa ocorreu no período de (29 anos). Já a última fase quente ocorreu no período de (21 anos). A fase fria corresponde ao maior número de La Niña e a fase quente ao maior número de El Niño. Figura 1. Fases da Oscilação Decadal do Pacífico (Fonte: CPC-NOAA). 3

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO A La Niña é um fenômeno em que ocorre o abrandamento das águas superficiais do oceano Pacífico, gerando intensificação dos padrões atmosféricos em toda faixa longitudinal do nosso planeta. Na Amazônia, o La Niña, normalmente, estar associado ao acréscimo de precipitação (Figura 2). A fase fria da PDO corresponde ao maior número de La Niña. Ocorreu La Niña de intensidade forte para o período relacionado à fase fria de PDO nos anos de 1973 e Segundo Oliveira (1999) o fenômeno El Niño é um aquecimento anormal das águas do Oceano Pacífico Equatorial, conjugado com o enfraquecimento dos ventos alísios na região equatorial, provocando um déficit de precipitação pluviométrica no norte e leste da Amazônia. As causas desse aquecimento ainda são desconhecidas e não possuem duração e periodicidade exatas. Na Amazônia, esse fenômeno contribui para a diminuição das precipitações (Figura 3). A fase quente da PDO estar associada ao maior número de El Niño. Ocorreu El Niño de intensidade forte para o período relacionado à fase quente da PDO nos anos de 1982 e Normal (mm) Linear (Normal (mm)) y = 68,669x ,6 R² =,541 Normal (mm) Linear (Normal (mm)) y = -6,3819x ,2 R² =, Precipitação (mm) Precipitação (mm) Figura 2: Tendência da precipitação (mm) durante a fase fria da PDO. Figura 3: Tendência da precipitação (mm) durante a fase quente da PDO. 4

5 Na Tabela 1 observam-se a intensidade do fenômeno climático El Niño e La Niña que foi classificada em classes fraca, moderada e forte utilizando-se a média do ION (Índice Oceânico Niño). Tabela 1. Classificação anual da intensidade do fenômeno ENOS 3.4. El Niño La Niña Fraco Moderado Forte Fraco Moderado Forte Fonte: NOAA - National Weather Service. Na Figura 4, estão representados a distribuição dos totais médios anuais de precipitação e o respectivo índice PDO médio de cada ano da série histórica As décadas com chuvas acima da normal estão associadas à fase quente da PDO, intercaladas com décadas com chuva abaixo da normal associadas à fase fria da PDO. Precipitação Média Anual(mm) Normal PDO Precipitação (mm) Fase fria Fase quente 2 1,5 1,5 -,5-1 PDO -1,5 5

6 Figura 4. Total de precipitação anual na Amazônia Ocidental ( ). A análise de frequência das anomalias negativas de precipitação na fase fria corresponde a 49% e as anomalias positivas a 51%; na fase quente as anomalias positivas correspondem a 53% e as anomalias negativas a 47% (Figura 5). Precipitação (mm) Precipitação Média (mm) Anomalias Linear (Anomalias) 25,1 Fase fria Fase quente, ,5 -,1 1 -,15 -,2 5 -,25 -,3 -,35 Anomalias positivas e negativas Figura 5. Anomalias positivas e negativas da precipitação (mm) na Amazônia Ocidental. Os mecanismos dinâmicos que produzem precipitação na Amazônia, descritos por Vianello e Alves (1991), resultam da combinação ou da atuação predominante da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), das linhas de instabilidade, da penetração de sistemas frontais, da fonte de vapor d água representada pela floresta amazônica e pela atuação da cordilheira dos Andes. A Fig.6 mostra a variabilidade espacial dos totais médios anuais de precipitação na Amazônia Ocidental. Os maiores valores de precipitação anual se concentram na parte central da Amazônia Ocidental, acima de 6 S, com núcleo máximo no lado oeste. Os menores valores estão na parte norte da área em estudo. 6

7 Figura 6. Distribuição da precipitação média anual (mm) na Amazônia Ocidental no período de 1961 a 21. CONCLUSÃO 1. A variabilidade interdecadal do regime de chuva na Amazônia Ocidental está associada a mudanças nos campos de circulação atmosférica e oceânica no Pacífico Central que ocorreu entre e, aparentemente, está associada com a fase positiva da Oscilação Decadal do Pacífico (PDO). 2. Na Amazônia Ocidental notam-se variações interdecadais de períodos relativamente mais secos ou chuvosos. 3. As variações interanuais e interdecadais, associadas à variabilidade natural do clima torna-se importante nas mesmas escalas temporais da variabilidade dos fenômenos interdecadais. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a CAPES pelo apoio financeiro. REFERÊNCIAS Bischoff, S.A.; Garcia, N.O. e Vargas, W.M., 1997: On the variability of the Uruguay River in south America. Preprints. 7thconference on climate varations. Long Beach, American Meteotological Society, J28-J3. 7

8 Castañeda, M.E. e V.R. Barros, 1994: Las tendencias de la precipitacion en el Cono Sur de America al leste de los Andes. Meteorologica, 19, Horel, J.D.; Hahmann, A.N.; Geisler, J.E. An investigation of the annual cycle of convective activity over the tropical Americas. Journal of Climate, 2(11), p , Krepper, C.M. e M.E. Sequeira, 1998: Low frequency variability of rainfall in southeastern South America. Theor. Appl. Climatol., 61, OLIVEIRA, José Aldemir de et al. (organizadores). Cidade de Manaus: visões interdisciplinares. Manaus: Edua, 23. Salati, E. e Marques, J. Climatology of the Amazon region. In The Amazon - Limnology and landscape ecology of a mighty tropical river and its basin. Sioli, H. (ed.). Dr. W. Junk Publishers, p. Robertson, A. W. e C.R. Mechoso, 1998: Interannual and decadal cycles in river flows of southeastern South American. J. Climate, 11, Mantua, N. J., Hare, S. R., Zhang, Y. et al; A Pacific Decadal Interdecadal Climate Oscillation with impacts on Salmon production, Bulletin of American Meteorological Society, 78, , Marengo, J.A, 1999: Observed historical long-term trends in precipitation in the Amazon basin since the late 192's. Preprints, 1 th Symposium on Global Change Studies, Dallas, American Meteorological Society, Vianello, R. L.; Alves, A. R Meteorologia Básica e Aplicações. 449pp. 8