Estudos de casos de chuvas intensas na região da Serra do Mar

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1 Estudos de casos de chuvas intensas na região da Serra do Mar Alunos: Jessica Motta Guimarães (bolsista CNPQ/INPE) Marcos Pristo (bolsista CNPQ/UFRJ) Colaboradora: Dr a Claudine P. Dereczynski (UFRJ)

2 Atividades Desenvolvidas Elaboração de um banco de informações meteorológicas IPT: casos de precipitação associados com deslizamentos (desde 1996 até 2005) Seleção de um caso para estudo Caso Angra dos Reis 08 e 09/12/2002 Avaliação das Previsões de 24 e 48-h do Modelo Eta Condições iniciais: 07 e 08/12/ Z

3 Banco de Informações Meteorológico Região da Serra do Mar (SP)

4 Os top 18 Baseado no Banco de mortes do IPT Evento Meteorológico Data Evento Chuva (mm) Evento geofísico provocado Regiões Afetadas Mortos Observações Imagens de satélite Mapas de Precipitação Imagens/ notícias veículadas na mídia ZCAS intensificada pela aproximação de SF 5 a 7/1/96 13,12 5/1/96 São Paulo S. J. dos Campos Campinas 8 - ZCAS intensificada pela aproximação de SF 6/2/96 25,90? São Paulo 14 - passagem de SF 13 a 15/2/96 40,04 15/2/96 Desliza Mentos/ Desabamentos Ubatuba Cunha S.Luiz do Piraitinga 19 Nomes das vítimas passagem de frente fria 21/4/97 31,86 Desliza mento São Paulo 2 Nomes das vítimas SF 5/6/97 36,47 Desabamento Jandira 2 Nomes das vítimas SCMs organizados pela chegada de SF 5/3/98 48,32 São Paulo 3 Nomes das vítimas

5 Evento Meteorológico Data Evento Chuva (mm) Evento geofísico provocado Regiões Afetadas Mortos Observações Imagens de satélite Mapas de Precipitação Imagens/ notícias veículadas na mídia Pós SF 1 a /3/99 35,68 4/3/99 Desabamento São Paulo 5 2 Favelas: Zonas norte e Sul SF 11 e 12/3/99 35,50 12/3/99 São Bernardo do Campo 6 Nomes das vítimas Precipitação intensa associada com ZCAS 3 a 8/1/00 65,58 4/1/00 Desabamento Queda bloco Campos do Jordão Queluz Guarulhos Santos 12 queda de bloco de 7 toneladas SCMs 27/2/00 31,73 São Paulo 14 Escorregam. de aterro após fortes chvs SF 26/11/00 44,16 Guarujá 1 Queda de bloco + aterro. 1 casa destruída + 10 danificadas SCMs 14 a 16/1/02 30,75 14/1/02 Mairiporã 4 Colapso de corte durante a construção das fundações de edifício

6 Evento Meteorológico Data Evento Chuva (mm) Evento geofísico provocado Regiões Afetadas Mortos Observações Imagens de satélite Mapas de Precipitação Imagens/ notícias veículadas na mídia Passagem de SF 22/2/03 34,27 Jacupiranga 2 Soterramento com 2000 desabrigados Casos de precipitação intensa associada com ZCAS 25 a 27/1/04 37,73 25/1/04 Itapetininga/Rib eirão Grande/Ituvera va feridos Convecção associada a um SF no oceano 19/7/04 23,66 São Bernardo do Campo 3 Casas em cabeceira de drenagem + 11 feridos Passagem de SF 12/1/05 34,85 São Bernardo do Campo feridos Período de ZCAS 17/3/05 7,47 São Paulo Fco Morato feridos Passagem de SF 25/5/05 128,0 (em 6 h) Guarujá 2 Escorregamento com corrida de massa

7 Sistemas Meteorológicos Identificados Sistemas Frontais Zonas de transição entre massas de ar de características (temperatura, umidade) distintas. Sistemas transientes. Zona de Convergência do Atlântico Sul ZCAS Banda de precipitação e nebulosidade alongada, orientada no sentido NW-SE, estendendo-se desde a Região Amazônica até o Oceano Atlântico, com duração superior a 4 dias. Sistema quasiestacionário. Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCMs) Agrupamento de células convectivas (podendo se estender até 150 km) com fortes correntes ascendentes e descendentes que produzem chuvas intensas, ventos fortes, trovoadas e outras formas de tempo severo. Apresenta grande instabilidade térmica.

8 Análise estatística do banco de informações 6 Total em 10 anos na região da Serra do Mar (46 casos): 27 Frentes, 10 SCMs e 9 ZCAS ano Frentes ZCAS SCMs Conclusões: 1 - A análise dos fenômenos meteorológicos responsáveis pelos eventos de precipitação indica que os deslizamentos estão mais frequentemente associados com chuvas provocadas pelos sistemas frontais. Porém, dentre os casos estudados, os que obtiveram maiores totais pluviométricos estavam associados com ZCAS. 2 - Entre o período estudado, o ano que apresentou a maior ocorrência de casos foi o de 2000, com 8 casos registrados. O que apresentou menor número de ocorrências foi o de 2001, com apenas 2 casos.

9 Estudo de Caso Angra dos Reis 09/12/02

10 Área estudada Angra dos Reis Serra do Mar Região de freqüente ocorrência de deslizamentos. tipo de solo, orografia, chuvas fortes (atuação da brisa marítima)

11 Descrição do evento Município Angra dos Reis (RJ) Caso Estudado Início Término 08/12/02-12 Z 09/12/02-12 Z Prec. Acumulada (mm) 188,4 Dados da Prefeitura de Angra dos Reis: -745 desabrigados -54 mortes -100 casas destruídas

12 Análise do Caso

13 Características do modelo Eta/CPTEC Domínio: Sul e Sudeste Resolução: 10 km, 38 camadas, t=20s Modelo em pontos de grade (Grade E) Coordenada vertical: Eta Topo do modelo: 25 hpa Prazo de previsão: 72h horas Variáveis prognósticas: T, q, u, v, Ps, TKE, hidrometeoros da nuvem Esquema de Integração: 2 níveis, explícito (split-explicit) Condições iniciais: NCEP GCM T126L28 Condições de contorno: lateral: previsões do Eta 40km, inferior: TSM observada, Umidade do solo prevista de 12h pelo GCM ou climatológica, albedo sazonal.

14 Resultados da Avaliação do modelo Eta para o Caso Angra dos Reis

15 Precipitação Acumulada (mm) Observação 08/12/ Z Eta Previsão 24h 09/12/ Z Previsão 48h

16 Pressão NMM (hpa) e ventos a superfície (m.s -1 ) Reanálise NCEP Eta 08/12/ Z Previsão 24h 09/12/ Z Previsão 48h

17 Altura geopotencial (mgp) e ventos (m.s -1 ) em 850 hpa Reanálise NCEP 08/12/ Z Eta Previsão 24h 09/12/ Z Previsão 48h

18 Ventos (m/s) em 850 hpa (com maior detalhamento da região estudada) Reanálise NCEP Eta 08/12/ Z Previsão 24h 09/12/ Z Previsão 48h

19 Altura Geopotencial (mgp) e omega (Pa.s -1 ) em 500 hpa Reanálise NCEP Eta 08/12/ Z Previsão 24h 09/12/ Z Previsão 48h

20 Temperatura potencial equivalente (K) e Umidade relativa (%) em 850 hpa Reanálise NCEP Eta 08/12/ Z Previsão 24h 09/12/ Z Previsão 48h

21 Ventos (m/s) 300 hpa Reanálise Eta 08/12/ Z Previsão 24h 09/12/ Z Previsão 48h

22 Conclusões Preliminares sobre o Estudo de Caso O modelo apresentou boa performance, conseguindo reproduzir bem as seguintes características: - A área de máxima precipitação na região do sistema frontal atuante; - Baixos níveis localização do sistema frontal através dos campos de pressão NMM e ventos em 850 hpa; - Níveis médios a região de máxima precipitação coincide com o máximo do movimento ascendente. - Altos níveis - configuração da Alta da Bolívia e do Cavado da ZCAS.

23 Etapas a serem realizadas Índices de instabilidade atmosférica (Índice K, Índice Total Totals, Índice de Instabilidade por Levantamento, Índice de Showalter e Convective Available Potential Energy - CAPE) estão sendo pesquisados, com a finalidade de apontar com maior eficácia tais eventos de precipitação intensa. Outros estudos de caso de chuvas intensas serão realizados com o propósito de avaliar a performance do modelo em outros sistemas meteorológicos. Análise de cluster para cada tipo de evento a fim de evidenciar padrões meteorológicos semelhantes, comuns em casos extremos.