Variabilidade Climática da Precipitação e da Temperatura do ar Associada à Urbanização na Amazônia Oriental

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1 Variabilidade Climática da Precipitação e da Temperatura do ar Associada à Urbanização na Amazônia Oriental Carlos Alberto Dias¹, Maurício M. Ferreira², Maria Isabel Vitorino³, Maurício do N. Moura 4 RESUMO 1, 2 Bolsista Pibic/UFPA carlosdias87@gmail.com 3 Docente da FAMET/PPGCA/UFPA 4 Bolsista do Projeto REMAM II/UFPA Este trabalho visa investigar as variabilidades climáticas da precipitação e da temperatura do ar associadas com o crescimento urbano na Amazônia Oriental, durante o período de 1961 a Para isso, foram utilizados dados diários das estações meteorológicas de superfície do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e dados anuais socioeconômicos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), aplicados a análise estatística básica. Os resultados mostram que os municípios de Marabá e Tucuruí que apresentam maior desenvolvimento urbano indicam aumento da precipitação e da temperatura do ar nas últimas décadas. No caso dos municípios sem alterações urbanas a precipitação não apresentou tendência. Assim, conclui-se que as mudanças antrópicas urbanas podem levar a mudanças no clima local. Palavras-chaves: Clima, Amazônia, precipitação, urbanização. ABSTRACT This work aims to investigate the climate variability of precipitation and air temperature associated with urban growth in the eastern Amazon, during the period 1961 to For this, we used daily data from meteorological stations of the National Institute of Meteorology (INMET) and annual socioeconomic data from the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE), applied to basic statistical analysis. The results show that the towns of Maraba and Tucuruí with higher urban development indicate increased rainfall and air temperature in recent decades. In the case of urban municipalities unchanged precipitation showed no trend. Thus, we conclude that the urban anthropogenic changes can lead to changes in local climate. Keywords: Climate, Amazon, precipitation, urbanization. 1. INTRODUÇÃO A dinâmica climática da América do Sul é conhecida por envolver a variabilidade interanual e intrasazonal da precipitação da Amazônia Oriental. Estas são moduladas diretamente pelos padrões oceano-atmosfera de grande escala, associados aos ciclos do

2 fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS) e da Oscilação Madden-Julian (OMJ), que impactuam de maneira expressiva na estação chuvosa da região (MADDEN E JULIAN, 1994; PHILANDER, 1990; ROPELEWSKI E HALPERT, 1992; SOUZA et al., 2006). Outros estudos mostram que essa dinâmica pode ser alterada, devido ao gradiente meridional inter-hemisférico da temperatura da superfície do mar (TSM) do Oceano Atlântico Equatorial (MOURA e SHUKLA, 1981; SOUZA et al, 2000). Atualmente, as variações do clima sejam elas naturais ou de origem antrópica tem sido associadas ao crescimento urbano, visto que, os efeitos causados pela mudança da superfície da terra têm resultado no aumento do quantitativo da precipitação (OKE, 1982; SILVA, 2010). Estas por sua vez, podem provocar grandes impactos locais, como enchentes ou secas, ventanias e excesso de calor sensível que tende a causar enorme desconforto humano (MARENGO, 2007; OKE, 1981; 1982). 2. OBJETIVOS Este trabalho visa analisar e caracterizar a variabilidade climática da precipitação e da temperatura do ar da superfície para a Amazônia Oriental. Além disso, pretende-se pesquisar as relações do crescimento urbano de municípios distintos, com as mudanças climáticas locais. 3. DADOS E MÉTODOS A área de estudo deste trabalho compreende a Amazônia Oriental, especificamente o estado do Pará. O fundamento do trabalho baseou-se em dois conjuntos de dados, os meteorológicos e os sociais. Foram utilizados os dados meteorológicos diários de precipitação e de temperaturas mínima e máxima do ar de quatro estações meteorológicas, pertencentes ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) para o período de janeiro de 1961 a dezembro de Vale comentar que os dados atmosféricos apresentam descontinuidade temporal para ambas variáveis. Os dados sociais sobre a população urbana foram disponibilizados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). As estações utilizadas estão localizadas nos seguintes municípios: Conceição do Araguaia ( sudeste), Marabá (sudeste), Soure (nordeste) e Tucuruí (nordeste). A escolha das estações está relacionada com a localização geográfica, devido à atuação dos sistemas atmosféricos de diferentes escalas de tempo. Estas se situam duas mais ao norte (Soure e Tucuruí) e duas mais ao sul (Conceição do Araguaia e Marabá) da região de estudo. Os municípios se distuiguem por apresentar desenvolvimento sócio-econômico diferenciado. No caso, Marabá e Tucuruí são locais de intensa atividade econômica e as modificações na estrutura física da área são constantes. Em Marabá ocorre a exploração de minérios, através de diversas empresas de grande porte e em Tucuruí, encontra-se a usina hidrelétrica. Ao contrário disso, Conceição do Araguaia e Soure, não apresentam explorações extremas de caráter industrial. Dessa forma, pretendem-se comparar os diferentes municípios, visando o quanto as

3 modificações urbanas podem interferir nas variabilidades climáticas. O processamento dos dados foi realizado através de uma planilha eletrônica, sendo gerados gráficos bidimensionais das variáveis meteorológicas versus tempo. Para os dados foram aplicados os métodos estatísticos da média e da tendência linear. 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES A Figura 1 mostra que a estação de Conceição do Araguaia apresenta o menor quantitativo de precipitação e média climatológica anual próxima a 1600 mm. Enquanto que Soure indica o maior volume pluviométrico dentre as quatro estações observadas e com uma média 3000 mm. A variabilidade interanual da La Niña 84/85 se mostra presente, principalmente em Soure e em Conceição do Araguaia, com o maior quantitativo anual de precipitação do período estudado (GRIMM A. M., 2010; ROPELEWISK e HALPERT,1997). Essas características da precipitação podem está relacionadas com as circulações atmosféricas e seus processos convectivos atuantes na faixa latitudinal de cada estação observada. No caso de Soure, a precipitação local se origina dos efeitos termodinâmicos, desde as escalas globais a locais, situação que para Conceição do Araguaia se mostra diferente, com apenas a atuação de sistemas meteorológicos de escala sinótica, tipo SF, ZCAS e VCAN (CALVACANTI et al., 2003; SOUZA et al., 2000). Além disso, observa-se que Marabá e Tucuruí apresentam tendências positivas de precipitação. No entanto, a partir da década de 1990, Tucuruí revela tendência acima da média climática. Por outro lado, Conceição do Araguaia e Soure mostram-se constante a discreta diminuição abaixo da média histórica. Isto deve ter relação com as mudanças do uso da terra que ao longo das décadas tem apresentado alterações na atmosfera local. Figura 1: Variação temporal da precipitação anual (mm) para os municípios: (a) Conceição do Araguaia, (b) Marabá, (c) Soure e (d) Tucuruí. (linha vermelha - média e a linha preta - tendência linear). De acordo com a Figura 2, as médias das temperaturas máximas e mínimas dos municípios foram de 32,6 C e 20,5 C para Conceição do Araguaia, no qual obteve as maiores médias em relação aos demais municípios, 31,8 C e 22,4 C em Marabá, 30,5 C e 24,2 C em Soure, e 31,9 C, e 22,2 C em Tucuruí, respectivamente. Em relações as tendências lineares, Conceição do Araguaia e Marabá tiveram aumento positivo significativo em ambas as

4 temperaturas, superando suas médias a partir da década de Soure e Tucuruí mostram em geral uma tendência constante, exceto para a última década que Tucuruí mostra uma leve tendência positiva acima da média das temperaturas do ar. Figura 2: Variação temporal da temperatura anual (C) para os municípios: (a) Conceição do Araguaia, (b) Marabá, (c) Soure e (d) Tucuruí. (linha laranja média (Tmax), linha verde média (Tmin), linha preta tendência (Tmax) e linha azul tendência (Tmin)). O crescimento populacional nos municípios estudados tem aumentado de maneira significativa desde a década de 90, especificamente em Marabá e Tucuruí (Figura 3). Em Conceição do Araguaia nota-se um decréscimo na população e em Soure observa-se um pequeno aumento, proporcionando uma tendência quase constante. Segundo a literatura científica esta distribuição pode apresentar efeitos sócio-econômicos e até alterações no balanço de energia local que poderá ocasionar impactos na variabilidade atmosférica do tempo e do clima (MARENGO et al., 2001). Figura 3: Evolução temporal do crescimento populacional dos municípios Conceição do Araguaia, Marabá, Soure e Tucuruí no período de 1991 a 2010, com as suas tendências lineares (azul, vermelho, verde, e roxo) respectivamente. (Fonte: IBGE) Em geral, Marabá e Tucuruí mostram tendências positivas do crescimento populacional, da precipitação e das temperaturas máxima e mínima. Isto certamente pode estar associada com o conjunto de fatores ambientais que podem levar a mudanças no clima local, produzindo como resposta o fenômeno de ilha de calor. Caso contrário, observou-se para Conceição do Araguaia e Soure que quase nenhuma tendência ao crescimento populacional, na precipitação e na temperatura do ar foi notada, exceto para as temperaturas do ar para Conceição do Araguaia. Estes resultados concordam com os obtidos por Silva (2010) que concluem que o uso da superfície da terra e suas modificações intensas, geram um aumento na tendência de precipitação e de temperatura do ar.

5 5. CONCLUSÕES O trabalho objetivou analisar e caracterizar as variabilidades meteorológicas relacionadas com os processos de urbanização em municípios da Amazônia Oriental. De fato, os municípios de Marabá e Tucuruí apresentaram as maiores populações,e consequentemente os maiores crescimentos urbanos, com tendências positivas na precipitação e na temperatura do ar nas últimas décadas.observou-se ainda que a pouca urbanização não afeta a variabilidade da precipitação, como foi o caso de Soure e de Conceição do Araguaia. Concluiu-se que estudos desta natureza são de extrema importância para a elaboração de políticas públicas que auxilie o governo a minimizar ou a evitar os impactos sócio-ambinetais. 6. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) pelo fornecimento dos dados meteorológicos de superfície e ao Laboratório de Meteorologia Sinótica da Universidade Federal do Pará pelo uso da estrutura computacional. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAVALCANTI, I.F.A., KOUSKY, V.E., Climatology of South American cold fronts. In : VII International Conference on Southern Hemisphere Meteorology and Oceanography, Wellington, New Zealand, GRIMM, A. M., Interannual climate variability in South America: impacts on seasonal precipitation, extreme events, and possible effects of climate change. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, p , MADDEN R.A.; JULIAN, P.R. Observations of the day tropical oscillation - review. Mon. Wea. Rev., 122, , MARENGO, J. A.; LIEBMANN, B.; KOUSKY, V. E.; FELIZOLA, N. P.; WAINER, I. C. Onset and End of the Rainy Season in the Brazilian Amazon Basin, Journal of Climate: Vol. 14, No 5, pp , MARENGO, J. A. (2007) Eventos extremos em cenários regionalizados de clima no Brasil e América do Sul para o século XXI: Projeções de Clima Futuro usando três modelos regionais: Relatório 5, Ministério do Meio Ambiente (MMA), Secretaria de Biodiversidade e Floresta(SBF), Diretoria de Conservação da Biodiversidade (OCBio). Mudanças Climáticas Globais e Efeitos sobre a Biodiversidade - Subprojeto: Caracterização do Clima atual e definição das alterações climáticas para o território brasileiro ao longo do século XXI. Brasília, fev MOURA, A.D.; SHUKLA, J. On the dynamic of droughts in Northeast Brazil: Observations theory and numerical experiments with a general circulation model. J. Atmos. Sci, 38, , OKE, T. R. Canyon Geometry and the Nocturnal Urban Heat Island: comparison of scale model and field observations. Journal of Climatology, v. 1, n. 1/4, p , OKE, T. R. The Energetic Basis of the Urban Heat Island. Quarterly Journal of the Royal Meteorologival Society, v. 108, p. 1-24, PHILANDER, S.G. El Niño, La Niña, and the Southern Oscillation. Academic press, INC. San Diego, California, ROPELEWSKI C. F., HALPERT M. S., Surfece Temperature Patterns Associated With the Southem Oscillation. Climate Anaysis Center. Washington, D.C. ROPELEWSKI, C. F.; HALPERT, M. Global and regional scale precipitation patterns associated with the El Niño/Southern Oscillation. Montlhy Weather Review, v.115, p SILVA, A. N. B.: Índices de Extremos Climáticos e Tendências da Precipitação Anual e Sazonal na Amazônia Oriental. Dissertação de Mestrado.PPGCA/UFPA, 2010 SOUZA, E. B.; KAYANO, Mary T ; TOTA, Julio ; PEZZI, Luciano P ; FISCHE, Gilberto ; NOBRE, Carlos. On the influences of the El nino, La Nina and Atlantic Dipole Pattern on the Amazonian rainfall during Acta Amazonica, Brasil, v. 30, n. 2, p , 2000.