INFLUÊNCIA DO OCEANO PACÍFICO NA PRECIPITAÇÃO DA AMAZÔNIA OCIDENTAL

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1 INFLUÊNCIA DO OCEANO PACÍFICO NA PRECIPITAÇÃO DA AMAZÔNIA OCIDENTAL Correia, D.C. (1) ; Medeiros, R.M. (2) ; Oliveira, V.G. (3) ; Correia, D. S. (4) ; Brito, J.I.B. (5) dariscorreia@gmail.com (1) Mestranda do Programa de Pós Graduação em Meteorologia, Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Campina Grande PB, Brasil, Bolsista CAPES; (2) Doutorando do Programa de Pós Graduação em Meteorologia, Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Campina Grande PB, Brasil, Bolsista CAPES; (3) Graduanda em Meteorologia, Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Campina Grande PB, Brasil; (4) Graduanda em Geografia, Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Campina Grande PB, Brasil. RESUMO Tem-se como objetivo analisar a variabilidade da precipitação pluvial interanual na Amazônia Ocidental para o período de 1970 a 2001, assim como analisar seus efeitos associados aos fenômenos El Niño (1972, 1997 e 1998) e La Niña (1973 e 1988) de intensidade forte e verificar qual região da Temperatura da Superfície do Mar (TSM) dos Niños influencia mais na precipitação da Amazônia Ocidental. Os dados de precipitação média anual utilizada, período de 1970 a 2001, foram fornecidos pelo projeto ERA-40 (ECMWF - European Center for Medium-Range Weather Forecasts) e os dados de TSM obtidos no Earth System Research Laboratory/ National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Utilizou-se a correlação linear de Pearson entre as anomalias de TSM e a precipitação média anual. A análise mostrou que os mecanismos dinâmicos responsáveis pela precipitação são afetados de forma diferente durante episódios de El Niño e La Niña.. É notório anomalias de precipitação negativas (positivas) sobre os extremos

2 norte/sul da Amazônia Ocidental, durante episódios La Nina (El Nino) e anomalias positivas (negativas) na parte central. Ressalta-se que a Amazônia Ocidental sofre desmatamento e que não só a TSM, mas também as mudanças no uso do solo podem interferir significativamente no clima da região. Palavras-chave: Variabilidade climática, Correlação, Anomalias. INTRODUÇÃO Na Amazônia Ocidental, a precipitação e a temperatura do ar é uma variável determinante da sua variabilidade climática e de mudança ao longo prazo. A variabilidade dos totais anuais de precipitação e sua associação com a TSM enfatizam o Oceano Pacífico e Atlântico exercem influências diferentes na Amazônia Ocidental. O fenômeno La Niña, que é oposto ao El Niño, corresponde ao resfriamento anômalo das águas superficiais do Oceano Pacífico Equatorial Central e Oriental. O El Niño apresenta uma maior variabilidade do que La Niña trata-se de um fenômeno natural que produz fortes mudanças na dinâmica geral da atmosfera, alterando o comportamento climático. Para a Amazônia, estudos como Ropelewski and Halpert (1987, 1989), Marengo (1992, 2004), UVO et al. (1998), Ronchail et al. (2002) e muitos outros identificaram que anomalias negativas de precipitação no centro, norte e leste da Amazônia são em geral associadas com eventos 2

3 de El Niño-Oscilação Sul (ENSO) e anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) no Atlântico Tropical. Esses estudos ressaltaram que algumas das maiores secas na Amazônia foram devidas a: a ocorrência de intensos eventos de El Niño; forte aquecimento das águas superficiais do Atlântico tropical norte durante o verão-outubro no Hemisfério Norte; ou ambos (MARENGO et al., 2007). A variabilidade das anomalias de TSM no Pacífico tropical é responsável por menos de 40% da variabilidade da precipitação na bacia amazônica (MARENGO, 1992; UVO et al., 1998; MARENGO et al., 2007). As anomalias de TSM na região de ocorrência do El Niño e La Niña, são verificadas dividindo-as em regiões. Cada uma recebe uma identificação que, segundo o Climate Prediction Center (CPC), é a seguinte: Niño 1+2 (0º-10ºS) e (90ºW-80ºW), Niño 3 (5ºN-5ºS) e (150ºW-90ºW), Niño 4 (5ºN-5ºS) e (160ºW-150ºW) e uma nova região intermediária entre (3) e (4) chamada de Niño 3.4 (5ºN-5ºS) e (170 ºW- 120ºW) (OLIVEIRA, 2001). Com o intuito de identificar a existência ou não de sinais de mudanças climáticas nas observações hidrometeorológicas, tem-se como objetivo analisar a variabilidade da precipitação pluvial interanual na Amazônia Ocidental para o período de 1970 a 2001, assim como analisar seus efeitos associados aos fenômenos El Niño (1972, 1997 e 1998) e La Niña (1973 e 1988) de intensidade forte e verificar qual TSM das 3

4 regiões dos Niños influencia mais na precipitação da Amazônia Ocidental. MATERIAL E MÉTODOS Utilizou-se de dados de reanálise de precipitação anual, no período de 1970 a 2001, fornecidos pelo projeto ERA-40 (ECMWF - European Center for Medium-Range Weather Forecasts) para Amazônia Ocidental (Roraima, Amazonas, Acre, Rondônia), disponibilizados em ponto de grade com resolução de 2,5 x 2,5. A Figura 1 apresenta a espacialização dos 36 pontos de grade pertencentes à Amazônia Ocidental. Figura 1. Espacialização dos pontos de grade na Amazônia Ocidental e sua localização no Brasil. 4

5 A anomalia da precipitação foi calculada,, para anos com eventos El Niño e La Niña de intensidade forte. Foram feitos os cálculos da média aritmética e desvio padrão para as análises anuais de 1970 a Os dados obtidos foram normalizados pela equação abaixo: Z(i) = ( P(i) Pm )/Dp onde: Z(i) Precipitação normalizada; P(i), Precipitação Total Anual; Pm Precipitação média do período, Dp Desvio Padrão. As análises da série de precipitação foram realizadas nos softwares SPSS e Excel e com a utilização do software Surfer plotaram- se as isoietas, a partir do método de interpolação de Kriging, por oferecer uma melhor distribuição das mesmas. Índices de anomalias de TSM no Pacífico Equatorial (Niño 1+2; Niño 3; Niño 3.4; Niño 4) foram correlacionados com a precipitação média anual. Utilizou-se o coeficiente de correlação de Pearson normalmente representado pela letra r. Sua fórmula de cálculo é: (1) 5

6 onde r e o coeficiente de correlação linear entre as variáveis X e Y. Para a realização deste calculo e necessário ter uma amostra com n valores x i da variável X e também n valores y i da variável Y. Para cada valor x i da variável X existe um valor y i da variável Y. Este coeficiente assume valores entre -1 e 1. A significância estatística de coeficientes de correlação pode ser obtida pelo teste t de Student, que de acordo com Cecon et al. (2012) para um coeficiente de correlação, r, a estatística t e obtida pela seguinte equação: (2) Três níveis de significância foram adotados, ou seja, 90% que corresponde a valores de 1,69 t<2,04, 95% com valores de 2,04 t <2,75 e 99% correspondendo a t 2,75. RESULTADOS E DISCUSSÃO Nos mapas abaixo estão registrados os índices de anomalia de precipitação normalizada para os anos selecionados Os tons avermelhados indicam desvios positivos e os tons azulados, desvios negativos. Quando há anomalia positiva significa que a precipitação foi 6

7 superior à normal da série, o contrário valendo para a anomalia negativa. Durante o El Niño de 1972 (Figura 2a), as anomalias negativas normalizadas de precipitação encontram-se nos extremos norte/sul e parte central da Amazônia Ocidental, ocorrendo anomalias positivas em pontos isolados a oeste e leste do Estado do Amazonas, e em pequena parte do oeste do Acre e Rondônia. Em 1997 (Figura 2b) as anomalias positivas normalizadas ocorreram em pontos isolados a leste e nordeste do estado do Amazonas, no litoral de Roraima e extremo sul do Amazonas, Acre e Rondônia. O El Niño de 1998 (Figura 2c), as anomalias positivas normalizadas compreendidas no nordeste e oeste do Amazonas e no Estado de Roraima, e as negativas compreendem o extremo sul, parte central e noroeste da Amazônia Ocidental. Figura 2. Espacialização de anomalias de precipitação durante eventos El Niño de intensidade forte nos períodos (a)1972, (b) 1997 e (c) 1998 na Amazônia Ocidental. 7

8 Verifica-se que a Amazônia Ocidental tem sofrido consistente seca durante eventos El Niño, sobre a maior parte da região observa-se aspectos das anomalias normalizadas comuns nessa resposta com a diminuição da precipitação na maior parte da região. Durante os episódios do La Niña observa-se tendência às chuvas abundantes no noroeste e parte central da Amazônia Ocidental. Em 1973 (Figura 3a) registraram-se anomalias negativas de precipitação na parte norte da Amazônia Ocidental. O resfriamento produzido por massas de ar frio durante a La Niña, geralmente, é mais intenso no noroeste, parte central e nordeste da Amazônia Ocidental como observado no episódio de La Ninã no ano de 1988 (Figura 3b) que apresentam anomalias normalizadas positivas. Em 1973 as anomalias negativas normalizadas foram observadas mais ao norte e no ano de 1988 nos extremos norte/sul. Pode-se verificar que as anomalias de TSM na região Niño 1+2 e Niño 3 apresentam configuração semelhantes com algumas células correlacionadas de forma positiva no noroeste e sudoeste da Amazônia Ocidental, Figura 4(a) e (b). A Figura 4(c) e (d), regiões Niño 3+4 e Niño 4, influenciam de forma mais abrangente o clima da Amazônia Ocidental, apresentam correlações negativas com a precipitação, indicando que quando a TSM da região diminui (fenômeno La Niña) ocorre um aumento na precipitação média anual, mostrando que esses 8

9 resultados apesar de apresentarem algumas células com significância estatística são concordantes entre si, Tabela 1. Latitude (graus) (a) Latitude (graus) (b) Longitude (graus) Longitude (graus) Figura 3. Espacialização de anomalias de precipitação durante eventos La Niña de intensidade forte nos períodos (a)1973 e (b) 1988 na Amazônia Ocidental. Tabela 1. Células que apresentaram correlações com significância estatística da precipitação média anual (mm/ano) com as regiões de TSM do oceano Pacífico, período de 1970 a 2001, Amazônia Ocidental. Valores críticos para o Teste t de Student: * t 1,69. 90% de confiabilidade; ** t 2,04. 95% de confiabilidade; *** t 2,75. 99% de confiabilidade. Longitude Latitude Nino 1+2 Longitude Latitude Niño 3-62,5 0 0,35* -62,5 0 0,30* -65 2,5-0,32* -65 2,5-0,39** Longitude Latitude Niño 3+4 Longitude Latitude Niño ,30* ,31* -72,5-5 -0,32* -72,5-5 -0,35** -65 2,5-0,42** ,32* -60-2,5-0,37** -65 2,5-0,43** -60-2,5-0,40** ,5-0,33* 9

10 Figura 4. Correlação da precipitação média anual (mm/ano) com: (a) Niño 1+2 (b) Niño 3 (c) Niño 3+4 (d) Niño 4, para a Amazônia Ocidental, período 1970 a CONCLUSÃO Observa-se que há maior variabilidade durante episódios de El Niño, enquanto os eventos de La Niña apresentam um padrão mais consistente. 10

11 Episódios de La Niña e El Niño provocam os impactos negativos de inundações e secas motivados pelas variabilidades climáticas interanuais, em torno das médias climatológicas. O conhecimento hidrometeorológico pode contribuir para políticas de gerenciamento dos recursos hídricos com vistas a minimizar ou evitar os impactos negativos recorrentes tanto por excessos quanto por déficits de água. A Amazônia Ocidental sofre desmatamento e não só a TSM, mas também as mudanças no uso do solo podem interferir significativamente no clima da região. REFERÊNCIAS FIGUEROA, A.S.N.; NOBRE, C.A. Precipitation distribution over central and estern Tropical Sout América. Climanálise, v.5, n.6, p.36-45, MARENGO, J. A. "Interannual variability of surface climate in the Amazon basin", Int. J. Climatol., 12, MARENGO, J. "Interdecadal variability and trends of rainfall across the Amazon basin".theoretical and Applied Climatology. 78, MARENGO, J.A.."The Drought of Amazonia in 2005". Journal of Climate, Submitted

12 OLIVEIRA, G. O. O El Niño e você O fenômeno climático. São José dos Campos: Editora Transtec, p. RONCHAIL, J. "Interannual rainfall variability in the Amazon basin and sea-surface temperatures in the equatorial Pacific and the tropical Atlantic Oceans", Int. J. Climatol., 22, UVO, C. R. "The relationship between tropical Pacific and Atlantic SST and northeast Brazil monthly precipitation", J. Clim., 11,