Variabilidade temporal da precipitação associada a mecanismos atmosféricos de múltiplas escalas de tempo

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1 Variabilidade temporal da precipitação associada a mecanismos atmosféricos de múltiplas escalas de tempo Maurício do Nascimento Moura 1 e Maria Isabel Vitorino 2 1 Graduando em meteorologia pela FAMET/UFPA - maumau22@yahoo.com.br, 2 Docente da FAMET/PPGCA/UFPA vitorino@ufpa.br ABSTRACT This work proposes to investigate the temporal variability of large-scale atmospheric circulation related to mechanisms of multiple time scales. For this, we used monthly data of precipitation and wind speed on surface to Belem-PA during 1980 to 2008, composed of accumulated rainfall and the average annual wind speed, and seasonal. The results show that the Pacific Decadal Oscillation and El Niño-Southern Oscillation were modulators of atmospheric convection in the study area. Moreover, we observed that the wind speed is more intense in the dry season than rainy season. The year 1988/89 had higher amounts of rain and low wind speed, due to anomalies in atmospheric circulation caused by La Niña. KEYWORDS: Wind, Precipitation, Climatology, Belém 1. INTRODUÇÃO Na região tropical, a variação tempo-espaço dos parâmetros meteorológicos, em especial a precipitação, estão relacionados à atuação de fenômenos meteorológicos de diferentes escalas de tempo, que modulados por mecanismos de escala interanual e intrasazonal (oceano-atmosféricos), determinam a quantidade pluviométrica de algumas regiões. A variabilidade interanual apresenta significativa contribuição para a variância da precipitação em várias regiões, logo representa um importante modulador dessa variabilidade. O EL Niño-Oscilação Sul (ENOS), uma oscilação acoplada do oceanoatmosfera, que produz alterações na temperatura da superfície do mar (TSM), na pressão, no vento e na convecção tropical, principalmente no oceano pacífico, mas com reflexos em muitos lugares, incluindo a Amazônia. As fases opostas dessa oscilação são denominadas episódios El Nino (EN) e La Nina (LN). A descrição dessa oscilação a das características de suas fases extremas está em inúmeros trabalhos (Philander,1990; Diaz e Markgraf, 1992; Allan et al, 1996; Trenbert e Caron, 2000). Outro importante modulador na escala intrasazonal é a Oscilação Madden- Julian (OMJ). Esta foi identificada nos anos 70 e caracteriza-se por uma célula de circulação zonal direta no plano equatorial, que se propaga para leste em um período de 30 a 60 dias, logo interfere nas distribuições anômalas de precipitação nos trópicos e subtrópicos (Weicknann et. al., 1985; Carvalho et al., 2004). A cidade de Belém se localiza na região amazônica, que desempenha papel fundamental na manutenção do equilíbrio dinâmico entre clima e vegetação. Esta região é de vital importância na reciclagem do vapor d água, segundo Salati (1970). Como regulador climático em escala global, levanta-se a hipótese de que a floresta amazônica é relevante na manutenção do balanço hídrico e de energia. Assim, a conseqüência, a floresta pode exercer influência sobre a circulação atmosférica e a precipitação. A Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) é considerada o sistema meteorológico mais importante gerador de precipitação sobre a região equatorial, em especial na cidade de Belém e outras regiões do Pará. Este fenômeno atinge sua posição mais ao sul, 1

2 durante o equinócio de outono, proporcionando elevados totais de precipitação. Logo, a permanência por mais tempo da ZCIT em suas posições mais ao norte ou mais ao sul, determina a qualidade da estação chuvosa de uma determinada região, conforme Citeau et al. (1985, 1988a, 1988b) e UVO(1989). Com base nestas informações, o presente trabalho se propõe a analisar e investigar a variabilidade em tempo-escala da precipitação em Belém-PA, durante o período de 1980 a DADOS E METODOLOGIA Neste estudo foram utilizados dados mensais de precipitação acumulada (PRP) e da velocidade do vento horizontal em superfície (Vh), fornecidos pelo 2º DISME do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) para o período de 1980 a 2008 para a cidade de Belém-PA. Para elaborar a análise climatológica e meteorológica foram feitos cálculos das médias anuais e sazonais da precipitação mensal para 1980 a Segundo observações de precipitação (INMET), as estações chuvosas e secas ocorrem durante os meses de janeiro a maio e junho a dezembro, respectivamente. O critério de análise dos resultados concentrou-se na variabilidade temporal anual e sazonal da PRP e do Vh, considerando-se seus valores de máximos e de mínimos. Tais variações atmosféricas serão discutidas e relacionadas com a atuação dos mecanismos moduladores decadal, interanual e intrasazonal, e os sistemas meteorológicos observados na área de estudo RESULTADOS A Figura 1 mostra a distribuição temporal da precipitação anual (PRP) para o período de 1980 a 2008, com variações de aumento e diminuição de PRP, durante as décadas de 80, 90 e Estas variações podem estar relacionadas com a variabilidade atmosférica da Oscilação Decadal do Pacífico (ODP) que modula os eventos de ENOS (Kayano e Andreoli, 2006). Além disso, nota-se que as maiores PRP observadas de 3607 e 3684 mm ocorreram em 1988 e 2006, e as menores foram de 2315 e 2386 mm em 1983 e 1991, respectivamente. Estes anos esteve associado com a ocorrência do fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS) que altera a qualidade da estação chuvosa no norte do Brasil (Ropelewisk e Halpert, 1997). 2

3 Figura 1: Distribuição temporal da precipitação anual para o período de 1980 a A distribuição temporal da precipitação sazonal (PRP) para o período de 1980 a 2008 mostra volumes pluviométricos, próximos de 2500 mm de precipitação, principalmente durante 1980, com 2406 mm, 1984 com 2380 mm e 2008 com 2275 mm (Figura 2). Em geral, a maior quantidade de chuva ocorreu no período chuvoso de janeiro a maio. Porém, é interessante notar que dos 30 anos de dados de precipitação o período seco de 1989 (1460 mm) apresentou maior quantidade de PRP do que o chuvoso (1400 mm) do mesmo ano. Isto se deve a ocorrência do fenômeno La Nina que se iniciou no segundo semestre de 1989, favorecendo a organização da atividade convectiva na região. O período seco de 1991 mostra menor quantidade de chuva, durante todo o período de dados, com 552 mm. Nesta época, o fenômeno El Niño apresentou forte atuação, provocando redução na precipitação. Figura 2: Distribuição temporal da precipitação sazonal em Belém para o período de 1980 a A Figura 3 mostra que a velocidade média anual do vento varia entre as intensidades de 4,2 a 12 m/s, durante o período de 1980 a Semelhante a precipitação anual (Figura 1) o vento apresenta modulação marcada por máximos e mínimos nas décadas de 80, 90 e Neste sentido, a década de 80 mostra as menores intensidades do vento horizontal de superfície. Além disso, se pode notar que 1981 (12 m/s) e 1988 (4,2 m/s) foram os anos de maior e menor velocidade do vento em Belém, respectivamente. Estas variações decadais podem estar relacionadas com as fases da ODP que segundo a literatura (Kayano e Andreoli, 2006) modulam a variabilidade do ENOS. A velocidade sazonal do vento horizontal de superfície mostra maior intensidade na estação seca e menor, na chuvosa (Figura 4). Isto se deve a ocorrência do maior gradiente térmico entre pólo-equador que acelera a intensidade dos alíseos de sudeste no hemisfério sul (Holton, 1990). A estação chuvosa de 1988/89 apresentou as menores 3

4 intensidades de vento, próximas de 4 m/s e os anos de 1991, 1997 e 2003 com período seco com ventos mais intensos, em torno de 16 m/s. Figura 3: Distribuição temporal da velocidade anual do vento em Belém para o período de 1980 a Figura 4: Distribuição temporal da velocidade sazonal do vento em Belém para o período de 1980 a Em geral, observou-se que a ODP modulou as décadas de 80, 90 e 2000, com a variabilidade do fenômeno El Niño e La Niña. Segundo Ropelewisk e Halpert (1997) os eventos de El Niño e La Niña respondem pela modulação da precipitação no norte da América do Sul, com aumento de chuva na La Niña e redução no El Niño. Desta forma, as circulações atmosféricas modificam a intensidade dos sistemas convectivos de grande a meso escala, como a ZCIT e as linhas de instabilidades. 4

5 4. CONCLUSÃO Neste trabalho foram analisadas as séries temporais da precipitação e da velocidade do vento mensal, compostas de acumulados de chuva e médias do vento na escala anual e sazonal, durante o período de 1980 a 2008 para Belém-PA. As principais conclusões encontradas são: A precipitação e a velocidade do vento em superfície foram moduladas pela ODP e pelos eventos de El Niño e La Niña; A velocidade do vento apresenta maior intensidade no período seco e menor na estação chuvosa; A década de 80 mostrou maior variação anual, com menores valores de chuva e velocidade do vento, principalmente em 1982/83 e 1988/89. AGRADECIMENTOS Ao Instituto Nacional de Meteorologia, pelo fornecimento dos dados numa série climatológica de 30 anos, bem como a meteorologista Aylci Nazeré, pela atenção e disponibilidade de sempre ajudar a classe acadêmica. A Rede Estadual de Previsão Climática e Hidrometeorológica do Pará (RPCH), pela disponibilidade diária do laboratório, bem como o Professor Dr. Everaldo Barreiros pela sempre ajuda dos materiais didáticos. 5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALLAN, R.J.; LINDENSAY,J.; PARKER, D. El Niño Southern Oscillation and climate variability. Collingwood, Victoria, Australia: CSIRO Publishing, CITEAU, J.; BERGÉS, J.C.; DEMARCQ, H.; MAHÉ, G Position de La zone de convergence a 28 N ET température de surface de l océan. Veille Climatique Satellitaire, sv, n.21, p. 3-7, 1988 a. CARVALHO, L.M.V., JONES, C., LIEBMANN, B. The South Atlantic Convergence Zone: Intensity, Form, Persistence, and Relationships with Intraseasonal to Interannual Activity and Extreme Rainfall. Jornal of Climate DIAZ, H.F.; MARKGRAF, V. El Niño. Cambridge: Cambridge Univ. Press, KAYANO, M.T.; ANDREOLI, R.V. Relations of South American summer rainfall interannual variations with the Pacific Decadal Oscillation. International Journal of Climatology, v.27, p , PHINLANDER, S. G. El Niño, La Niña, and Southern Oscillation. San Diego: Academic Press, ROPELEWSKI, C. F.; HALPERT, M. Global and regional scale precipitation patterns associated with the El Niño/Southern Oscillation. Montlhy Weather Review, v.115, p SALATI, E.; MARQUES, J. Climatology of the Amazon region.in: SIOLI, H. (ED). The Amazon: limnology and lands cape ecology of a mighty tropical niver and its basin. TRENBERTH, K. E; CARON, J. M. The Southern Oscillation Revisited: Sea level pressures, surface temperatures and precipitation. Jornal of Climate, v.13, p , UVO, C. B. A Zona de convergência Intertropical (ZCIT) e sua relação com a precipitação na região Norte e Nordeste Brasileiro f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) INPE, São José dos Campos, WEICKMANN, K.M ET AL A global-scale analysis of intraseasonal fluctuations of outgoing longwave radiation and 250 rnb strearn function during northern winter. Mon. Wea. Rev.. 113: