Comportamento Sazonal da Precipitação no Brasil em Diferentes Fases de ENOS

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1 Comportamento Sazonal da Precipitação no Brasil em Diferentes Fases de ENOS Fabrício Daniel dos Santos Silva 1, Larissa Sayuri Futtino Castro dos Santos 1, Danielle Barros Ferreira 1, Mozar de Araújo Salvador 1 1 Instituto Nacional de Meteorologia - Eixo Monumental Via S1 Sudoeste Brasília - DF CEP: , fabricio.silva@inmet.gov.br, larissa.santos@inmet.gov.br, danielle.ferreira@inmet.gov.br, mozar.salvador@inmet.gov.br ABSTRACT: This work presents a detailed analysis of seasonal precipitation anomalies during ENOS years in Brazil. The events were classified in El Niño, La Niña and Neutral; the warm and cold episodes were then subdivided, according to its intensity, into strong, moderate, and weak. This categorization allowed one to verify which of the impacts of ENOS typically observed in some specific regions of the country have its effect enhanced or diminished, as a function of the intensity of the event. In general, strong and moderate events have its typical effect on rain intensified, while weak events do not necessarily reproduce the classical pattern, particularly in the case of weak El Niño. In average, in periods of neutrality the climatological behavior is observed in most of the country. Palavras-chave: Variabilidade Climática, El Niño Oscilação Sul, Precipitação. 1 INTRODUÇÃO O fenômeno ENOS (El Niño Oscilação Sul) é caracterizado por uma variabilidade interanual nos padrões climáticos globais, de acordo com anomalias positivas ou negativas das temperaturas das águas do Oceano Pacífico Tropical em relação a sua média histórica. Estas anomalias caracterizam a ocorrência de El Niños (fase quente) e La Niñas (fase fria), sendo tais episódios comumente intercalados por períodos de neutralidade. O El Niño (EN) e La Niña (LN) representam extremos opostos do ciclo ENOS. A Oscilação Sul refere-se a uma oscilação na pressão do ar entre as águas da região sudoeste e sudeste do Pacífico. Quando as águas do Pacífico Oriental aumentam de temperatura (evento EN), aumenta a pressão atmosférica no Pacífico ocidental, diminuindo conseqüentemente no leste do Pacífico (Soreide e McPhaden 2005). Uma vez conhecido o papel que tais fenômenos exercem na circulação geral da atmosfera, que induzem anomalias climáticas a nível mundial, sendo o Brasil uma área muito influenciada por seus efeitos, a principal preocupação tornou-se prever bem a ocorrência de tais fenômenos (Moura, 2000). Grimm et al, 2000, ao estudar o sul da América do Sul, mostrou que o sul do Brasil é a área que apresenta em média maior tendência a chuvas acima da climatologia em anos de EN, ocorrendo o contrário em anos de LN. Como subsídio aos prognósticos sazonais, que têm o papel de antecipar as condições climáticas que poderão vir a afetar todo o País, este estudo propõe-se a realizar um mapeamento de desvios de precipitação sobre o Brasil, em anos onde o Oceano Pacífico apresenta condições de El Niño, La Niña e Neutralidade, bem como pormenorizar a análise para períodos de El Niño Forte (ENFO), El Niño Moderado (ENMO) e El Niño Frac o (ENFR), assim como La Niña Forte (LNFO), La Niña Moderada (LNMO) e La Niña Fraca (LNFR). Tal mapeamento pretende auxiliar na tomada de decisões em relação a áreas do País, onde, por exemplo, os mais diversos modelos dinâmicos e/ou estatísticos de previsão do clima não convergem para uma previsão consensual.

2 2 - MATERIAL E MÉTODOS Neste artigo foram utilizados dados de precipitação acumulada mensal de 211 estações meteorológicas do instituto Nacional de Meteorologia (INMET), correspondentes ao período Tais acumulados mensais foram convertidos em acumulações trimestrais, compatíveis com os períodos de análise utilizados nas previsões sazonais de precipitação. Quanto à identificação, classificação e intensidade dos eventos ENOS, há diferentes interpretações. A Agência Meteorológica do Japão calcula a média das anomalias do Pacífico Tropical, entre as coordenadas de latitude 4 S a 4 N e longitude 90 a 150 W. Quando o índice mensurado indica variação superior a 0,5 C, durante seis meses sucessivos, caracterizase o evento El Niño; caso a variação seja menor ou igual a - 0,5 C, caracteriza-se o evento La Niña ( Legler, 1998). A classificação de Kiladis e Diaz, reproduzida por Smith (1998), considera que o ano zero de um evento quente ocorre quando o índice de oscilação sul muda o sinal de positivo para negativo na região do Pacífico Equatorial; esta circunstância ocorre quando as anomalias na temperatura da superfície do mar ficam fortemente positivas. Com efeito, o ano zero de um evento considerado frio possui características opostas. Ropelewiski e Jones (1987), estudando o período de 1911 a 1994, consideraram que na América do Sul a época de influência da fase quente inicia-se em novembro e se estende até fevereiro do ano seguinte, e caracteriza-se por cinco meses consecutivos com IOS inferior a - 0,5 C; no entanto, na fase fria as alterações na precipitação ocorrem de junho a outubro do ano em curso do fenômeno, situação esta que ocorre quando o IOS é superior a 0,5 C. O procedimento adotado por Galvani & Pereira (1997) considera os valores médios anuais positivos ou negativos para a oscilação sul, bem como, permite interpretar os níveis de intensidade do fenômeno, de acordo com a Tabela abaixo. Tabela 1: Critério de Galvani & Pereira (1997) para quantificar os efeitos do ENSO IOS médio El Niño IOS médio La Niña 0,0 a -0,25 ausente 0,0 a 0,25 ausente -0,26 a -0,75 fraco 0,26 a 0,75 fraco -0,76 a -1,25 moderado 0,76 a 1,25 moderado < -1,26 forte > 1,26 forte Diante de tantas metodologias, neste artigo foi utilizada a classificação indicada pelo Climate Prediction Center do National Oceanic and Atmospheric Administration (CPC - NOAA). O CPC disponibiliza uma classificação das anomalias trimestrais da TSM da região do Pacífico Tropical conhecida como área 3.4 (5 o N-5 o S, 120 o -170 o W), onde as anomalias são computadas em relação a um período climatológico A descrição da metodologia de obtenção das anomalias de TSM desta região são dadas por Smith et al, As anomalias iniciam-se no trimestre Dezembro-Janeiro-Fevereiro de 1950 até o trimestre mais recente com dados observados, onde períodos consecutivos de anomalias abaixo de 0.5 indicam La Niña e com anomalias acima de 0.5 indicam EN. A intensidade dos eventos foi classificada segundo o padrão e magnitude das anomalias da TSM do Pacífico Tropical, avaliada por Rasmusson e Carpenter 1983, Ropelewski e Halpert 1987, Ropelewski e Halpert Desta forma, os desvios trimestrais de precipitação entre 1961 a 2008 foram comparados segundo o evento imperante na área do Pacífico 3.4 em suas épocas. Com base nos eventos de ENFO, ENMO e ENFR, da média destes obteve-se uma influencia média para eventos de EN, sendo a mesma metodologia empregada para eventos de LN, LNFO, LNMO e LNFR sendo por fim também contabilizados os eventos neutros (ENE).

3 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO As Figuras 1 a 4 mostram os mapas de desvios médios da precipitação em anos de EN, ENFO, ENMO e ENFR. De um modo geral, em anos de EN (Figura 1), percebem-se os efeitos clássicos que o evento provoca na precipitação sobre o Brasil nas diferentes estações do ano, desvios negativos nas regiões norte e nordeste principalmente no verão e outono (Figuras 1a e 1b), e positivos na região sul principalmente no outono e primavera (Figuras 1b e 1c). Sob a influência de episódios de ENFO, como mostra a Figura 2, nota-se um fortalecimento nas magnitudes dos desvios médios, acentuando o período de estiagem nas regiões norte e nordeste no verão, outono e primavera (Figuras 2a, 2b e 2d) e de excesso de chuvas nas regiões sul, em todas as estações, e na região sudeste principalmente no verão. Em anos de ENMO, estas características (desvios negativos no norte e nordeste e positivos no sul) são evidentes no verão e primavera (Figuras 3a e 3d). No outono e inverno permanece a tendência de chuvas acima da média na região sul, mas as regiões norte e nordeste não apresentam a tendência de chuvas tão abaixo da média. Em anos de ENFR, as tendências nas chuvas esperadas em eventos clássicos de EN já não são verificadas, com todas as regiões do país apresentando alta variabilidade em relação aos desvios de precipitação, sem padrões definidos. Figura 1 Desvios de precipitação em relação a média histórica em anos de EN nos trimestres (a) JFM (verão), (b) AMJ (Outono), (c) JAS (inverno) e (d) OND (Primavera). Figura 2 Desvios de precipitação em relação a média histórica em anos de ENFO nos Figura 3 Desvios de precipitação em relação a média histórica em anos de ENMO nos

4 Figura 4 Desvios de precipitação em relação a média histórica em anos de ENFR nos As Figuras 5 a 8 mostram os mesmos resultados que os das Figuras 1 a 4, só que para eventos de LN. A influencia da LN (Figura 5a a 5d) nos regimes de preci pitação entre as estações do ano é facilmente identificada: predominância de desvios positivos no norte e nordeste, principalmente no verão e outono, e no leste do nordeste no inverno. Na região sul, os efeitos mais pronunciados de estiagem são verificados na primavera, sem notados no outono basicamente apenas no Rio Grande do Sul, com leves desvios positivos no verão e praticamente neutralidade no inverno. Destacam-se também os desvios negativos no verão entre a Bahia, Tocantins, Goiás e Minas Gerais. Quando o evento é considerado forte, os mapas da figura 6 mostram que as anomalias positivas de chuvas nas regiões norte e nordeste são intensificadas no verão e outono; no inverno a situação é inversa, em grande parte do centro-oeste e sudeste, e a região sul permanece sem maiores alterações. Tais características são bem parecidas em anos de eventos moderados (Figura 7), com tendências de chuvas dentro da normalidade na região central do Brasil durante o inverno. Em eventos fracos (Figura 8), o norte do Nordeste apresenta seus maiores desvios positivos de precipitação, assim como o leste do Nordeste no inverno, e a estiagem no outono e na primavera na região Sul também é mais evidente. As demais áreas do País apresentam padrões bem mais aleatórios. Figura 5 Desvios de precipitação em relação a média histórica em anos de LN nos trimestres (a) JFM (verão), (b) AMJ (Outono), (c) JAS (inverno) e (d) OND (Primavera). Figura 6 Desvios de precipitação em relação a média histórica em anos de LNFO nos

5 Figura 7 Desvios de precipitação em relação a média histórica em anos de LNMO nos Figura 8 Desvios de precipitação em relação a média histórica em anos de LNFR nos Anos de ENE no Pacífico também foram analisados, como mostram os mapas da figura 9. Nota-se que a falta de um sistema de grande escala atuando no Pacífico como EN ou LN ajuda a manter certo grau de ausência de anomalias intensas como nos casos anteriores, predominando, em média, a climatologia das regiões. Há destaque apenas para leves desvios negativos na região Sul, no verão e outono. Figura 9 Desvios de precipitação em relação a média histórica em anos de neutralidade no oceano pacífico nos trimestres (a) JFM (verão), (b) AMJ (Outono), (c) JAS (inverno) e (d) OND (Primavera). 4 CONCLUSÕES Muitos trabalhos científicos já ressaltaram a influencia dos fenômenos ENOS no regime de chuvas do Brasil. O mérito deste artigo foi o de aprofundar a análise das influências verificadas, em função das diferentes intensidades quando da atuação dos eventos. Isto permitiu verificar que em eventos de ENFR os efeitos esperados de estiagem no nordeste e chuvas acima da média no sul não são necessariamente observados, o que não acontece em anos de LNFR, onde as chuvas acima da média no nordeste são intensificadas em algumas áreas e as estiagens no outono e primavera no sul do País são também mais pronunciadas. Em geral, tanto para EN como para LN, os efeitos mostraram maior magnitude quando para eventos classificados como fortes ou moderados. Vale ressaltar que a análise levou em conta

6 apenas a situação vigente no Pacífico, quando outras explicações poderiam ser associadas às condições vigentes no Oceano Atlântico, que ajudam a intensificar ou atenuar os efeitos dos eventos ENOS ou até mesmo, em muitas situações, a regular, por si só, a dinâmica das chuvas em diferentes épocas do ano nas regiões do País. 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GALVANI, E.; PEREIRA, A. R. El Niño - Oscilação Sul (ENOS) Quantificação da intensidade do fenômeno. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE AGROMETEOROLOGIA, 10, Piracicaba. Anais... Piracicaba: Sociedade Brasileira de Agrometeorologia p GRIMM, A. M.; BARROS, V. R.; DOYLE, M. E. Climate Variability in Southern South America Associated with El Niño and La Niña Events. Journal of Climate. Vol. 13: 35 58, LEGLER, D. M. ENSO Index According to JMA SSTA (1868 -present). Disponível em: < MOURA, A. D. Niño and Climate Prediction Applications in South America. Revista Geofísica, v. 49, n. Julio-Dici, p , SMITH, C. Years used for ENSO composites Disponível em: RASMUSSON, F. M.; CARPENTER, T. H. Variations in tropical sea surface temperature and surfacewind fields associated with the Southern Oscillation/El Niño. Monthly Weather Review, v.110, n.5, p ROPELEWSKI, C. F.; HALPERT, M. S. Precipitation patterns associated with high index phase of Southern Oscillation, J. Climate, 2: , ROPELEWISKY, C. F.; JONES, P. D. An extension of the Tahiti-Darwin southerns ocillation index. Monthly Weather Review. Ver., 115: , SOREIDE, N.; MCPHADEN. M. J. What is An El Niño? National Oceanic and Atmospheric Administration, Department of Commerce. September 29, 2005 (