Análise de extremos das tábuas das marés no porto do Mucuripe-CE, e sua possível relação com o Índice de Oscilação Sul - IOS

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1 Análise de extremos das tábuas das marés no porto do Mucuripe-CE, e sua possível relação com o Índice de Oscilação Sul - IOS Madson T. Silva 1, Stephanny C. F. do Egito Costa 2, Manoel Francisco G. Filho 3 1 Doutorando em Meteorologia, (UFCG) Campina Grande, PB, Brasil. madson_tavares@hotmail.com (Bolsista do CNPq) 2 Graduanda em Engenharia Civil, (UFCG) Campina Grande, PB, Brasil. stephanny_egito@hotmail.com (Bolsista do CNPq) 3 Professor, Doutor, (UFCG) Campina Grande, PB, Brasil. mano@dca.ufpb.br ABSTRACT: The El Niño / Southern Oscillation (ENOS) is a phenomenon of large scale what happens in the Equatorial Pacific Ocean that affects weather and climate in various locations around the Globe. The atmospheric component, also called the Southern Oscillation (SO), expresses the inverse correlation between the atmospheric pressure in the eastern and far western Pacific Ocean. Using daily data from January 1985 to December 2009 the board of the tides - provided by the Directorate of Hydrography and Navigation - DHN Ministry of Defence and data from the same period provided by the IBGE and the monthly SOI data were obtained from the Bureau of Meteorology, monitored to sea level and the behavior of the SOI over the study period, aiming to analyze data trends of IOS and its possible relation with the maximum variation of the boards of the tides estimated for the port Mucuripe-CE. Palavras-Chave: Mudanças climáticas; aumento do nível do mar; temperatura da superfície do mar 1. INTRODUÇÃO O El Niño/Oscilação Sul (ENOS) é um fenômeno de grande escala que acontece na região do Oceano Pacífico Equatorial e que afeta o tempo e o clima em diversos locais do Globo Terrestre (Cane, 2001). O ENOS é constituído de dois componentes, um oceânico e outro atmosférico. O componente oceânico é caracterizado por anomalias da temperatura das águas superficiais do Oceano Pacífico Equatorial e é atualmente monitorado através da Temperatura da Superfície do Mar (TSM). O componente atmosférico, também conhecido de Oscilação Sul (OS), expressa a correlação inversa existente entre a pressão atmosférica no leste e extremo oeste do Oceano Pacífico, quando a anomalia de pressão é positiva a leste usualmente é negativa a oeste e vice e versa. O Índice de Oscilação Sul (IOS) é utilizado no monitoramento do componente atmosférico e é caracterizado por anomalias de pressão atmosférica na região de Darwin, norte da Austrália (12,4ºS; 130,9ºE) e do Taiti, na Polinésia Francesa (17,5ºS; 149,6ºW) (Philander, 1990; Glantz, 2001). A fase negativa do OS esta associada a fase quente (El Niño), enquanto a fase positiva com a fria (La Niña). A fase negativa do OS, caracteriza-se por um aquecimento das águas simultaneamente com a diminuição da pressão atmosférica no Pacífico Leste. Enquanto na fase positiva, ocorre um resfriamento das águas e um aumento na pressão atmosférica na região leste do Pacífico (Berlato & Fontana, 2003; Grimm et al., 1998). Há evidências, também, de que o ENOS pode estar associado com o desenvolvimento do modo de Dipolo de TSM em ambos os hemisférios do Atlântico Tropical (Servain, 1993). A influência remota do ENOS sobre a variabilidade climática no Atlântico Tropical é complicada desde que os modos equatorial e de Dipolo também interagem com o ciclo ENOS, Enfield & Mayer (1997) e Harzallah et al. (1996). Tem-se relatado, nesses estudos, também, a influência do El Niño na TSM de áreas do

2 Atlântico Tropical Norte, Klein et al. (1999) e Hastenrath (2000). As variações espaço - temporal das taxas de aumento do nível médio do mar (NMM) vêm sendo aferidas em todo planeta. Para o século XX de acordo com dados maregráficos apresentaram um aumento no valor médio de 1,5mm/ano (IPCC, 2001). As projeções médias estimadas a partir da década de 1990 até 2100 são de valores entre 0,11 a 0,77m no aumento do nível médio do mar (NMM) em escala planetária independente do aquecimento global, pois fatores como movimento da crosta terrestre seja de origem tectônica ou isostática são previstas para este século (IPCC, 2001). Deste modo, objetivo deste trabalho é analisar as tendências dos dados de anomalia de IOS e sua possível relação com a anomalia das tábuas das marés máximas estimadas para o porto do Mucuripe-CE. 2. MATERIAL E MÉTODOS Para este estudo foram utilizados dados diários de janeiro de 1985 a dezembro de 2009 das tábuas das marés (TM) para o porto do Mucuripe -CE (Lat.: 3,71 S; Long.: 38,48 'W) (Figura 1), fornecidas pela Diretoria e Hidrografia e Navegação DHN do Ministério da Defesa, com as séries dos valores do Índice de Oscilação Sul (IOS), determinou-se a média mensal dos valores máximos diários. Os dados mensais do IOS foram obtidos através do Bureau of Meteorology. A segunda parte do estudo consistiu na analise do comportamento dos dados da anomalia de TM máxima e sua possível relação com a anomalia de IOS para a região próxima ao porto do Mucuripe-CE. Os dados de TM foram agrupados em lags, variando de (k = 0...6) para verificar a defasagem dos efeitos do fenômeno ENOS sobre os valores máximos de TM. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Figura 1. Localização do porto do Mucuripe-CE. Neste estudo foi analisada a influencia do Índice de Oscilação Sul (IOS), e uma possível relação sobre as estimativas das tábuas das marés para o porto do Mucuripe-CE. Analisando a variação diária da tabua da maré máxima (Figura 2) verificou-se que para o período de janeiro de 1985 a dezembro de 2009 persiste uma normalidade, ou seja, os valores não possuem padrões de tendências característicos, os valores oscilam entre 1,5 e 3,5 metros. Verifica-se uma sazonalidade para o período entre os máximos e os mínimos valores registrados, observam-se os máximos valores da tábua da maré para o período entre os meses de julho a dezembro, com os meses de agosto e setembro ocorrendo as marés mais altas. Também é verificada menor oscilação dos limites inferiores e superiores nos meses de novembro e dezembro, onde a diferença entre a alta e baixa maré é amenizada. Analisando o comportamento da série temporal da anomalia da tábua das marés máximas mensais em paralelo com a anomalia do IOS (Figura 3), têm -se uma maior variabilidade na amplitude da tábua das marés para anos de El Niño, sabendo que a fase

3 negativa do IOS esta associada ao (El Niño), enquanto a fase positiva a (La Niña), tem-se então um amortecimento na amplitude da TM em anos de La Niña. A transição entre os fenômenos ENOS caracteriza-se por comportamentos de maior oscilação de TM. Todavia analisando a Figura 4, onde se verifica a anomalia mensal das tábuas das marés máximas e anomalia do IOS, percebe-se que o efeito do ENOS sobre a maré próxima ao porto do Mucuripe-CE possui uma defasagem considerável, que é verificado principalmente para as (Figuras 4d, 4e e 4f), lags-4, 5 e 6, respectivamente. O comportamento adverso entre a anomalia de ENOS e da anomalia de TM pode está associado a diminuição da pressão sobre a região, o que leva ao aumento do nível médio do mar, fazendo com que sejam verificados os maiores valores anômalos de TM. Figura 2. Variação diária da tábua da maré máxima para o porto do Mucuripe-CE para o período de (A), (B), (C) e (D). Figura 3. Anomalia mensal das tábuas das marés máximas e anomalia do IOS para o período de janeiro de 1987 a dezembro de 2005 para o porto do Mucuripe-CE.

4 Figura 4. Anomalia mensal das tábuas das marés máximas e anomalia do IOS para o período de janeiro de 1987 a dezembro de 2005 com lag-1 (A), lag-2 (B), lag-3 (C), lag-4 (D), lag-5 (E), lag-6 (F) para o porto do Mucuripe-CE. 4. CONCLUSÕES Da análise dos resultados obtidos e principalmente do que está representado na figura 4, pode-se concluir que existe uma relação muito estreita entre a ocorrência dos fenômenos La Niña e El Niño com as marés altas no Porto do Mucuripe, Fortaleza- CE. Coincidentemente, este período corresponde a fase quente da Oscilação Decadal do Pacífico ODP. Esta conclusão necessita de uma confirmação que pode ser obtida através de um estudo mais detalhado da fenomenologia dos índices de anomalia de TSM do Pacífico e Atlântico Tropical. AGRADECIMENTOS: Os autores gostariam de agradecer ao CNPq, pela concessão de bolsas de Doutorado e de Iniciação Cientifica para o primeiro e segundo autores, respectivamente, e ao Departamento de Hidrografia e Navegação.

5 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Berlato, M. A.; Fontana, D. C. El Niño e La Niña: Impactos no clima, na vegetação e na agricultura do Rio Grande do Sul; aplicações de previsões climáticas na agricultura. Porto Alegre: Ed. Da UFRGS, p. Bureau of Meteorology. Disponível em: < Acesso em: abr Cane, M. A. Understanding and predicting the world s climate system. In: Impacts of El Nino and climate variability on Agriculture. ASA Special Publication, p Diretoria de Hidrografia e Navegação DHN (tábuas das marés). Disponível em: < das marés>. Acesso em: abr Enfield, D. B.; Mayer, D.A. Tropical Atlantic TSM variability and its relation to El Niño-Southern Oscillation. Journal of Geophyical Research Letter, v.102, p , Glantz, M. H. Introduction. IN: Glantz, M. H; Richard, W. K.; Nicholls, N. Teleconnection linking wordwide climate anomalies. New York: Cambridge University p Grimm, A.; Ferraz, S. E. T.; Gomes, J. Precipitation anomalies in southern Brazil associated with El Niño and La Niña events. Journal of Climate, v.11, p , Harzallah, A.; Aragão, J. O. R.; Sadorny, R. Interannual rainfall variability in northeast Brazil: Observation and model simulation. International Journal of Climatology, v.16, p , 1996 Hastenrath, S. In search of zonal circulation in the equatorial Atlantic sector from the NCEP-NCAR reanalysis. International Journal of Climatology, v.21, p IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Climate Change 2001: Impacts, Adaptation and Vulnerability. J. M. McCarthy et al., editors. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1032 pp., Klein, S. A.; Soden, B. J.; Lau, N. C. Remote sea surface temperature variations during ENSO: Evidence for tropical Atmospheric bridge. Journal of Climate, v.12, p Philander, S. G. El Niño, La Niña, and the Southern Oscillation. Academic Press, New York, p. Servain, J. Simple climatic indices for the tropical Atlantic ocean and the some applications. Journal Geophyscal Research, v.96, n.8, p , 1993.