TIPOS DE TEMPO E GÊNESE DAS CHUVAS NA BACIA HIDROGRÁFICA DO PARDO: ANÁLISE COMPARATIVA DO VERÃO EM ANOS PADRÃO

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1 TIPOS DE TEMPO E GÊNESE DAS CHUVAS NA BACIA HIDROGRÁFICA DO PARDO: ANÁLISE COMPARATIVA DO VERÃO EM ANOS PADRÃO PEDRO AUGUSTO BREDA FONTÃO 1 JOÃO AFONSO ZAVATTINI 2 RESUMO: Trata-se de um estudo voltado à compreensão, em nível regional, da distribuição temporal e espacial das chuvas a partir de sua gênese, por meio da análise rítmica dos tipos de tempo a ela associados. A área de estudo localiza-se na porção nordeste do estado de São Paulo e sul/sudoeste de Minas Gerais, compreendendo a bacia hidrográfica do Pardo e seu entorno. Nesta área, a partir da seleção de anos padrão, elegeram-se os anos 1983 e 1984 como representativos de situações extremas (ano chuvoso e seco, respectivamente) e 1989 representando o habitual na bacia. Em específico, este artigo aborda a participação dos sistemas atmosféricos na gênese das chuvas no verão destes três períodos sazonais representativos, evidenciando grande variabilidade interanual na dinâmica atmosférica e no ritmo pluvial destes trimestres. Palavras-chave: chuva, análise rítmica, Climatologia, bacia do Pardo. ABSTRACT: This study aims to understanding, at the regional level, the temporal and spatial distribution of rainfall from its genesis, through the "rhythm analysis" of weather types associated with it. The study area is located in the northeastern portion of the state of São Paulo and south / southwest of Minas Gerais, comprising the basin of the Pardo and its surroundings. In this area, from the selection of "standard years", the years 1983 and 1984 were elected as representative of extreme conditions (wet and dry, respectively) and 1989 representing usual in the basin. Specifically, this paper discusses the participation of atmospheric systems in the genesis of rainfall in summer these three representative seasonal periods, showing great interannual variability in atmospheric dynamics and rain rhythm of these quarters. Key words: rain, rhythm analysis, Climatology, Pardo basin. 1 Geógrafo, Doutorando pelo Programa de Pós-Graduação em Geografia, Universidade Estadual Paulista - IGCE/UNESP, Rio Claro SP, pedroabf@rc.unesp.br 2 Geógrafo, Professor Adjunto do Departamento de Geografia da Universidade Estadual Paulista IGCE/UNESP, Rio Claro SP, zavattini@rc.unesp.br. 2086

2 1 Introdução O presente estudo encontra-se vinculado ao projeto de pesquisa intitulado Ritmo das chuvas na bacia do Pardo (SP/MG): reflexos na vazão dos rios Pardo e Mogi-Guaçu, e pauta-se na inspiração epistemológica presente nos princípios da escola Brasileira de Climatologia Geográfica (ZAVATTINI, 2004). Nesta perspectiva, tais análises valorizam os fenômenos inerentes à atmosfera, e busca o entendimento de sua dinâmica (ritmo) tendo por base a concepção sorreana (SORRE, 1951) de clima como a série de estados da atmosfera, em sua sucessão habitual (MONTEIRO, 2015). A bacia do Pardo, e respectivo entorno, encontra-se inserida na porção nordeste do estado de São Paulo e no sul/sudoeste de Minas Gerais, especificamente entre os paralelos de 20 e 23 latitude Sul e de 46 a 49 longitude Oeste. Tal bacia hidrográfica possui área total aproximada de Km² e sua drenagem principal se destaca por ser o principal tributário do rio Grande, formador do rio Paraná. Fontão (2014) propõe uma delimitação em seis compartimentos, conforme ilustrada na Figura 1. Figura 1 Bacia do Pardo, altimetria e compartimentos. 2087

3 Nesta região, bem urbanizada e com importância econômica no setor agropecuário, a pesquisa volta-se à compreensão da distribuição temporal e espacial das chuvas a partir da compreensão de sua gênese, residente na circulação atmosférica. Para tanto, a investigação abordará a participação dos sistemas atmosféricos através do ritmo pluvial no verão, sendo possível compreender melhor os sistemas e sequências rítmicas causadoras de muita chuva e/ou estiagens neste período. Tais resultados poderão contribuir para ações que favoreçam o melhor aproveitamento e distribuição das águas nas mais variadas instâncias, sejam elas na agricultura, nas cidades, na geração de energia elétrica, entre outras. 2 Material e métodos Em um estudo anterior, Fontão e Zavattini (2014) aplicaram o método da fórmula de Sturges para os volumes de precipitação anual, visando a identificação e escolha dos anos padrão. Dentre os resultados obtidos, classificaram-se os anos 1983 e 1984 como excepcionais, o primeiro chuvoso e o segundo seco, e o ano de 1989 como um ano habitual para as chuvas na bacia. A Figura 2 sintetiza os resultados descritos, identificando as classes obtidas através de interpolação geoestatística no interior da bacia. Figura 2 Anos padrão e respectivas classes 2088

4 Dos resultados já obtidos, verificou-se em nível sazonal uma maior variabilidade interanual nos dados de verão, correspondendo ao primeiro trimestre (janeiro, fevereiro e março), cujos valores do ano padrão chuvoso (1983) superaram em três vezes ou mais o volume de precipitação no mesmo período de 1984 (ano seco), na maior parte da bacia. Apesar de não obedecer ao calendário astronômico, optou-se por utilizar o trimestre representativo do período de verão por tornar possível detalhar as variáveis climáticas sem dividir os meses/anos pela metade. Para a aplicação da Análise Rítmica (MONTEIRO, 1971), foram selecionadas três estações meteorológicas contendo dados meteorológicos existentes nos períodos selecionados, sem falhas e em pontos distintos da bacia, com a finalidade de contemplar uma boa distribuição geográfica e evidenciar a realidade existente nos diferentes compartimentos. A Figura 3 especializa as três estações selecionadas: Caconde (C3-003), Mogi Guaçu (D4-100) e Pradópolis (C5-104), ambas pertencentes ao Departamento de Água e Esgoto do estado de São Paulo (DAEE). Figura 3 - Distribuição das estações meteorológicas selecionados na bacia do Pardo. Ressalta-se que, apesar da análise rítmica ser uma metodologia proposta inicialmente por Monteiro (1971; 1973), há uma divergência em trabalhos acadêmicos 2089

5 posteriores à sua proposição quanto à nomenclatura utilizada na identificação dos sistemas atmosféricos. Para não entrar na questão dos méritos acadêmicos, este estudo adotou a proposta de Zavattini e Boin (2013), optando por detalhar o tipo de avanço dos sistemas frontais. Para a identificação dos sistemas, utilizaram-se os dados meteorológicos fornecidos pelas estações, cartas sinóticas de superfície em nível diário e/ou horário fornecidas pela Marinha do Brasil e imagens de satélite fornecidas pela National Climatic Data Center da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) em diversos horários, quando disponíveis e/ou existentes. Associados à participação dos sistemas atmosféricos e na gênese do volume das chuvas, foram gerados mapas de precipitação sazonal, evidenciando distribuição da chuva acumulada no verão. O método escolhido para a interpolação geoestatística em isolinhas foi a krigagem ordinária, técnica tradicionalmente sugerida e que melhor se adapta para estudos envolvendo dados de precipitação, conforme apontado por Tabios e Salas (1985). Para tanto, utilizou-se 93 postos pluviométricos previamente selecionados por Fontão e Zavattini (2014b), ilustrados e distribuídos na Figura 4 abaixo: 2090

6 Figura 4 93 postos pluviométricos na bacia do Pardo. Para a manipulação de dados e confecção dos gráficos e tabelas que ilustram esta dissertação, muito úteis para a síntese e interpretação dos resultados, utilizaram-se os softwares Microsoft Excel 2013 e Power Point. A delimitação, localização e os materiais cartográficos da pesquisa foram feitos através da utilização de dois softwares: ArcGIS 10.0, da ESRI, e Surfer 13, da Golden Software, Inc. 3 Resultados e Discussão O total sazonal das chuvas pode ser observado através dos cartogramas da Figura 5, representando a precipitação no verão de 1983, 1984 e Tal figura torna em evidência a variabilidade deste fenômeno nos três anos distintos e no espaço ao longo dos compartimentos da bacia hidrográfica. Figura 5 Chuvas acumuladas no Verão (Janeiro, Fevereiro e Março) em milímetros. A princípio, é possível verificar através da análise das isolinhas um volume de chuvas extremamente alto no verão de 1983, se comparado aos outros anos, podendo ser notada pela presença de totais trimestrais superiores a milímetros na porção leste/nordeste e predomínio de valores superiores a 800 milímetros ao longo de quase toda a área. Inverso ao ano anterior, a precipitação registrada no verão de 1984 contrasta claramente ao evidenciar baixos volumes ao longo de toda a região, particularmente na porção ao sul da bacia, registrando números inferiores a 300 mm. Já 1989, precipitaram 2091

7 volumes em torno de 600 a 800 mm na maior parte da bacia, aproximando-se realmente do habitualmente esperado para o período. O procedimento realizado na Análise Rítmica foi realizado para as três estações meteorológicas selecionadas e gerou um total de 9 gráficos contendo registros diários dos dados e dos sistemas atmosféricos identificados. Tais gráficos não serão transcritos no momento, essencialmente pelo grande volume de informações e espaço necessário para colocá-los, todavia podem ser conferidos na obra de Fontão (2014). A Figura 6 ilustra a legenda adotada para cada um dos sistemas atmosféricos classificados (massas, frentes, linha de instabilidade), e respectiva cor adotada. Figura 6 Sistemas atmosféricos e coloração adotada. Neste estudo, no momento optou-se pela síntese e discussão dos resultados observados no trimestre. Dessa maneira, a Figura 7 ilustra à esquerda a participação dos sistemas atmosféricos na gênese dos volumes de chuva identificados e calculados em nível diário, e a proporção através das três estações meteorológicas analisadas para o verão do ano de Ainda, torna possível verificar ao lado direito a participação real do sistema ao longo do período. 2092

8 Figura 7 Gênese das chuvas e participação dos sistemas atmosféricos no verão de A partir da análise geral da síntese, verifica-se uma participação intensa de sistemas frontais na gênese das chuvas neste período, em específico advindo de correntes de sul, que repercutiram em fortes episódios de chuva através do estacionamento (EST) do corredor de umidade sobre a região, resultante do embate entre a FPA e o setor quente ao norte. Um exemplo extremo da atuação da frente estacionária na gênese das chuvas ocorreu no dia 02 de fevereiro, que foi registrado 117,9 mm em Pradópolis, um volume muito elevado para um curto período. Neste sentido, tal período ficou marcado como um verão chuvoso na bacia, precipitando um total de 1095,8 mm em Caconde, 789 mm em Mogi e 692,1 mm em Pradópolis, volumes que tiveram sua gênese associados 88,1%, 84% e 87% (respectivamente, aos locais citados anteriormente) à atuação de sistemas frontais. A Figura 8 ilustra a síntese do comportamento atmosférico e da participação dos sistemas na gênese das chuvas para o ano de 1984, um ano padrão seco. Nela, verifica-se que o verão deste ano mostrou-se bem diferente do mesmo período no ano anterior, em termos de circulação atmosférica. 2093

9 Figura 8 Gênese das chuvas e participação dos sistemas atmosféricos no verão de O ano de 1984 apresentou no seu ritmo diário uma menor participação dos sistemas frontais, que atuaram durante somente 17,8% do trimestre analisado para Caconde, 18,3% em Mogi e 16,1% em Pradópolis, resultando em uma porcentagem menor da gênese do volume das chuvas (65,9%, 76,3% e 64,8%, respectivamente), apesar da instabilidade e grande dinamismo gerado por estes sistemas. Assim, tal período trimestral que habitualmente provoca maiores volumes de chuva na bacia em relação ao outono e inverno resultou em baixos índices de precipitação, totalizando 348,2 mm em Caconde, 282,6 mm em Mogi e 359,9 mm em Pradópolis. Por fim, a Figura 9 possibilita observar a participação dos sistemas no verão de 1989, ano considero habitual segundo metodologia já descrita. Nela, pode-se observar que o verão deste ano apresentou uma forte atuação de sistemas tropicais de leste e oeste sobre a região, atuando sobre a maior parte dos dias. 2094

10 Figura 9 Gênese das chuvas e participação dos sistemas atmosféricos no verão de Partindo da figura, nota-se que em Caconde e Pradópolis, a participação intertropical chegou a 73,9% de todo o trimestre, porcentagem não muito distante de Mogi, com 72,8%. Tal dinâmica esteve associada principalmente à atuação da massa tropical atlântica (MTA), que participou de 50,6% de toda a estação para Caconde e Mogi, e 47,8% em Pradópolis, em alguns casos associada ainda às linhas de instabilidades (LI). Entretanto, o avanço de sistemas de instabilidade pelo sul do território, apesar da baixa participação percentual (24,4% para Caconde e Pradópolis e 25,6% em Mogi), foi responsável por 70,2%, 81,1% e 63,6% da gênese das chuvas no período para Caconde, Mogi e Pradópolis, cujo volume de precipitação acumulado no trimestre foi de 634,5 mm, 665,3 mm e 799,2 mm, respectivamente. 4 Considerações Finais Os procedimentos metodológicos aplicados para esta pesquisa mostraram-se muito úteis para compreender um pouco da circulação atmosférica em nível regional para o verão na bacia. A sucessão dos estados atmosféricos na bacia do Pardo apresentou uma 2095

11 variabilidade elevada entre os anos padrão observados, resultando em chuvas excessivas e/ou menores volumes de precipitação, a depender do ritmo e predomínio dos sistemas atmosféricos ao longo do tempo. A gênese das chuvas mostrou-se associadas, em grande parte, às correntes perturbadoras de sul, através da atuação dos sistemas frontais. Tal constatação reforça o argumento de diversos pesquisadores, a citar o estudo clássico de Tarifa (1975). Os episódios cujo avanço da Frente Polar Atlântica (FPA) chega a atuar durante vários dias na área, com avanço repreendido pelo setor quente retido no continente (QTE), em alguns casos estacionando (EST), resultaram em chuvas intensas em nível regional, em sequência durante os dias da participação destes sistemas. Ainda, apesar do menor volume resultante, as linhas de instabilidade que apareceram na massa tropical atlântica (MTA) e massa tropical continental (MTC), perturbando a estabilidade das massas de ar e trazendo umidade, resultaram em importantes episódios de chuva no verão, possivelmente por convecção. 5 Referências FONTÃO, P.A.B. Ritmo das chuvas na bacia do Pardo (SP/MG): reflexos na vazão dos rios Pardo e Mogi-Guaçu. (Dissertação de Mestrado). Rio Claro: UNESP, FONTÃO, P.A.B.; ZAVATTINI, J.A. As chuvas na bacia do Pardo: procedimentos para a escolha de "anos-padrão". XI Simpósio Brasileiro de Climatologia Geográfica. Curitiba: ABClima, FONTÃO, P.A.B.; ZAVATTINI, J.A. Regionalização das chuvas anuais na bacia do Pardo, Brasil. Caderno Prudentino de Geografia. Presidente Prudente: AGB, n.36, V. Especial, 2014b. p MONTEIRO, C.A.F. A análise rítmica em climatologia: problemas da atualidade climática em São Paulo e achegas para um programa de trabalho. Climatologia. São Paulo: USP/IG, n. 01, p MONTEIRO, C.A.F. A Dinâmica Climática e as Chuvas no Estado de São Paulo: estudo geográfico sob a forma de atlas. São Paulo: USP/IG, MONTEIRO, C.A.F. (Org.). A Construção da Climatologia Geográfica no Brasil. Campinas: Ed. Alínea, p SORRE, M. Les fondements de la Géographie Humaine. Tome: I- Lês foundements biologiques Essai d une écologie de l homme. Le climat et I homme. Paris: Librairie Armand Colin, p

12 TABIOS, G.Q.; SALAS, J.D. A comparative analysis of techniques for spatial interpolation of precipitation. Water Resources Bulletin. v. 21, n. 3, p TARIFA, J. R. Fluxos Polares e as Chuvas de Primavera-Verão no Estado de São Paulo. (Tese de Doutorado). USP/IG, São Paulo, 1975, 93 p. ZAVATTINI, J. A. Estudos do Clima no Brasil. Campinas-SP: Editora Alínea, p. ZAVATTINI, J.A.; BOIN, M.N. Climatologia Geográfica: teoria e prática. Campinas: Ed. Alínea,