VARIABILIDADE DE ÍNDICES DE PRECIPITAÇÃO E TEMPERATURA NA AMAZÔNIA OCIDENTAL

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1 VARIABILIDADE DE ÍNDICES DE PRECIPITAÇÃO E TEMPERATURA NA AMAZÔNIA OCIDENTAL Santos, D.C. (1) ; Medeiros, R.M. (1) ; Correia, D. S. () ; Oliveira, V.G. (3) ; Brito, J.I.B. () dariscorreia@gmail.com (1) Programa de Pós-graduação em Meteorologia da Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Campina Grande - PB; () Graduanda em Geografia Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Campina Grande - PB; (3) Graduanda em Meteorologia Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Campina Grande - PB; () Docente da Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Campina Grande PB. RESUMO Tem-se como objetivo verificar a influência da Oscilação Decenal do Pacifico (PDO) e Oscilação Multidecenal do Atlântico (AMO) nos índices extremos de precipitação e temperatura do ar da Amazônia Ocidental. Foram utilizados índices de precipitação e amplitude térmica, distribuídos em pontos de grade, oriundos da reanálise do European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), para o período de 1970 a 001. Também foram utilizadas informações de índices de teleconexões PDO e AMO extraídos do Home Page do National Centers for Environmental Prediction (NCEP). As analises de correlação realizou-se por meio do método dos mínimos quadrados e a significância estatística foi verificada por meio do teste t-student. Observou-se que os de índices extremos climáticos como amplitude térmica,

2 temperaturas máxima e mínima e total anual de precipitação e intensidade diária de precipitação estão correlacionados com os índices de teleconexões. É notório que a variabilidade no padrão interdecenal das chuvas, provavelmente também esta relacionado a fenômenos com duração mais curta, como o ENOS, que tem um período de retorno de 3 a 7 anos. Haja vista que a maior ocorrência de La Niñas (El Niños) na fase fria (fase quente) pode ser um dos fatores categóricos nessa variabilidade das chuvas. Palavras - chave: Teleconexões, Correlação, Interdecenal. INTRODUÇÃO A Amazônia Ocidental vem sendo submetida a influências ambientais advindas dos desmatamentos e dos incêndios florestais. Balanços na estabilidade climática, ecológica e ambiental das florestas tropicais amazônicas indicam sérias ameaças à biodiversidade. De acordo com Alves (00), o desflorestamento atual tende a ocorrer próximo as áreas previamente desflorestadas, mostrando um padrão espacialmente dependente, concentrando numa faixa de 100 km das principais rodovias e zonas de desenvolvimento da década de De acordo com Hutyra et al. (005), eventos climáticos extremos, como secas induzidas tanto pela variabilidade climática natural (por exemplo, dos padrões de circulação do Atlântico, que causaram a seca de 005 na Amazônia ocidental, e dos eventos El Nino) quanto pelas atividades humanas, podem fragmentar a Floresta Amazônica e transformar

3 grandes áreas em savana. Hutyra et al. (005) chegaram a esta conclusão por meio das analises do mapeamento de áreas de floresta mais sensíveis a seca utilizando registros de precipitação dos últimos 100 anos. Segundo o Intergovernmental Panel on Climate Change-IPCC (007) as chuvas e vazões de rios na Amazônia e no Nordeste apresentam variabilidades interanual e em escala de tempo interdecenal, que são mais importantes que tendências de aumento ou redução. Estas variabilidades estão associadas a padrões de variação nas mesmas escalas de tempo nos oceanos Pacifico e Atlântico, com a variabilidade interanual associada a El Niño Oscilacao Sul, ENOS, ou a Oscilação do Atlantico Norte (North Atlantic Oscillation NAO), e a variabilidade decenal com a Oscilação Decenal do Pacifico (Pacific Decadal Oscillation PDO), no Pacífico, e com a Oscilação Multidecenal do Atlântico (Atlantic Mutidecadal Oscillation AMO), no Atlântico. O objetivo principal desse artigo é verificar a influência das Oscilações Decenais do Pacifico e Multidecenais do Atlântico nos índices extremos de precipitação e temperatura do ar da Amazônia Ocidental. 3

4 MATERIAL E MÉTODOS No presente artigo utilizaram-se dados de reanalise do projeto ERA-0 do Centro Europeu de Previsão de Tempo de Médio Prazo (ECMWF - European Center for Medium-Range Weather Forecasts), de índices precipitação e temperatura do ar para o período de 1970 a 001 da Amazônia Ocidental (Roraima, Amazonas, Acre, Rondônia), disponibilizados em ponto de grade com resolução de,5 x,5, e de índices de PDO e AMO disponíveis no site do NCEP (National Centers for Environmental Prediction). Na Tabela 1 encontram-se os índices climáticos temperatura do ar e precipitação oriundos do Modelo ERA-0 e a Figura 1 mostra a espacialização dos pontos de grade da Amazônia Ocidental, enquanto na Tabela estão descritos as posições dos pontos de grade marcados na Figura 1. Tabela 1. Índices climáticos dependentes da temperatura do ar e da precipitação pluvial diária, com suas definições e unidades. Índices Nome do Indicador Definição Unidade TXx TNn SDII PRCPTO T Máxima da temperatura máxima Mínima da temperatura mínima Índice simples de intensidade diária Precipitação total anual nos dias úmidos Valor máximo mensal da temperatura máxima diária Valor mínimo mensal da temperatura mínima diária Média anual da precipitação quando PRCP 1,0mm Precipitação total anual nos dias úmidos (RR>1 mm) C C mm mm

5 Figura 1. Espacialização dos pontos de grade na Amazônia Ocidental e sua localização no Brasil. Tabela : Coordenadas geográficas dos pontos de grade na Amazônia Ocidental. Pontos de grade Longitude (graus) Latitude (graus) Pontos de grade Longitude (graus) Latitude (graus) , , , ,5,5-67,5 0-65, ,5 -, ,5 7-57, ,5 -, ,5 9-6, ,5 -, , , , ,5-7,5 13-7, , ,5-7,5 15-6, , ,5-7, , , ,5-1,5 5

6 Os softwares Excel e Programa R foram utilizados para realizar as analises de correlação por meio do método dos mínimos quadrados. A significância estatística foi verificada por meio do teste t de Student. O coeficiente de correlação de Pearson é normalmente representado pela letra r e a sua fórmula de cálculo é: (1) 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. r = 1 Significa uma correlação perfeita positiva entre as duas variáveis. r = -1 Significa uma correlação negativa perfeita entre as duas variáveis - isto é, se uma aumenta, a outra sempre diminui. r = 0 Significa que as duas variáveis não dependem linearmente uma da outra. No entanto, pode existir uma outra dependência que seja "não linear". Assim, o resultado r = 0 deve ser investigado por outros meios. A significância estatística de coeficientes de correlação pode ser obtida pelo teste t de Student, que de acordo com Cecon et al. (01) 6

7 para um coeficiente de correlação, r, a estatística t e obtida pela seguinte equação: () Três níveis de significância foram adotados, ou seja, 90% que corresponde a valores de 1,69 t<,0, 95% com valores de,0 t <,75 e 99% correspondendo a t,75. RESULTADOS E DISCUSSÃO A partir das análises de correlação foram obtidos os coeficientes de correlação linear entre os seguintes pares de variáveis: índice de AMO versus índices de amplitude térmica anual, temperatura do ar mínima absoluta anual, temperatura do ar máxima absoluta anual, precipitação total anual, e intensidade simples da precipitação anual distribuídas em pontos de grade sobre a Amazônia Ocidental, e entre a PDO e estes mesmos índices de extremo climáticos da Amazônia Ocidental. Os valores positivos (negativos) estão sombreados mais escuros (claros). A Figura apresenta os campos dos coeficientes de correlação da amplitude térmica anual- TXx com a PDO (Figura a) e com a AMO (Figura b), verifica-se que para a PDO as correlações estatisticamente 7

8 mais significativas ocorreram na parte leste da região, enquanto, para AMO em quase toda região. A correlação da amplitude térmica anual com a AMO foi positiva com significância estatística igual a 99 % e com a PDO foi negativa. Observa-se que índice positivo de AMO produz maior amplitude térmica. Enquanto, o índice positivo de PDO leva a uma redução da amplitude térmica regional. Figura. Correlação da amplitude térmica anual- TXx ( C): (a) Oscilação Decenal do Pacifico; (b) Oscilação Multidecenal do Atlântico. As Figuras 3 (a) e (b) mostram as configurações da correlação da temperatura mínima absoluta anual (TNn) com a PDO e com a AMO, respectivamente. Observa-se correlações com significância estatística, na parte nordeste na PDO (Figura 3a) e na parte noroeste na AMO (Figura 3b). Isto mostra que o índice positivo de AMO leva a um 8

9 aumento da temperatura mínima absoluta, e que índice positivo de PDO produz redução da temperatura mínima absoluta. Latitude (graus) (a) Latitude (graus) (b) Longitude (graus) Longitude (graus) Figura 3. Correlação da amplitude térmica anual- TNn ( C): (a) Oscilação Decenal do Pacifico; (b) Oscilação Multidecenal do Atlântico. Nos campos do coeficiente de correlação da precipitação total anual (PRCPTOT) com a PDO (Figura a) e com a AMO (Figura b) observa-se uma faixa de correlações estatisticamente significativa na parte central da Amazônia ocidental (Figura 3a), enquanto que na AMO a área estatisticamente significativa abrange a parte nordeste. É notório o aumento da precipitação total anual durante a PDO positiva e diminuição durante a AMO. Quando a oscilação decenal está em sua fase positiva robustece (enfraquece) episódios El Nino (La Nina), enquanto em sua fase negativa ocorre o oposto. 9

10 (a) (b) Latitude (graus) Latitude (graus) Longitude (graus) Longitude (graus) Figura. Correlação da precipitação total anual-prcptot (mm/dia) com: (a) Oscilação Decenal do Pacífico; (b) Oscilação Multidecenal do Atlântico. As Figuras 5 (a) e (b) mostram os campos dos coeficientes de correlação do índice de intensidade simples de precipitação (SDII) com a PDO e com a AMO, respectivamente, observa-se que o SDII possui comportamento semelhante da PRCPTOT, Figura 3(a),(b), com a PDO e com a AMO. Portanto, aumento ou diminuição da precipitação total anual é decorrente do aumento ou diminuição da intensidade das chuvas. 10

11 Latitude (graus) (a) Latitude (graus) (b) Longitude (graus) Longitude (graus) Figura 5. Correlação do índice simples de intensidade de precipitação diária-sdii (mm/dia) com: (a) Oscilação Decenal do Pacifico; (b) Oscilação Multidecenal do Atlântico. CONCLUSÃO Os índices de extremos climáticos da Amazônia Ocidental são influenciados pelos índices PDO e AMO. O índice positivo de PDO leva a uma diminuição da amplitude térmica da Amazônia Ocidental. As teleconexões PDO e AMO influenciam a precipitação total anual da Amazônia Ocidental, ocorrendo aumento da precipitação total anual durante a PDO positiva e diminuição durante a AMO. A variabilidade no padrão interdecenal das chuvas, provavelmente também esta relacionado a fenômenos com duração mais curta, como o ENOS, que tem um período de retorno de 3 a 7 anos. Haja vista que a 11

12 maior ocorrência de La Niñas (El Niños) na fase fria (fase quente) pode ser um dos fatores categóricos nessa variabilidade das chuvas. REFERÊNCIAS ALVES, D. S. (00). Space-time Dynamics of Deforestation in Brazilian Amazonia. International Journal of Remote Sensing, v. 3, n. 1, p CECON, P. R.; SILVA, A. R.; NASCIMENTO, M.; FERREIRA, A. (01). Método Estatístico. Vicosa: Editora UFV. 9p. HUTYRA, L. R.; MUNGER, J. W.; NOBRE, C. A.; SALESKA, S. R.; WOFSY, S. C. (005). Climatic variability and vegetation vulnerability in Amazona. Geophysical Research Letters, 3, L71. INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE IPCC 007. (007). Climate Change: Impacts, Adaptation and Vulnerability Contribution of Working Group to the IPCC Third Assessment Report. Cambridge Univ. Press. 1