ASPECTOS METEOROLÓGICOS ASSOCIADOS A EVENTOS EXTREMOS DE CHEIAS NO RIO ACRE RESUMO

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1 ASPECTOS METEOROLÓGICOS ASSOCIADOS A EVENTOS EXTREMOS DE CHEIAS NO RIO ACRE Victor Azevedo Godoi 1, André Felipe de Matos Lopes 1, Audálio Rebelo Torres Jr. 1, Caroline R. Mazzoli da Rocha 2, Mariana Palagano R. Silva 2 RESUMO Através do presente trabalho buscou-se relacionar os eventos extremos de cheias no nível do Rio Acre com o ciclo de precipitação ocorrido no Estado do Acre. A partir da análise dos resultados foi possível observar a influência da Zona de Convergência Intertropical, o ciclo de precipitação associado à longa estação de cheia da Bacia Amazônica e um ciclo de nove anos com extrema elevação do nível do Rio. Para isso foram utilizados o método de Transformada Rápida de Fourier e técnica estatística de correlação. ABSTRACT Through the present work it was looked for to relate the extreme floods events in Acre River level with the precipitation cycle ocurred in the State of Acre. From the analysis of the results it was possible to observe the influence of Intertropical Convergence Zone, the precipitation cycle associated to the long flood station of the Amazonian Basin and a cycle of nine years with extreme elevation of the river s level. For that the Fast Fourier Transform method and the correlation statistical technique were used. Palavras-Chaves: Rio Acre, períodos de cheia, precipitação. INTRODUÇÃO O Rio Acre tem sua nascente no Peru, banhando os municípios de Brasiléia, Xapuri e Rio Branco, desembocando no Rio Purus (Amazonas). O período de cheia ocorre durante os meses de janeiro a maio e é também o de maior preocupação, pois o transbordamento do Rio Acre, que cruza a capital Rio Branco, costuma trazer diversos prejuízos sociais e econômicos à cidade. ( 2006). 1 Departamento de Meteorologia UFRJ victorgodoi@acd.ufrj.br; andre@meteoro.ufrj.br; audalio@acd.ufrj.br 2 Programa de Engenharia Civil / COPPE UFRJ carol@meteoro.ufrj.br ; palagano@ufrj.br

2 Em fevereiro de 2006, após onze dias de incessantes chuvas houve um transbordamento do Rio Acre que atingiu a marca de m, onde o nível recorde registrado, de 17,66m, foi atingido em março de Após a análise dos dados de elevação do rio, obtidos da Coordenadoria Estadual de Defesa Civil do Acre, foi observada uma periodicidade nos eventos extremos de cheias. Essa periodicidade não pode ser associada inicialmente a nenhum fenômeno característico da região, podendo assim, estar associada a alguma combinação de fatores e influências meteorológicas. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho é analisar a freqüência com que ocorrem eventos de cheias extremas no Rio Acre e relacioná-la com a freqüência de ocorrência de fenômenos meteorológicos em diferentes escalas temporais e espaciais. METODOLOGIA A Figura 1 representa a série temporal do nível do Rio Acre de trinta e cinco anos, compreendendo o período de , com dados diários de elevação obtidos através da Coordenadoria Estadual de Defesa Civil do Acre Rio Acre 15 elevacao (metros) y t t 365 anos Figura 1: Série do nível do Rio Acre, de janeiro de 1971 a março de Foi utilizado o método da Transformada Rápida de Fourier (FFT) a fim de verificar a freqüência de ocorrência destes eventos extremos de cheia. Com isso, foi criado um espectro de energia (energia versus freqüência) onde é possível detectar a ocorrência de diversos fenômenos meteorológicos que influenciam diretamente no nível do Rio, assim como o ciclo de precipitação, o ciclo anual do deslocamento da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), entre outros (Figura 2). De acordo com

3 Williams et al. (2002), a Bacia Amazônica é marcada por um ciclo anual de precipitação bem definido, com uma curta estação seca, uma longa estação chuvosa e um período de transição entre elas. O deslocamento da ZCIT é predominante no norte e nordeste do Brasil devido ao encontro dos alísios na faixa equatorial, (VIANELLO, R.L.,1991) Rio Acre 8 energia S k f k ciclos por dia 0.02 Figura 2: Espectro (energia versus freqüência) do nível do Rio Acre. A partir do espectro é definido um valor limiar de energia, neste caso 3500 J, que quando ultrapassado, o dado é removido, pois se torna desnecessário para a análise do evento procurado. O filtro foi aplicado a fim de retirar do espectro os altos valores de energia, que estão associados aos fenômenos de periodicidade bem definida que caracterizam climatologicamente a região. Assim, podese analisar as demais freqüências que constam na série, podendo inclusive, encontrar aquela coincidente com os eventos de cheias estudados. O mesmo processo foi realizado para a série de precipitação, série esta que compreende o período de 1970 a 2005, obtida na Coordenadoria Estadual de Defesa Civil do Acre, onde se determinou o valor limiar de energia de 3500 kg.m 2 / 10 6.s 2 (Figura 3).

4 Figura 3: Espectro da precipitação no Estado do Acre. Dos dados restantes, reconstitui-se a série através da Transformada Inversa de Fourier (IFFT) (Figura 4) obtendo-se somente a elevação mais energética do nível do rio, que possui o sinal dos fatores meteorológicos a se associar. Figura 4: Série recomposta do nível do Rio Acre A tabela I representa as datas e os valores de cheias extremas do Rio Acre durante os anos de 1979 a 2006, juntamente com o índice pluviométrico mensal da época. Observa-se que a ocorrência destes altos valores possui uma freqüência de aproximadamente nove anos, mas que não pode,

5 necessariamente, ser associada ao índice pluviométrico da época, pois observou-se que no ano de 2006 este foi menor que a média mensal no período de , visto que a média mensal para janeiro é de 271,2 mm e para fevereiro de 291,3 mm. Tabela I: Ocorrências de cheias extremas do Rio Acre e índices pluviométricos mensais da época. Dias de Pico do Rio Acre Índice Pluviométrico( mm ) Nível do Rio ( m ) 29/3/ ,7-jan / 177,2-fev / 364,9-mar 16,37 17/2/ ,2-jan / 465,1-fev 17,11 14/3/ ,7-jan / 405,2-fev / 475,2-mar 17,66 21/2/ ,6-jan / 227,8-fev 16,72 Foi aplicada novamente a Transformada Rápida de Fourier (FFT) à série reconstituída do nível do Rio Acre gerando um novo espectro com as freqüências mais baixas evidenciadas (Figura 5). Figura 5: Espectro do nível do Rio Acre após a nova aplicação do método da Transformada de Fourier. RESULTADOS A partir da análise da Figura 2 é importante destacar a elevação anual do Rio nos meses mais chuvosos (meses de verão) nesta região, com período de 372 dias. A este fato podemos associar a influência do ciclo anual do deslocamento da ZCIT. Observou-se também, num período de 182 dias, outro ciclo de precipitação. Este associa-se a longa estação chuvosa da Bacia Amazônica. Após a análise das Figuras 3 e 5, que representam o espectro da precipitação e o espectro do nível do Rio após a nova aplicação do método da Transformada de Fourier respectivamente, foi

6 calculado o coeficiente de correlação (coefcorr) entre eles. O coeficiente obtido foi coefcorr = 0,9253. Através deste valor pode-se perceber uma relação de dependência entre os parâmetros de baixas freqüências analisados. Entretanto, o evento com ciclo de nove anos, quando são evidenciados eventos extremos de cheia, não pode, necessariamente, ser associado ao índice pluviométrico da época. A energia do nível do rio associada ao período de aproximadamente nove anos foi de 2361,55 J. Já a energia associada à precipitação foi igual a 1385,77 kg.m 2 / 10 6.s 2. CONSIDERAÇÕES FINAIS A partir da análise dos resultados, pode-se perceber uma relação de dependência entre os parâmetros analisados, tanto nas baixas freqüências como nas altas freqüências. É importante destacar a elevação anual do Rio nos meses mais chuvosos (meses do verão) nesta região. A este fato podemos associar a influência do ciclo anual do deslocamento da ZCIT. Observou-se também, num período de 182 dias, um ciclo de precipitação associado à longa estação chuvosa da Bacia Amazônica e outro, num período de nove anos, com extrema elevação do nível do Rio sem associação definida. TRABALHOS FUTUROS Pretende-se associar os eventos de cheias ocorridas no Rio Acre a outros parâmetros meteorológicos a fim de buscar uma maior relação entre estes. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao Programa Institucional de Bolsa de Iniciação Científica (PIBIC) e ao técnico em hidrologia Carlos Cordeiro, da Coordenadoria Estadual de Defesa Civil do Acre. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS VIANELLO, R.L. & ALVES, A. R.,1991: Meteorologia Básica e Aplicações. Universidade Federal de Viçosa. Imprensa Universitária. WILLIAMS E. et al., 2002: Contrasting convective regimes over the Amazon: implications for cloud eletrification. JGR 102 (D20):