Extremos de precipitação mensal sobre a Bacia La Plata e Bacia Amazônica

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1 Extremos de precipitação mensal sobre a Bacia La Plata e Bacia Amazônica Iracema Fonseca de Albuquerque Cavalcanti Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos. Rodovia Presidente Dutra, Km 40, cep , Cachoeira Paulista, SP, Brasil. iracema@cptec.inpe.br ABSTRACT Rainfall from GPCP data set over Amazon Basin (AMB) and La Plata Basin (LPB) is analyzed in monthly timescale using the Standardized Precipitation Index (SPI), from 1979 to Extreme, severe and moderate cases are identified in the northern and southern sectors of LPB and in the western and eastern sectors of AMB. The number of extreme rainy cases is higher than the number of dry cases in both sectors of LPB and AMB. There were not large seasonal differences of extreme cases in both basins. However, in the northern sector of LPB there was a higher number of severe rainy cases in the spring, and in the southern sector of LPB, the number was higher in the winter. The occurrence of severe dry cases was higher in spring and summer in the northern sector and in the autumn and winter in the southern sector. In West and East Amazonia there were small seasonal differences of extreme and severe rainy and dry cases, except in the winter in East Amazonia when there was a maximum number of extreme rainy cases. Years with the largest number of extreme and severe months were 1983 (in both LPB and AMB), 1998 (in LPB) and 1999 (in AMB). Besides El Nino (1983 and 1998) and La Nina (1999) influences, the extremes and anomalies were affected by large scale variability and synoptic regional features. Palavras chave: Extremos de precipitação, Bacia La Plata, Bacia Amazônica, SPI 1-INTRODUÇÃO Persistência de chuvas e/ou chuvas intensas durante um mês ou estação do ano, ou situações de seca por um período longo na escala mensal e sazonal podem causar grandes prejuízos à agricultura, à criação de gado, afetar o fornecimento de eletricidade gerada por usinas hidroelétricas, assim como afetar áreas urbanas com enchentes, deslizamento de encostas, causando problemas sociais e econômicos. Assim, o estudo de extremos nessa escala de tempo é importante para monitoramento mensal e previsão sazonal. Eventos extremos têm sido considerados na escala diária, na maioria dos estudos, tais como Carvalho et al. (2002), Teixeira e Satyamurti (2007), Alexander et al. (2006), Penalba e Robledo (2010), Grimm e Tedeschi (2009). O objetivo deste estudo é identificar os casos extremos de precipitação na escala mensal sobre a Bacia Amazônica e Bacia La Plata, na América do Sul e as características gerais de grande escala associadas. 2-MATERIAL E MÉTODOS A análise de precipitação observada foi realizada com os dados do Global Precipitation Climatology Project - GPCP (Adler et al., 2003). As análises das condições de grande escala foram realizadas com os dados do ERA40 (UPPALA et al., 2005). O período de análise é de 1979 a Os casos extremos foram selecionados baseados no Índice de precipitação normalizado SPI (standardized precipitation index), o qual identifica casos extremos chuvosos/secos (SPI>=2.0/SPI<=-2.0); casos severos (1.5<=SPI<=2.0)/ -2<=SPI<=-

2 1.5) e casos moderados (1.0<=SPI<=1.5)/ (-1.5<=SPI<=-1.0). Tabelas com a frequência dos casos dessa classificação são apresentadas para todos os meses de cada estação do ano. As análises foram feitas para duas regiões: a Bacia La Plata (BLP) e a Bacia Amazônica (BAM). Na Bacia La Plata foram separadas as áreas do setor norte (15 0 S-25 0 S; 55 0 W-45 0 W) e setor sul (25 0 S-35 0 S; 60 0 W-50 0 W) e na Bacia Amazônica foram separadas as áreas do setor oeste ( S; 70 0 W-60 0 W) e setor leste ( S; 60 0 W-50 0 W). 3-RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 mostra a frequência de ocorrência de casos extremos (E), severos (S) e moderados (M) para situações de meses chuvosos (C) e secos (S) no período de 1979 a 2001, para os dados do GPCP, na região da BLP (setor norte e sul). O número de casos extremos chuvosos é maior do que o número de casos secos nos dois setores da bacia, sendo que no setor sul há um número maior de casos do que no setor norte. O número de casos aumenta para as situações de eventos severos e moderados chuvosos e secos, nos dois setores. Há uma variabilidade sazonal entre os casos extremos, apresentada na Tabela 2. Com relação à variabilidade interanual, são discutidos apenas os casos extremos e severos. O ano de 1983 foi o ano com mais casos chuvosos no setor norte da BLP. No setor sul da BLP o ano de 1998 apresentou maior número de meses chuvosos. A frequência de ocorrência de casos extremos, severos e moderados para meses chuvosos e secos na BAM (setor oeste e leste) é apresentada na Tabela 3. No setor leste ocorreram mais casos extremos chuvosos e secos do que no setor oeste da Amazônia. O número de casos severos chuvosos e secos é semelhante nos dois setores. Na análise da variabilidade interanual, o ano de 1999 apresentou o maior número de meses chuvosos no setor oeste. No ano de 1983 ocorreu o maior número de meses secos no setor leste e oeste. Tabela 1- número de casos na Bacia La Plata e na Bacia Amazônica EC SC MC ES SS MS EC SC MC ES SS MS NLPB AMW SLBP AME Tabela 2- n 0 de meses em cada estação, em cada categoria, no setor norte e sul da BLP BLPN SON DJF MAM JJA BLPS SON DJF MAM JJA EC EC SC 7 (30%) SC (26%) MC 5 (22%) 7 (30%) 7 (30%) 6 (26%) MC 5 (22%) 8 (35%) 5 (22%) 2 ES ES SS 5 (22%) 5(22%) 2 0 SS (22%) 4 MS 7 (30%) 2 8 (35%) 7(30%) MS 12 (52%) 6 (26%) 6 (26%) 7 (30%) Em 1983, quando há extremos de precipitação em vários meses na Amazônia e na Bacia La Plata, há um deslocamento para leste na posição das anomalias negativas na região tropical da América do Sul, de janeiro para abril, com condições secas na Amazônia Oeste e Leste em janeiro e sobre a Amazônia Leste e Nordeste em abril. Analisando o campo de grande escala também nota-se um deslocamento para leste das anomalias na região da Indonésia e Pacífico Equatorial, de janeiro para abril. Condições opostas de anomalias ocorrem no norte da Austrália e parte sul da Indonésia entre os dois meses. O setor LPN

3 apresenta condições chuvosas nos dois meses, porém em janeiro as anomalias estão localizadas mais ao norte em janeiro, na região da ZCAS, e mais ao sul em abril, porém sem atingir o setor sul da bacia. Além da influência do campo de grande escala na precipitação da América do Sul, já discutida em vários estudos anteriores, essas anomalias tiveram a contribuição do escoamento em baixos níveis e do fluxo de umidade, que em janeiro estava dirigido para o sudeste do Brasil e em abril para o sul do Brasil. Em 1998 os extremos ocorreram apenas no setor LPS, com condições chuvosas nos dois meses de janeiro e abril. Nesse ano, há anomalias negativas em janeiro na região da ZCAS, diferente do que ocorreu em janeiro de O escoamento e fluxo de umidade em baixos níveis estavam dirigidos para o setor LPS em janeiro e abril. Na região tropical da América do Sul ocorreram anomalias negativas na Amazônia em janeiro que se deslocaram em abril para o NE, onde haviam anomalias positivas em janeiro. Na região centro-leste do Oceano Índico e Indonésia também houve mudança de anomalias negativas em janeiro para positivas em abril. Apenas a região oeste da BAM teve condições chuvosas (extremos e severos) durante vários meses em Mesmo sendo um ano La Nina, a BLP não apresentou extremos de precipitação nesses meses. As condições na Indonésia e Pacífico foram semelhantes entre os dois meses de janeiro e abril. As condições sinóticas em janeiro mostraram a configuração da Alta da Bolívia e do Vórtice ciclônico em altos níveis em uma situação favorável para grande divergência em altos níveis sobre o setor oeste da BAM. Análises de divergência confirmaram essa condição, a qual permaneceu em abril (Figura 2). Tabela 3- n 0 de meses em cada estação, em cada categoria, no setor oeste e leste da BAM BAMO SON DJF MAM JJA BAML SON DJF MAM JJA EC EC (22%) SC SC MC 5 (22%) 6 (26%) 7(30%) 8(35%) MC 6 (26%) 6 (26%) 3 4 ES ES SS SS (22%) 1 MS 10(43%) 12(52%) 6 9 MS 5 6 (26%) 5 (22%) 7 (30%) 4-CONCLUSÃO Foram identificados os meses e anos extremos, severos e moderados chuvosos e secos na Bacia La Plata e Bacia Amazônica. O ano de 1983 foi o mais chuvoso no setor norte da BLP e o mais seco nos dois setores oeste e leste da BAM, com relação ao número de meses em cada categoria. Esse comportamento é associado à ocorrência de um episódio El Nino em No setor sul da BLP o ano mais chuvoso foi 1998, que também foi um ano El Nino. Porém não ocorreu a situação de seca na Amazônia, como em Por outro lado, o setor oeste da Amazônia apresentou o ano mais chuvoso em 1999, considerado ano La Nina, enquanto no setor norte da BLP não ocorreu nenhum caso, e no setor sul dessa bacia apenas dois meses de seca severa. Os casos extremos e severos chuvosos ocorreram com maior freqüência na primavera, outono e inverno no setor norte da BLP, e no outono e inverno no setor sul. No setor norte os casos extremos e severos secos ocorreram com maior freqüência no verão, e no setor sul ocorreram no outono, seguido do verão e inverno. Na Amazônia Oeste não houve muita diferença entre os casos extremos e severos entre as estações. Na Amazônia Leste destaca-se o maior número de casos extremos chuvosos no inverno. Também não há

4 muita variabilidade sazonal nos dois setores para os casos secos, com destaque para os casos severos secos na Amazônia Leste no outono. As diferenças notadas de janeiro para abril, nos casos extremos da BAM e BLP em 1983, são relacionadas a diferenças globais na posição da convecção anômala na região da Indonésia e Pacífico e também ao escoamento e fluxo de umidade em baixos níveis sobre a América do Sul. Diferenças entre janeiro de 1983 e 1998 na região da ZCAS também foram relacionadas a diferenças no escoamento em baixos níveis. Os extremos na Amazônia Oeste em 1999 foram associados à divergência em altos níveis em janeiro e abril sobre a região, além da influência do episódio La Nina. Em um próximo estudo serão identificados os sistemas sinóticos que atuaram nesses meses e as condições atmosféricas regionais e de grande escala associadas. Figura 1- Anomalias de precipitação (GPCP) em janeiro e abril dos anos 1983, 1998 e 1999.

5 a b c d Figura 2- Escoamento atmosférico em 200 hpa (a) Janeiro, (c) Abril; Divergência em 200 hpa (b) Janeiro, (d) Abril em REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALEXANDER, L.V. e co-autores. Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. Journal of Geophysical Research; 111; D doi: /2005jd006290, CARVALHO, L.M.V.; JONES, C.; LIEBMANN, B. Extreme Precipitation Events in Southeastern South America and Large-Scale Convective Patterns in the South Atlantic Convergence Zone. Journal of Climate; 15, , GRIMM, M.A.; TEDESCHI, R. ENSO and Extreme Rainfall Events in South America. Journal of Climate; 22, , TEIXEIRA, M.S.; SATYAMURTY. Dynamical and Synoptic Characteristics of Heavy Rainfall Episodes in Southern Brazil. Monthly Weather Review 135, , Agradecimentos: Ao CNPq e ao projeto CLARIS-LPB pelo auxílio à pesquisa. "Os dados do ERA-40 usados neste estudo foram obtidos do servidor de dados do ECMWF".