CASO EXTREMO DE PRECIPITAÇÃO COM OCORRÊNCIA DE DESLIZAMENTO NA SERRA DO MAR

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1 CASO EXTREMO DE PRECIPITAÇÃO COM OCORRÊNCIA DE DESLIZAMENTO NA SERRA DO MAR Iracema Fonseca de Albuquerque Cavalcanti Fernanda Cerqueira José Roberto Rozante Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais RESUMO Ocorrências de deslizamento na Serra do Mar afetam várias atividades da população em regiões próximas, além de causar sérios danos materiais e de perdas de vidas, como em casos catalogados pela defesa civil. O monitoramento das condições atmosféricas e do solo é de grande importância em eventos de extrema precipitação, podendo auxiliar a defesa civil nas tomadas de decisão para evitar grandes prejuízos. Um dos objetivos do projeto Serra do Mar, da FAPESP, o qual possui vários sub-projetos, é o de estudar os casos ocorridos em episódios passados, e fazer um levantamento dos principais sistemas atmosféricos associados e das condições atmosféricas nas escalas sinóticas e de meso-escala, bem como a influência das circulações locais. Neste estudo é feita uma análise de um desses casos de deslizamento na Serra do Mar e inundações em cidades do litoral norte. Os resultados das análises mostram que houve a ocorrência de dois episódios que causaram chuvas intensas na região. No primeiro episódio a intensa convecção foi associada à presença de um cavado de onda curta em altos níveis e de um cavado invertido em baixos níveis. No segundo episódio, um sistema tipo vírgula invertida afetou a região com movimento ascendente intenso. As condições sinóticas foram favoráveis para a ocorrência de movimento ascendente intenso na região. A circulação da brisa marítima e a presença da montanha também contribuíram para a intensa convecção ocorrida. Landslides in mountain regions, as in Serra do Mar, affect several activities in nearby regions and cause serious material damage and loss of lives, as cases registered by the Civil Defense. The monitoring of the atmospheric and soil conditions, in events of intense precipitation, is important to help actions of the Civil Defense. One of the objectives of the Serra do Mar project, sponsored by FAPESP, is the study of previous cases, identifying the main atmospheric systems present in such cases, analyzing the atmospheric conditions of synoptic and meso scales. In this study, one of these cases of landslide and flooding in the northern coast of São Paulo is analyzed. The results show that there were occurrences of two episodes of intense precipitation in the region. In the first episode there was a short wave trough at high levels and an inverted trough at low levels. An inverted comma system occurred in the second episode. The synoptic conditions were favorable for intense ascent motion and convection development in the region. The sea breeze circulation and the presence of the mountain also contributed to the intense convective activity. Palavras chave: precipitação extrema, serra do mar, situação sinótica Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Rodovia Presidente Dutra, Km 40, CEP , Cachoeira Paulista, SP, Brasil, telefone: +55 (2) , FAX:+55 (2) ,, iracema@cptec.inpe.br; fernanda@cptec.inpe.br; rozante@cptec.inpe.br

2 INTRODUÇÃO Vários casos de deslizamento na Serra do Mar e alagamento de cidades litorâneas têm sido registrados nos últimos anos, com ocorrências de graves prejuízos à sociedade, como perdas materiais e humanas. O monitoramento das condições atmosféricas associadas a tais episódios é de vital importância para as ações da Defesa Civil e minimização dos prejuízos. O excesso de precipitação nessa região ocorre pela ação de sistemas sinóticos e também devido às condições geográficas, como a existência da montanha e a proximidade do mar. O efeito combinado da presença de sistemas sinóticos com as circulações locais dos ventos vale-montanha e brisa marítima/terrestre, proporciona o desenvolvimento de nuvens convectivas que são responsáveis pela intensa precipitação em um período curto de tempo. A persistência dos sistemas sinóticos sobre a região, por exemplo, de um sistema frontal, ou as condições atmosféricas pós frontais, podem causar situações de precipitação contínua que também favorecem a ocorrência de casos de deslizamento nas encostas. Neste estudo são apresentadas as condições atmosféricas associadas à ocorrência de um caso estremo de precipitação no litoral norte do Estado de São Paulo, onde foram registrados deslizamentos nas cidades e nas estradas, além de alagamentos. Em Caraguatatuba houve o registro de 75 mm em nove horas, e em São Sebastião houve queda de barreira sobre casa e alagamentos. O objetivo do estudo é identificar as condições de escala sinótica e de meso-escala que contribuíram para a intensa precipitação na região. Em um estudo complementar (Rozante et al (2006), é verificada a habilidade do Modelo Regional Eta em reproduzir as condições observadas, e simular a precipitação. DADOS E MÉTODOS As análises das condições observadas foram realizadas com os dados de análise do NCEP na resolução T253, o que dá um intervalo de aproximadamente 60 km entre dois pontos de grade. Foram utilizadas também imagens de satélite no canal infravermelho, da América do Sul, e imagens setorizadas do Sudeste do Brasil, realçadas para destacar os núcleos convectivos mais intensos. Foram identificadas as condições atmosféricas de escala sinótica através de análises do escoamento em altos e baixos níveis, campos de vorticidade, divergência e movimento vertical. CONDIÇÕES SINÓTICAS E DE MESO-ESCALA Analisando as imagens de satélite, foi verificado que as intensas precipitações registradas na região do litoral norte foram associadas à intensa convecção em dois episódios, quando houve atuação de sistemas de escala sinótica. A imagem de satélite do dia 9 de abril, às 00 GMT mostra a presença de nuvens convectivas sobre o litoral norte do Estado de São Paulo, e um vórtice em altos níveis sobre o sul do Brasil. No decorrer do dia, o vórtice se desenvolve como um sistema de vírgula invertida e as 00 GMT do dia 0 atua sobre o Estado de São Paulo (Fig.). O primeiro episódio ocorreu entre 2:00 GMT do dia 8 e 04 GMT do dia 9. Uma imagem realçada das 00:00 do dia 9 de abril mostra a grande atividade sobre a costa litorânea do Estado de São Paulo (Fig.2a). A ocorrência dos aglomerados convectivos esteve associada à presença de um cavado invertido em baixos níveis, próximo à costa, com ventos do oceano para o continente nessa região. Há uma confluência entre esse escoamento e aquele que entra pela costa leste e gira anticiclonicamente em direção à costa sudeste (Fig.3a). Convergência em baixos níveis, que favorece o movimento ascendente na região, é evidente na Fig.3b. O gradiente de temperatura entre oceano e continente às 00 GMT favorece a circulação da brisa terrestre, com ventos próximos à superfície da terra para o mar e retornando para a terra depois de subir sobre o oceano. Esse escoamento da circulação local em direção ao continente é fortalecido pelo escoamento de escala sinótica, também em direção ao continente. O levantamento do ar nessa região também é auxiliado pela presença da serra do mar.

3 Em altos níveis, há presença de dois cavados de onda curta, um associado com o primeiro episódio, e outro com o vórtice ao sul, ambos com intensa vorticidade ciclônica (Fig.4 a). No primeiro episódio, o movimento vertical é intenso sobre o litoral norte de São Paulo, consistente com o desenvolvimento dos aglomerados convectivos (Fig.4b). O segundo episódio ocorreu quando houve deslocamento da vírgula invertida do sul do Brasil para o Estado de São Paulo (Fig. b e 2b). O cavado em altos níveis se deslocou para norte e fechou uma circulação ciclônica, com intensa vorticidade e forte movimento vertical vertical sobre a costa do Estado de São Paulo (Fig.5a,b). Em baixos níveis, o escoamento do oceano para o continente, às 8:00 GMT do dia 9, confluiu sobre a montanha, com o escoamento de norte sobre o continente. Há convergência em baixos níveis em uma faixa seguindo a costa litorânea, porém, neste caso, dentro do continente. Às 00 GMT do dia 0, o escoamento em baixos níveis é paralelo à costa no setor norte da região, e conflui no setor sul, onde ocorre convergência (Fig. 6). Nesse horário o gradiente de temperatura entre oceano e continente, é grande, favorecendo a ocorrência da brisa terrestre. CONCLUSÃO Nesse caso de deslizamento e inundações houve ocorrência de dois episódios de chuva intensa, associados tanto a sistemas de escala sinótica quanto à circulação da brisa marítima e circulação devida à presença da Serra do Mar. A influência dessas circulações locais é explorada em outro estudo com resultados do modelo regional Eta. A resolução da presente análise permite evidenciar as influências dos sistemas sinóticos e também da orografia mais elevada. A presença de um cavado invertido em baixos níveis e de um cavado de onda curta em altos níveis, além da confluência dos ventos em baixos níveis na costa do litoral do Estado de São Paulo, forneceram as condições para ascenção do ar e formação de nuvens convectivas que causaram o excesso de precipitação na região no primeiro episódio. A passagem de um sistema tipo vírgula invertida, no dia seguinte, ocasionou mais precipitação intensa sobre a mesma região, no segundo episódio. Outros casos estão sendo estudados no projeto Serra do Mar, para identificar as condições de escala sinótica e de meso-escala responsáveis por casos extremos, e posterior verificação da representação dos mesmos por modelos. AGRADECIMENTOS: À FAPESP, projeto Serra do Mar (04/ ) e CNPq pelo apoio à pesquisa. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS J.R. Rozante; IFA Cavalcanti, Influência da condição inicial na simulação do evento de precipitação extrema na Serra do Mar. Congresso Brasileiro de Meteorologia, 2006.

4 (a) Fig.. Imagens de satélite no canal infravermelho (a) dia 09 abril 2006 às 00:00 GMT; dia 0 abril 2006 às 00:00 GMT. (a) Fig.2. Imagens de satélite setorizadas e realçadas (a) dia 09 abril às 00:00; dia 0 abril às 00:00. (a) Fig.3. Dia 09 abril às 00:00 GMT, 850 hpa (a) Linhas de corrente e vetor vento; Divergência

5 (a) Fig.4. Dia 09 abril às 00:00 (a) Linhas de corrente e vorticidade em 300 hpa; Movimento vertical omega em 500 hpa. (a) Fig. 5. Dia 0 abril às 00:00 (a) Linhas de corrente e vorticidade em 300 hpa; Movimento vertical omega em 500 hpa

6 (a) (d) (c) (d) Fig.6. (a) Linhas de corrente em 850 hpa dia 09 abril às 8:00 GMT; Linhas de corrente e Pressão ao Nível Médio do Mar dia 0 abril às 00:00. Divergência em 850 hpa (c) dia 09 abril às 8:00 GMT; (d) dia 0 abril às 00:00.