Sistemas Convectivos no dia 07 de setembro de 2009: Evento Extremo em Itaara RS.

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1 Sistemas Convectivos no dia 07 de setembro de 2009: Evento Extremo em Itaara RS. Elisa Glitzenhirn¹, Vagner Anabor², Everson Dal Piva², Ernani L. Nascimento². ¹² Departamento de Física. Universidade Federal de Santa Maria - UFSM Av. Roraima nº Cidade Universitária Santa Maria Rio Grande do Sul, Brasil. ¹elisa.glitzenhirn@hotmail.com ²{vanabor@hotmail.com; everson.bento@gmail.com; nernani@hotmail.com.} RESUMO. Durante as estações quentes do ano é comum a ocorrência de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCMs) no sul do Brasil. Esse estudo refere-se ao evento de 07/09/2009, o qual produziu uma grande tempestade de granizo sobre a cidade de Itaara, região central do estado do Rio Grande do Sul. Esta tempestade resultou em grandes danos para a economia e a sociedade, mostrando um alto potencial para destruição. Dados observacionais, imagens de satélite e radar são usadas para investigar as características físicas associadas a esta tempestade severa. ABSTRACT. During the warm seasons of the year is common occurrence of Mesoscale Convective Systems (MCS) in the south of Brazil. This study is refers to 07/09/2009 event which produced a large hail storm over Itaara city, central region of Rio Grande do Sul state. This storm resulted in a large damages to the economy and society, showing a high potential for destruction. Observational data, satellite and radar images are used to verify physical characteristics associated with this severe storm. Palavras Chaves: Sistema Convectivo de Mesoescala, PECS, Rio Grande do Sul. 1. INTRODUÇÃO A América do Sul, especificamente a região entre as latitudes médias e subtropicais a leste dos Andes, apresenta condições potencialmente favoráveis à ocorrência de tempestades severas (Nascimento, 2005). Segundo Abdoulaev et. al., (1998), tempestades severas resultam em ventos fortes, descargas elétricas, granizo, além de intensas quantidades de precipitação, principalmente nos períodos quentes do ano (primavera e verão). Velasco e Fritsch (1987) apontaram que é essa a principal época para a ocorrência de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCMs). Eventos esses que abrangem uma escala horizontal relativamente grande, apresentando em particular, uma convecção organizada e Tempo de vida superior a 12 horas (Velasco e Fritsch, 1987; Maddox, 1980). Anderson e Arritt (1998) identificaram aglomerados de tempestades com formato não circulares, que apresentavam um Tempo de vida maior que 12 horas e uma escala horizontal variando de 200 até 2000 km, esses sistemas foram então denominados de Sistemas Convectivos Persistentes e Alongados (PECS). Anabor et. al (2008) mostra que cerca de 70% dos SCMs na região Sul da América do Sul são do tipo PECS.

2 Neste trabalho foi feita uma análise do evento extremo ocorrido na cidade de Itaara Rio Grande do Sul, no dia 07 de setembro de Localizada a uma latitude 29º36'35" sul, a uma longitude 53º45'53" oeste,e a uma altitude de 425 metros. Figura 1 Localização de Itaara- RS, cidade em estudo. 2. DADOS E METODOLOGIA O SCM foi identificado utilizando-se imagens realçadas do satélite GOES-10 no período entre as 12h30min, do dia 07 de setembro de 2009 e 02h30min (-3 GMT), do dia 08 de setembro de 2009, disponíveis no site ( do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE). Imagens do radar meteorológico de Santiago foram utilizadas para identificar o desenvolvimento das células e linhas convectivas no interior do SCM, são encontradas no site ( da Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica (REDEMET). Os dados de temperatura, pressão atmosférica, direção e magnitude do vento, usados para analisar a atmosfera em superfície na região de estudo foram obtidas pelo site ( do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os dados de radiosondagem foram fornecidos pelo site ( do laboratório MASTER. A caracterização de danos foi feita a partir de dados coletados pelos autores juntamente com a Cruz Vermelha Brasileira (Santa Maria RS), Defesa Civil do Rio Grande do Sul e com os pesquisadores do Núcleo de Pesquisa e Aplicação de Geotecnologias em Desastres Naturais (GEODESASTRES-SUL), no dia posterior ao evento, de onde foram obtidas as informações sobre os locais afetados e o número de pessoas atingidas. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES A Figura 2 mostra o evento em uma sequência de imagens infravermelho (realçadas). O sistema atingiu a maioria dos estados da região Sul. Durante a tempestade, os sistemas convectivos sobre a região em estudo, apresentaram temperaturas de brilho inferiores a -70oC e -80ºC (Figura 2-E), isto é indicativo de que o SCM teve grande desenvolvimento vertical. O sistema teve uma extensão horizontal de aproximadamente 1000 km, e durou aproximadamente 13 horas. Enquadrando-se nas características descritas por Anderson e Arritt (1998) em seu estudo sobre Sistemas Convectivos Persistentes e Alongados (PECS). Uma propagação contra o escoamento em baixos níveis foi observada, sendo similar à estudada por Anabor et. al (2008).

3 Figura 2 - Imagem do Satélite GOES-10, T_REALCE para os dias 07 de setembro de 2009 e o início do dia 08, em vários horários (-3 GMT) ilustrando a evolução do fenômeno estudado. Fonte: CPTEC/INPE. Imagens do radar meteorológico (Figura 3) mostram células convectivas com refletividade de forte para muito forte (>55dBz) em diversos lugares no estado, indicando grande conteúdo de gelo e água líquida na célula de tempestade. Na cidade de Itaara a tempestade teve início aproximadamente às 20h30min (-3 GMT) coincidindo com os menores valores de temperatura de brilho (-80ºC. Figura 2-E, seta em preto), e com a alta refletividade (55dBz. Figura 3-E, seta em vermelho) sobre a região. Figura 3 - Imagens do radar meteorológico de Santiago MAXCAPPI 400 km. Fornecendo projeções cartesianas nas direções do sistema e valores máximos de refletividade, observados em uma resolução de temporal de 2 horas (-3GMT) para os dias 07 de setembro de 2009 e o início do dia 08. Fonte: REDEMET. A Figura 4A, apresenta a distribuição da temperatura e da pressão atmosférica durante o dia do evento. Observa-se uma queda na pressão de 2mb entre as 15 e 17 UTC, logo após as 18 horas a temperatura cai rapidamente, tendo uma diminuição de 6ºC em duas horas marcando o período da passagem da tempestade. Já na Figura 4B há registros de rajadas de vento com mais de 70 km.h-1, e a direção dos ventos indica que próximo ao horário do evento, o vento era de noroeste. Os dados são da estação automática do INMET, na cidade de Santa Maria RS, situada a 15 km de Itaara.

4 Figura 4 - (A) Variação na temperatura do ar pressão atmosférica e (B) magnitude e direção do vento no dia do evento. A análise da sondagem do dia 07, às 12Z (Figura 6), da cidade de Santa Maria, mostra uma pequena inversão logo abaixo de 900mb, as curvas da temperatura (T) e da temperatura do ponto de orvalho (Td) mostram uma camada úmida em baixos níveis. No nível de 800mb nota-se a presença de uma inversão e um rápido afastamento da curva de Td, em relação à curva de T, mostrando que havia uma camada relativamente mais seca sobre a camada úmida em baixos níveis. Quanto aos índices de instabilidade observa-se que o valor do CAPE de 2455J.kg-1, mostrava possibilidade de convecção moderada (valores entre J.kg-1). O índice Showalter de -3,5 indicava instabilidade potencial para gerar Tempo severo. Já o índice K foi o único que não apresentou condições favoráveis (<15). Entretanto ao recalcular o índice K no horário da próxima sondagem obteve- se entre 60 a 80% de chance para a formação de tempestades. Figura 6 - Diagrama termodinâmico da cidade de Santa Maria-RS do dia 07/09/09 às 12Z. O evento peculiar ocorrido na cidade de Itaara (Figura 1). Provocou diversos danos à população. A precipitação de granizo foi intensa com pedras de até 400 g e medir em torno de 8 cm de diâmetro. Dados da Defesa Civil do Rio Grande do Sul, estimam que 2800 pessoas foram desabrigas, e mais de 1000 casas foram danificadas pelo granizo (Figura 7).

5 Figura 7 Imagens representando a tempestade e seus danos. 4. CONCLUSÃO Em geral, verificou-se que as áreas de instabilidades formadas no dia 07/09/09, que atingiram o município de Itaara RS ocorreram em uma área onde as temperaturas de brilho, nas imagens de satélite estavam entre-70oc e -80ºC. As características geométricas do SCM durante seu ciclo de vida foram similares aos PECS descritos por Anderson e Arritt (1998). Sua propagação ocorreu na direção noroeste contra o escoamento em baixos níveis, enquadrando-se nos eventos estudados por Anabor et. al (2008). Os índices de instabilidade de moderados a favoráveis, horas antes da tempestade mostravam um ambiente termodinamicamente instável. O evento ocorrido apresentou características de Tempo Severo. Os danos causados pelo granizo de até 8cm de diâmetro trouxe sérios impactos socioeconômicos à população. Além de inúmeras edificações, carros e plantações danificadas há registros de pessoas feridas. Estimasse que mais de 60% da cidade foi afetada. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABDOULAEV, S., STAROSTIN, A., LENSKAIA, O., GOMES, R. G. Sistemas de mesoescala de precipitações no Rio Grande do Sul. Parte I: Classificação dos sistemas de mesoescala de precipitações. Revista Brasileira de Meteorologia, v.13, n.2, pp , ANABOR, V., STENSRUD, D.J., MORAES, O.L.L.: Serial upstream-propagating mesoscale convective system events over south-eastern South America. Monthly Weather Review, v.136, pp , ANDERSON, C. J., ARRITT, R. W. Mesoscale convective complexes and persistent elongated convective systems over the United States during 1992 and Monthly Weather Review, v.126, pp , COTTON, W. R., ANTHES, R. A. Storm and Cloud Dynamics. California, Academic Press. 880p, HOUZE, R. A. Cloud Dynamics. California: Academic Press. 570p, MADDOX, R.A. Mesoscale convective complexes. Bulletin of the American Meteorological Society, 61, pp , NASCIMENTO, E. L. Previsão de tempestades severas utilizando-se parâmetros convectivos e modelos de mesoescala: uma estratégia operacional adotável no Brasil? Revista Brasileira de Meteorologia, v.20, n.1, , VELASCO, I., FRITSCH, J. M. Mesoscale convective in the Americas. Journal of Geophysical, 92, pp , 1987.