VARIABILIDADE DECADAL DA ZONA DE CONVERGÊNCIA INTERTROPICAL SOBRE O OCEANO ATLÂNTICO

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1 VARIABILIDADE DECADAL DA ZONA DE CONVERGÊNCIA INTERTROPICAL SOBRE O OCEANO ATLÂNTICO Lene da Silva Andrade 1, Luiz Carlos Baldicero Molion 1, Sergio de Oliveira Bernardo 1, Ladicléia Pinheiro de Sousa 1, Aline Oliveira da Silva 1 RESUMO Investigaram-se as possíveis influências da Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), no posicionamento e na intensidade da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) durante seu ciclo anual sobre o Oceano Atlântico; e suas implicações nos totais pluviométricos da costa norte do Brasil. Foram utilizados campos médios anuais de TSM, ROL emergente, Omega e Precipitação do conjunto de dados de Reanalise do NCEP/NCAR, Índices de ODP do CDC/CIRES/NOAA e precipitação média observada em Belém (PA), estação do INMET. Os resultados sugeriram que a ZCIT permaneceu mais ao norte (sul) de sua posição média durante a fase fria (quente) da ODP. Os índices de precipitação normalizada para Belém mostraram uma tendência positiva de sua fase fria para a quente. Esses resultados, de maneira geral, apoiaram a hipótese que a ODP muda a configuração de TSM no Atlântico e influencia o posicionamento e intensidade da ZCIT, merecendo investigação mais aprofundada. PALAVRA CHAVES: Precipitação, ODP, ZCIT. ABSTRACT The possible influence of the Pacific Ocean Decadal Oscillation (PDO) on the positioning and intensity of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) annual cycle over the Atlantic Ocean and on the rainfall of Brazil s northern coast was analyzed. NCEP/ NCAR Reanalyses data of SST, OLR and Omega, as well as CDC/CIRES/NOAA PDO Indices and observed rainfall at the Belém (PA) INMET station, were used for this purpose. The results suggested that ITCZ remained northward (southward) of its mean position during the PDO cold (warm) phases. The rainfall normalized indices for Belém showed a positive trend from cold to warm phase. These results, in general, supported the hypothesis that PDO changes the Atlantic SST pattern and influences the ITCZ positioning and intensity, thus deserving a more comprehensive analysis. KEY WORDS: Rainfall, PDO, ITCZ. INTRODUÇÃO A Oscilação Decadal do Pacífico (ODP) é uma flutuação da temperatura da superfície do mar (TSM) no Pacífico em uma escala de tempo interdecadal, em que sua região tropical e a costa do continente norte americano se tornam mais fria 1 Instituto de Ciências Atmosféricas-ICAT, Universidade Federal de Alagoas-UFAL, Campus A.C.Simões, BR 104, Km 97, CEP: , Tabuleiro dos Martins, Maceió-AL, Fone: (82) Estudante Mestrado em Meteorologia, lene.s.andrade@gmail.com Prof. Titular do ICAT, molion@radar.ufal.br Prof. do ICAT, bers@ccen.ufal.br Mestra em Meteorologia Estudante de Graduação em Meteorologia

2 (quente), enquanto sua região extratropical se torna mais quente (fria) num período de 20 a 30 anos. MANTUA et al (1997) descreveram-na como um evento El Niño-Oscilação Sul (ENOS) de longa duração. A configuração de TSM do Atlântico, que parece depender da do Pacífico (SERVAIN et al. 1998), é um dos fatores determinantes na posição e na intensidade da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Seu deslocamento no ciclo anual entre os dois hemisférios afeta o tempo e o clima das regiões tropicais significantemente, em particular o leste da Amazônia e a costa norte-nordeste do Brasil (MOLION, 1987; NOBRE e SHUKLA, 1996). Em sua marcha anual, a ZCIT alcança sua posição mais ao norte, aproximadamente 10 N, no final verão do Hemisfério Norte (julho-agosto), e a sua posição mais ao sul, 4 S-5 S, em abrilmaio (HASTENRATH, 1985). A importância da ZCIT para o regime pluviométrico de regiões brasileiras motivou a análise do papel da ODP sobre a intensidade e posicionamento médios da ZCIT em seu ciclo anual, em três períodos distintos em sua fase fria ( ), quente ( ) e atual ( ). METODOLOGIA Utilizaram-se dados médios mensais da velocidade vertical (ω) em 12 níveis e radiação de ondas longas emergente (ROL), ambos em pontos de grade com resolução de 2,5º X 2,5º e de TSM reconstruída com resolução de 2º X 2º, do conjunto de Reanalises do National Centers Atmospheric Research (NCEP/NCAR), durante o período de janeiro de 1948 a dezembro de Detalhes sobre esse conjunto de dados encontram-se em Kalnay et al. (1996). Os campos climatológicos foram gerados com auxílio do software GrADS (Grid Analysis Display Software), descrito por Doty (1992). Séries temporais do índice de ODP (CDC/CIRES/NOAA) foram geradas para auxiliar a análise, assim como dados médios de precipitação da região metropolitana de Belém, Estado do Pará, (1 27 S e 48 30`W), cedidos pelo INMET. Para as análises, os dados foram divididos em períodos correspondendo à fase fria ( ), quente ( ) e atual ( ) da ODP. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Figura 1 mostraram-se os desvios de TSM médios anuais da fase fria ( ) e da fase quente ( ), com relação à média do período Podem-se observar desvios negativos ao longo da costa africana, entre Angola (Corrente do Golfo da Guiné) e Mauritânia (corrente das Canárias), enquanto a costa norte da América do Sul, do Maranhão a Venezuela, apresentou um núcleo positivo de 0,5 C durante a fase fria (Figura 1a). As configurações opostas e um pouco mais intensas predominaram durante a fase quente (Figura 1b). Segundo Naamias (1971), nos oceanos tropicais, anomalias de TSM relativamente pequenas, da ordem de 1 C, podem induzir grandes anomalias na liberação de calor latente. Portanto, desvios positivos de TSM, durante a fase quente ao longo das latitudes equatoriais podem ter ancorado a ZCIT mais ao sul quando comparado com seu posicionamento médio na fase fria.

3 Figura-1: Desvios de temperatura da superfície do mar (TSM) das fases fria e quente, com relação à media do período Fonte dos dados: CDC/CIRES/NOAA. Na Figura 2, mostraram-se as diferenças da média de ROL emergente entre as fases quente e fria da ODP para o período março-maio, quando a ZCIT está mais ao sul no seu ciclo anual, e do período junho-agosto, em que ela se posiciona mais ao norte climaticamente. No período março-maio (Figura 2a), observou-se uma faixa de desvios negativos, superiores a 10W.m -2, centrada ao sul do equador, chegando a 5 S. Observou-se, também um núcleo de desvios positivos (+10W.m -2 ), do Amapá a Venezuela. Isso sugere que a ZCIT esteve mais intensa e, portanto com maior atividade convectiva, sobre a costa norte do Brasil durante a fase quente. No período de junho-agosto (Figura 2b), observou-se que a faixa longitudinal de desvios positivos de ROL, que sobre a África foram superiores a 40 W.m -2, esteve deslocada mais para o norte, indicando que a ZCIT se posicionou mais ao norte durante a fase fria. Convém ressaltar que valores mais baixos de ROL estão associados à convecção mais desenvolvida, nuvens de topo mais alto. Os desvios de ROL emergente estiveram de acordo com os desvios de TSM mostrados na Figura 1. Figura-2: Diferenças da média de Radiação de Ondas Longas (W.m -2 ) da fase quente menos a da fase fria da ODP março-maio e junho-agosto. Fonte de dados CDC/CIRES/NOAA Na Figura 3 mostraram-se os movimentos verticais médios anuais, em Pa.s -1, para a latitude compreendida entre 15 S e 15 N e para a faixa longitudinal entre 45 W e 50 W. Os valores negativos de Omega correspondem ao ramo ascendente da Célula de Hadley (ZCIT), que foram mais (menos) intensos, durante a fase quente (fria) da ODP. Na fase quente (Figura 3b), os movimentos ascendentes estiveram centrados em 5 S e foram superiores a 0.07 Pa.s -1, se estendendo por toda troposfera. Por outro lado, durante a fase fria (Figura 3a), as velocidades mais intensas foram cerca de 0.05 Pa.s -1 e

4 ficaram confinadas entre a superfície e 700 mb em 5 S, sugerindo convecção rasa e, portanto redução de precipitação. Um núcleo de movimento ascendente, superior a 0,03 Pa s -1 em módulo e se estendendo até 200 hpa, foi observado entre 3 N e 6 N, indicando um posicionamento mais ao norte da ZCIT durante a fase fria. Figura-3: Movimento vertical médio anual (ω, em Pa.s -1 )para as fases fria e quente da ODP. Fonte dos dados : CDC/CIRES/NOAA A série temporal dos índices de precipitação média mensal padronizados (IPP) em Belém (PA) (Figura 4b) apresentou grande similaridade com a série temporal dos índices de ODP (Figura-4a), em geral com valores negativos (positivos) durante a fase fria (quente). A série do IPP apresentou tendência positiva durante todo o período. A média do total anual de precipitação foi igual a mm, com desvio-padrão igual a mm, na fase negativa da ODP e, na fase quente ( ), igual a mm e desvio-padrão de mm, com um acréscimo de 11% aproximadamente. O desviopadrão maior na fase quente sugeriu que a variabilidade foi maior nessa fase. Molion (2005), analisando a variabilidade interdecadal e tendências climáticas para América do Sul, encontrou tendências semelhantes para o Norte e Nordeste do Brasil. Figura 4: Índices de Oscilação Decadal do Pacífico e Índices de Precipitação Padroniizados (IPP) para Belém. Fontes: INMET- PA e CDC/CIRES/NOAA.

5 CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS As análises das configurações de TSM do Atlântico Tropical, ROL emergente e dos movimentos verticais indicaram que a ZCIT se posicionou mais ao sul de sua média climatológica durante março-maio durante a fase quente ( ) da ODP quando comparado a sua fase fria ( ). Por outro lado, a análise do período junho-agosto mostrou que a ZCIT esteve posicionada mais ao norte durante a fase fria da ODP, evidenciado pelos valores positivos de desvios de ROL sobre o Caribe e África Tropical. Na faixa de 45 W a 50 W, os movimentos verticais ascendentes médios foram intensos em toda a troposfera e centrados em 5 S durante a fase quente da ODP. Durante sua fase fria, porém, foram mais fracos e confinados na camada próxima à superfície, com um máximo secundário, que se estendeu até cerca de 200 hpa, posicionado entre 3 N - 6 N. Isso indicou que a atividade convectiva na ZCIT esteve mais intensa durante a fase quente e está coerente com a tendência positiva da série temporal dos totais de precipitação observados em Belém (PA). Na fase quente, choveu cerca d e 11% a mais que na fase fria. Figura 5: Desvios de Radiação de Ondas Longas e desvios de Precipitação do período com relação ao período para março-maio. Fonte dos dados : CDC/CIRES/NOAA A ODP, ou está entrando ou já entrou em uma nova fase fria, caso mantenha a mesma variabilidade apresentada no século passado. Para testar a hipótese do presente trabalho, analisou-se o período março-maio de , utilizando o conjunto de dados do NCEP/NCAR para ROL e precipitação, que foi comparado ao período Na Figura 5a, vêse que as configurações de ROL e totais pluviométricos permaneceram, de maneira geral, semelhantes a da fase quente para latitudes equatoriais, sugerindo que a ZCIT ainda esteja se posicionando mais ao sul. Porém, os totais pluviométricos no Nordeste do Brasil, sudeste do Pará e sul do Maranhão (Figura 5b) apresentaram configuração semelhante à da fase fria anterior, com o núcleo de desvios negativos deslocado para leste. Convém recordar que o sudeste da Amazônia sofreu uma seca severa em 2005, que pode ter sido um indício que a ODP já tenha entrado em sua nova fase fria. Sugere-se, portanto, que os resultados aqui relatados sejam levados em consideração no planejamento estratégico das atividades agrícolas e no gerenciamento dos recursos hídricos, uma vez que a nova fase fria da ODP deva perdurar pelos próximos 20 a 30 anos.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CDC, Climate Diagnostics Center, NOAA-CIRES < Acesso em: 22 jan Doty, B.E. Using the Grid Analysis Display System. Center of Ocean-Land Atmosphere Interactions, COLA, University of Maryland, Maryland, USA, 1992 Hastenrath, S. Climate and circulation of the tropics. Atmospheric Sciences Library, Published by D. Reidel Publishing Company,. 455, Kalnay, E.; Kanamitsu, M.; Kistler, R.; Collins, W.; Deaven, D.; Gandin, L.; Iredell, M.; Saha, S.; White, G.; Woollen, J.; Zhu, Y.; Chelliah, M.; Ebisuzaki, W.; Higgins, W.; Janowiak, J.; Mo, K. C.; Ropelewski, C.; Wang, J.; Leetmaa, A.; Reynolds, R.; Jenne, R.; Joseph, D. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project. Bulletin of the American Meteorological Societ, Boston, 77,.3, , Mantua, N.J., Hare, S.R., Zhand, Y., Wallace, J.M., e Francis, R.C. A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production: Bulletin of the American Meteorological Societ, 78, , Molion, L. C. B. Climatologia dinâmica da Região Amazônica, mecanismos de precipitação. Revista Brasileira de Meteorologia, 2, , Molion, L.C.B, Pronostico climático como estrategia de desarrollo sostenible para los Países Suramericanos, IX CONGREMET, Buenos Aires, 2 a 7 octubre, Namias, J. The winter as an outgrowth of sea and air coupling during antecedent seasons. Journal of Physical Oceanography. 1, 2, 65-81, Apr Nobre, P. e Shukla, J. Variations of sea surface temperature, wind stress, and rainfall over the tropical Atlantic and South America, J. Climate, 9, , Servain, J, I Wainer e A Dessier.. Évidence d'une liaison entre les deux principaux modes de variabilité climatique interannuelle de l'atlantique tropical. C. R. Academy of Sciences, Sciences dela Terre et des Planètes, Paris, 327, 1-8, 1998.