ESTUDO DO EVENTO DE CHUVAS INTENSAS OCORRIDO ENTRE MAIO E JUNHO/2017 NO ESTADO DE SANTA CATARINA Iria Sartor Araujo 1 *; Everton Blainski 2 Resumo Alguns modelos têm apontado para um aumento no número de ocorrência de tempestades severas para as regiões Sul do Brasil. Dentre estas regiões, o estado de Santa Catarina destaca-se com eventos associados às instabilidades atmosféricas severas. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo analisar o episódio de chuvas intensas que ocorreram em todas as mesorregiões do estado de Santa Catarina em um período de 20 dias (entre 20/05/2017 e 08/06/2017) e comparar com as médias históricas dos meses de maio e junho. Para este estudo o estado de Santa Catarina foi dividido em 8 mesorregiões e designadas como Grupos da seguinte forma: G1: Florianópolis Litorânea e Serrana; G2: Litoral Norte; G3: Litoral Sul; G4: Planalto Norte; G5: Vale do Itajaí; G6: Planalto Sul; G7: Meio Oeste; G8: Oeste e Meio Oeste. São apresentados os dados de precipitação acumulada de 102 estações. Também foram analisados a distribuição da precipitação acumulada máxima por hora e o número de dias de chuva. Para todos os grupos o acumulado de chuva observada, em 20 dias, excedeu a média histórica, ficando entre 1,3 e 4,2 vezes maior que o esperado para 30 dias. Palavras-Chave precipitação, monitoramento STUDY OF THE RAINFOREST EVENT BETWEEN MAY AND JUNE / 2017 IN THE STATE OF SANTA CATARINA Abstract Some models have pointed to an increase in the number of occurrence of severe storms for the southern regions of Brazil. Among these regions, the state of Santa Catarina stands out with events associated with severe atmospheric instabilities. Therefore, the objective of this study is to analyze the episode of intense rains that occurred in all mesoregions of the state of Santa Catarina in a period of 20 days (between 05/20/2017 and 08/06/2017) and compare with the historical averages of the months of May and June. For this study the state of Santa Catarina was divided into 8 mesoregions and designated as Groups as follows: G1: Florianópolis Litorânea e Serrana; G2: Litoral Norte; G3: Litoral Sul; G4: Planalto Norte; G5: Vale do Itajaí; G6: Planalto Sul; G7: Meio Oeste; G8: Oeste e Meio Oeste. Accumulated precipitation data from 102 stations are presented. Also was analyzed the distribution of the maximum accumulated rainfall per hour and the number of rainy days. For all groups, the cumulative rainfall observed in 20 days exceeded the historical average, being between 1.3 and 4.2 times greater than expected for 30 days. Keywords rain, monitoring 1* Epagri-Ciram, iriaaraujo@epagri.sc.gov.br 2 Epagri-Ciram, evertonblainski@epagri.sc.gov.br XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1
INTRODUÇÃO Segundo Reboita et al. (2010), a precipitação na região Sul do Brasil é praticamente homogênea ao longo do ano. O total anual é elevado (1050-1750 mm/ano) sendo ainda maior no oeste do sul do Brasil na fronteira com o Paraguai (1750-2100 mm/ano). Porém, alguns modelos matemáticos têm apontado para um aumento no número de ocorrência de tempestades severas para as regiões Sul e Sudeste do Brasil (SINCLAIR e WATTERSON, 1999). Dentre estas regiões, o estado de Santa Catarina destaca-se com eventos associados às instabilidades atmosféricas severas. Entre os desastres, os quais são computados através de decretações de situação de emergência e estado de calamidade pública, se destacam historicamente no estado de Santa Catarina os vendavais, as inundações bruscas e inundações graduais (HERRMANN, 2001), resultantes de sistemas meteorológicos intensos e persistentes. Conforme trabalho de Rodrigues et al. (2004), estudando a climatologia de frentes frias no litoral de Santa Catarina, verificou que há a trajetória típica de deslocamento das frentes frias, de sudoeste para nordeste, durante 3 dias em média, ao longo do litoral sul e sudeste do Brasil, definida neste estudo com base em 10 anos de dados (1990 a 1999). Além disso, verificou-se uma frequência média mensal de 3 a 4 frentes frias atingindo Santa Catarina em todos os meses do ano, com um número ligeiramente maior desses sistemas durante a primavera. Os estudos de Lemos e Calbete (1996) e de Britto e Saraiva (2001), mostram que no sul do Brasil ocorre no mínimo a atuação de 4 sistemas frontais por mês no inverno, que podem ter adentrado ou se formado na região. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo analisar o episódio de chuvas intensas que ocorreram em todas as mesorregiões do estado de Santa Catarina em um período de 20 dias (entre 20/05/2017 e 08/06/2017) e comparar com as médias históricas dos meses de maio e junho. MATERIAIS E MÉTODOS A área de estudo compreende o estado de Santa Catarina, o qual foi dividido em 8 mesorregiões e designadas como Grupos de Estações Automáticas Telemétricas da seguinte forma: Grupo 1: Florianópolis Litorânea e Serrana Grupo 2: Litoral Norte Grupo 3: Litoral Sul Grupo 4: Planalto Norte Grupo 5: Vale do Itajaí Grupo 6: Planalto Sul Grupo 7: Meio Oeste Grupo 8: Oeste e Meio Oeste A distribuição da rede de estações automáticas telemétricas no estado de Santa Catarina, as quais possuem pluviômetros podem ser visualizadas na Figura 1. XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2
Figura 1 Rede de estações automáticas telemétricas distribuição dos pontos de monitoramento de chuva no estado de Santa Catarina. Fonte: www.ciram.sc.gov.br/agroconnect No presente trabalho são apresentados os dados de precipitação acumulada de 102 estações, de propriedade da Epagri e da Agência Nacional de Águas (ANA) e distribuídas em todo o território catarinense, no período compreendido entre 20 de maio e 08 de junho de 2017, o qual corresponde a um evento de chuvas intensas. Conforme os boletins meteorológicos da Epagri-Ciram, no período citado, ocorreram sistemas meteorológicos que provocaram a chuva intensa no estado de Santa Catarina, caracterizados por passagem de sucessivas frentes frias e cavados (área alongada de baixa pressão). Através dos dados de precipitação acumulada observada nas 102 estações no período de estudo, foram efetuadas as médias de precipitação acumulada por Grupo. As médias de precipitação acumulada, por Grupo, foram comparadas com as médias históricas, para maio e junho, de 08 estações meteorológicas convencionais, representativas por mesorregião, com pelo menos 10 anos de monitoramento. Foram também analisados a distribuição da precipitação acumulada máxima em cada hora monitorada e dias de chuva no período estudado, o qual totaliza 20 dias. Os cálculos de estatística básica, histogramas e diagramas de caixa (box-plots) da distribuição da precipitação no período estudado foram efetuados utilizando o software Statistica 7.0. RESULTADOS Os dados de precipitação acumulada para o período de 20/05/2017 e 08/06/2017, a precipitação máxima por hora, data e hora da precipitação máxima ocorrida e o número de dias com chuva para os Grupos de 1 a 8 são apresentados nas Tabelas 1 e 2. XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3
Tabela 1 - acumulada (mm), máxima/hora; Data e hora da máxima/hora; Dias com Chuva na rede de estações automáticas nos Grupos 1 a 4 para o período entre 20/05/2017 e 08/06/2017. Grupo Região Município Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 máxima /hora Data e Hora máxima /hora Dias Com Chuva (Precipitacao das 24:00h às 23:00h) Fpolis Litorânea Antônio Carlos 413,6 23,4 04/06/2017 20:00 16 Fpolis Litorânea Florianópolis 312,6 12,5 05/06/2017 03:00 16 Fpolis Litorânea Florianópolis 302,2 20,2 04/06/2017 20:00 16 Fpolis Litorânea Palhoça 344,2 12,4 04/06/2017 20:00 16 Fpolis Litorânea Santo Amaro da Imperatriz 381,6 14,0 04/06/2017 19:00 16 Fpolis Litorânea Santo Amaro da Imperatriz 387,8 17,0 04/06/2017 19:00 16 Fpolis Litorânea São João Batista 397,6 30,0 26/05/2017 20:00 17 Fpolis Litorânea Tijucas 342,2 21,6 05/06/2017 21:00 15 Fpolis Serrana Alfredo Wagner 512,0 35,8 04/06/2017 19:00 16 Fpolis Serrana Anitápolis 400,2 13,2 04/06/2017 19:00 17 Fpolis Serrana Leoberto Leal 385,4 23,4 04/06/2017 19:00 16 Fpolis Serrana Rancho Queimado 339,6 18,2 04/06/2017 19:00 16 Litoral Norte Balneário Barra do Sul 251,2 22,2 05/06/2017 00:00 15 Litoral Norte Balneário Camboriú 335,0 22,4 05/06/2017 04:00 16 Litoral Norte Barra Velha 247,2 23,2 04/06/2017 23:00 16 Litoral Norte Camboriú 308,0 21,0 05/06/2017 04:00 15 Litoral Norte Camboriú 368,0 43,0 26/05/2017 21:00 14 Litoral Norte Corupá 234,0 16,0 27/05/2017 03:00 15 Litoral Norte Ilhota 308,4 16,4 04/06/2017 22:00 17 Litoral Norte Itajaí 328,0 21,6 27/05/2017 01:00 16 Litoral Norte Itapema 327,8 19,6 26/05/2017 21:00 15 Litoral Norte Itapoá 199,6 21,6 05/06/2017 01:00 16 Litoral Norte Jaraguá do Sul 264,0 15,0 04/06/2017 23:00 15 Litoral Norte Massaranduba 261,4 20,6 04/06/2017 23:00 17 Litoral Norte São João do Itaperiú 295,2 26,2 31/05/2017 17:00 17 Litoral Sul Araranguá 329,8 15,8 01/06/2017 11:00 15 Litoral Sul Braço do Norte 253,2 8,0 27/05/2017 23:00 16 Litoral Sul Criciúma 257,4 9,2 01/06/2017 11:00 16 Litoral Sul Ermo 307,2 11,8 01/06/2017 11:00 16 Litoral Sul Forquilhinha 288,4 15,8 01/06/2017 11:00 15 Litoral Sul Içara 282,0 9,4 26/05/2017 20:00 17 Litoral Sul Laguna 253,6 9,6 27/05/2017 22:00 16 Litoral Sul Meleiro 271,0 9,0 27/05/2017 08:00 16 Litoral Sul Nova Veneza 262,4 15,2 01/06/2017 11:00 16 Litoral Sul São Martinho 233,4 7,8 04/06/2017 14:00 16 Litoral Sul Timbé do Sul 386,2 13,8 27/05/2017 07:00 17 Litoral Sul Tubarão 291,8 7,8 05/06/2017 02:00 16 Litoral Sul Urussanga 330,0 12,2 27/05/2017 21:00 17 Planalto Norte Campo Alegre 181,2 19,2 05/06/2017 00:00 14 Planalto Norte Canoinhas 147,4 9,0 04/06/2017 23:00 16 Planalto Norte Irineópolis 191,2 12,0 31/05/2017 10:00 14 Planalto Norte Itaiópolis 240,4 34,0 26/05/2017 19:00 15 Planalto Norte Mafra 133,2 9,8 06/06/2017 14:00 14 Planalto Norte Mafra 176,0 15,0 04/06/2017 23:00 16 Planalto Norte Major Vieira 195,6 19,2 04/06/2017 22:00 17 Planalto Norte Major Vieira 181,2 16,4 27/05/2017 21:00 16 Planalto Norte Monte Castelo 176,8 12,0 04/06/2017 22:00 17 Planalto Norte Papanduva 207,8 17,0 06/06/2017 01:00 18 Planalto Norte Rio Negrinho 148,2 13,2 04/06/2017 23:00 15 Planalto Norte Rio Negrinho 169,2 17,2 04/06/2017 23:00 15 Planalto Norte São Bento do Sul 146,0 15,4 05/06/2017 00:00 12 Planalto Norte São Bento do Sul 179,2 21,4 05/06/2017 00:00 14 Planalto Norte Vitor Meireles 194,8 15,4 27/05/2017 22:00 16 XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4
Tabela 2 - acumulada (mm), máxima/hora; Data e hora da máxima/hora; Dias com Chuva na rede de estações automáticas nos Grupos 5 a 8. Grupo Região Município Grupo 5 Grupo 6 Grupo 7 Grupo 8 máxima /hora Data e Hora máxima /hora Dias Com Chuva (Precipitacao das 24:00h às 23:00h) Vale do Itajaí Botuverá 386,2 19,8 26/05/2017 23:00 16 Vale do Itajaí Ituporanga 239,2 22,8 04/06/2017 20:00 16 Vale do Itajaí José Boiteux 322,6 32,4 26/05/2017 23:00 16 Vale do Itajaí José Boiteux 328,2 30,6 27/05/2017 01:00 16 Vale do Itajaí Mirim Doce 353,4 24,8 04/06/2017 21:00 16 Vale do Itajaí Presidente Getúlio 316,0 33,4 26/05/2017 23:00 17 Vale do Itajaí Rio do Sul 473,6 25,4 04/06/2017 21:00 16 Vale do Itajaí Salete 269,0 21,4 27/05/2017 22:00 16 Vale do Itajaí Taió 299,2 19,8 04/06/2017 22:00 16 Vale do Itajaí Taió 318,8 22,0 05/06/2017 21:00 15 Vale do Itajaí Timbó 307,0 29,2 27/05/2017 01:00 17 Planalto Sul Bocaina do Sul 538,8 31,8 04/06/2017 18:00 17 Planalto Sul Chapadão do Lageado 406,2 24,8 04/06/2017 20:00 15 Planalto Sul Lages 532,6 29,2 05/06/2017 00:00 18 Planalto Sul Otacílio Costa 413,6 20,6 04/06/2017 19:00 16 Planalto Sul Otacílio Costa 423,6 22,0 27/05/2017 20:00 16 Planalto Sul Painel 356,2 17,2 04/06/2017 17:00 19 Planalto Sul Palmeira 409,6 19,2 27/05/2017 20:00 16 Planalto Sul Rio Rufino 426,6 18,8 04/06/2017 17:00 16 Planalto Sul São Joaquim 391,2 10,4 04/06/2017 16:00 17 Planalto Sul São Joaquim 326,0 10,8 07/06/2017 17:00 16 Planalto Sul Urubici 430,2 13,2 07/06/2017 17:00 18 Planalto Sul Urupema 452,2 15,4 27/05/2017 20:00 18 Planalto Sul Urupema 417,4 15,8 27/05/2017 20:00 17 Meio Oeste Arroio Trinta 260,6 19,0 27/05/2017 19:00 15 Meio Oeste Caçador 278,8 18,6 27/05/2017 20:00 16 Meio Oeste Campos Novos 470,6 30,5 27/05/2017 19:00 19 Meio Oeste Curitibanos 443,0 26,8 05/06/2017 02:00 17 Meio Oeste Fraiburgo 328,8 24,6 27/05/2017 20:00 16 Meio Oeste Ibiam 344,4 23,2 27/05/2017 19:00 16 Meio Oeste Lebon Régis 220,6 15,2 27/05/2017 20:00 17 Meio Oeste Monte Carlo 353,6 23,4 27/05/2017 19:00 15 Meio Oeste Ouro 402,2 20,8 30/05/2017 21:00 16 Meio Oeste Ponte Alta do Norte 349,0 30,2 04/06/2017 20:00 16 Meio Oeste Rio das Antas 353,4 39,6 27/05/2017 21:00 16 Meio Oeste Santa Cecília 215,0 19,8 04/06/2017 21:00 16 Meio Oeste Tangará 357,4 18,0 05/06/2017 19:00 18 Meio Oeste Videira 346,4 19,2 05/06/2017 19:00 17 Oeste Água Doce 292,8 20,6 27/05/2017 20:00 19 Oeste Chapecó 430,8 17,0 28/05/2017 07:00 17 Oeste Concórdia 354,6 19,8 31/05/2017 06:00 16 Oeste Concórdia 363,4 18,4 31/05/2017 06:00 16 Oeste Concórdia 368,8 20,8 31/05/2017 06:00 16 Oeste Ponte Serrada 393,4 25,6 27/05/2017 19:00 19 Oeste São Carlos 292,0 12,8 30/05/2017 19:00 16 Extremo Oeste Águas Frias 214,2 9,2 27/05/2017 18:00 18 Extremo Oeste Caibi 293,8 24,8 27/05/2017 17:00 19 Extremo Oeste Itapiranga 302,6 16,0 08/06/2017 05:00 17 Extremo Oeste Maravilha 261,4 14,8 26/05/2017 18:00 16 XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5
A Tabela 3 apresenta a média histórica da precipitação acumulada mensal (maio e junho) de oito estações convencionais, as quais foram consideradas como representativas para comparar com a média da precipitação acumulada por Grupo no período de estudo deste trabalho referente às chuvas intensas ocorridas no estado de Santa Catarina. Tabela 3 Comparação da precipitação acumulada (mm): média histórica (maio e junho) por estação convencional representativa x média observada por Grupo (entre 20/05/2107 e 08/06/2017) Estações Excesso de Excesso de Período acumulada meteorológicas Mês acumulada (mm) Grupos Leituras (mm) convencionais Média Histórica (mm) (%) Observada* Florianópolis 1996-2014 Maio 113 G1 264 335 Fpolis Junho 89 Litoranea 288 425 e Serrana 377 Itajaí 1987-2015 Maio 118 G2 169 244 Litoral Junho 108 Norte 287 179 265 Urussanga 1961-2016 Maio 107 G3 181 269 Litoral Junho 87 Sul 288 201 332 Rio Negrinho 1990-2012 Maio 118 G4 60 150 Planalto Junho 128 Norte 178 50 139 Ituporanga 1987-2016 Maio 117 G5 211 279 Vale do Junho 113 Itajaí 328 215 291 São Joaquim 1961-2016 Maio 122 G6-303 350 Planalto Junho 126 Sul 425 299 337 Campos Novos 1948-2016 Maio 152 G7 185 222 Meio Junho 156 Oeste 337 181 217 Chapecó 1974-2016 Maio 172 G8 152 189 Oeste e Junho 170 Extremo 154 191 Oeste 324 * Média por grupo para o período entre 20/05/2107 e 08/06/2017 Verifica-se que para todos os grupos o acumulado de chuva observada, em 20 dias, excedeu a média histórica, tanto para o mês de maio quanto para o mês de junho, ficando entre 1,3 e 4,2 vezes maior que o esperado para 30 dias. A região que apresentou os maiores acumulados de chuva foi o Planalto Sul (Grupo 6) seguido da Grande Florianópolis (Grupo 1), com valores médios de 425mm e 377mm, respectivamente. O excesso de chuva foi evidente em todos os grupos, sendo que o menos afetado foi o G4 (Planalto Norte), porém apresentou mais que o dobro da precipitação esperada para 30 dias, se comparado a maio ou junho. A Figura 2 mostra a distribuição da chuva acumulada, comparando-se os Grupos. Os valores medianos foram os seguintes: Grupo 1 = 384 mm; Grupo 2 =295 mm; Grupo 3 = 282 mm; Grupo 4 = 179 mm; Grupo 5 =319 mm; Grupo 6 =417 mm; Grupo 7 = 348mm ; Grupo 8 =303mm. Sendo que na XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6
Região do Planalto Sul (G6) a chuva foi mais homogênea e a região que houve mais variação entre os pontos monitorados foi a Meio Oeste (G7). Precipitacao : KW-H(7;102) = 63,0153; p = 0,0000; F(7;94) = 24,1998; p = 0,0000 600 550 500 Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers Extremes Precipitacao 450 400 350 300 250 200 150 100 Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5 Grupo 6 Grupo 7 Grupo 8 Figura 2 Diagramas de caixa da, nos 08 Grupos, para o período entre 20/05/17 e 08/06/17. A precipitação máxima ocorrida em uma hora variou entre 7,8 e 43 mm, sendo que o intervalo de chuva acumulada mais freqüente, para o período estudado, ficou entre 15 e 25 mm, correspondendo a 58% das observações (Figura 3). Em relação aos dias com chuva (Figura 4), considerando o período total de 20 dias (entre 20/05/17 e 08/06/17), 50% das 102 estações apresentaram 16 dias (correspondendo ao valor médio das observações) com pelo menos uma ocorrência de precipitação ao longo das 24 horas. E 5% dos pontos monitorados apresentaram 19 dias com chuva, caracterizando evento meteorológico intenso e repetitivo. máxima /hora: N = 102; Mean = 19,4266; StdDv = 7,1314; Max = 43; Min = 7,8 35 30 25 N observacoes 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 máxima /hora Figura 3 Histograma da, máxima/hora, para 102 estações automáticas distribuídas no estado de Santa Catarina, para o período entre 20/05/17 e 08/06/17. XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7
Dias Com Chuva (Precipitacao das 24:00h às 23:00h): N = 102; Mean = 16,1765; StdDv = 1,1639; Max = 19; Min = 12 60 50 40 N observacoes 30 20 10 0 12 13 14 15 16 17 18 19 Dias Com Chuva (Precipitacao das 24:00h às 23:00h) Figura 4 Histograma do número de dias com chuva para 102 estações automáticas distribuídas no estado de Santa Catarina, para o período entre 20/05/17 e 08/06/17. CONCLUSÕES - No período entre 20/05/17 e 08/06/17 o estado de Santa Catarina apresentou chuvas intensas, muito acima da média histórica mensal prevista para maio e junho; - Em 20 dias de monitoramento houve passagens de sistemas meteorológicos como frentes frias sucessivas e cavados, que mantiveram a chuva persistente e intensa em todas as regiões; - O estudo mostrou a importância de monitoramento climático no estado catarinense e a necessidade de aprofundar a análise de eventos extremos como as chuvas intensas, as quais são recorrentes e podem trazer danos econômicos e sociais. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRITTO, F. P.; SARAIVA, J. M. B. Estudo da Associada aos sistemas frontais na cidade do Rio Grande na estação de Inverno. Geografia em Atos, UNESP-Presidente Prudente, v. 1, n. 3, p. 107-122, 2001. HERRMANN, M. L. DE P. Atlas de Desastres Naturais de Santa Catarina. Governo do Estado de Santa Catarina, Secretaria do Estado de Defesa e Segurança do Cidadão. 2006. LEMOS, C. F.; CALBETE, N. O. Sistemas Frontais que Atuaram no Litoral de 1987 a 1995. In Climanálise Especial de 10 anos. CPTEC, 1996. REBOITA M.S., GAN M. A., DA ROCHA R. P., AMBRIZZI T. Regimes de na América do Sul: Uma Revisão Bibliográfica. Revista Brasileira de Meteorologia, v.25, n.2, p.185-204, 2010. RODRIGUES, M. L. G.; FRANCO, D.; SUGAHARA, S. Climatologia de Frentes Frias no Litoral de Santa Catarina. Revista Brasileira de Geofísica, v.22, n. 2, p. 135-151, 2004. SINCLAIR, M.R. AND I.G. WATTERSON, Objective assessment of extratropical weather systems in simulated climates. J. Climate, n. 12, 3467-3485, 1999. XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 8