Análise Sinótica do Verão/Outono de 2009/10 da Cidade de Belém, Relacionado com Padrões Oceânicos Adjacentes Wesley Rodrigues Santos Ferreira (1) ; Priscila Lima Pereira (2) (1) Estudante de Pós Graduação em Ciências Ambientas (PPGCA) UFPA (2) Graduada em Meteorologia UFPA wrsferreira@yahoo.com.br RESUMO: Padrões dos oceanos tropicais interferem na composição climática da região tropical, logo, afetando diversas atividades da sociedade dependentes do clima. Portanto este estudo tenta investigar esta relação oceânica com o clima observado entre verão/outono nos anos de 2009 e 2010 na cidade de Belém, baseando-se em dois principais parâmetros que compõem este clima, precipitação e temperatura. Em uma primeira análise o que se observa é interferência do El Niño de 2009/10, causando o déficit de chuva principalmente em fevereiro, verão no hemisfério sul. Palavras-chave: Precipitação, Temperatura, Verão, Quente, Seco. ABSTRACT: The tropical oceans patterns influence in the composition of the climate of the tropical region, and soon, affecting various activities of society dependent of the climate. Therefore, this study to try investigate this relationship of the ocean with the climate observed between summer and autumn in Belém city, based on two main parameters that compose this climate, precipitation and temperature. In a first analysis what is observed is the interference of the El Niño of 2009/10, causing a shortage of rain especially in February, summer in the southern hemisphere. Palavras-chave: atsm, arol, ZCIT, Summer, Hot, Dry. 1. INTRODUÇÃO: A variabilidade interanual e sazonal da estação chuvosa na região Amazônica são diretamente é modulada pelos padrões oceano-atmosfera da grande escala tropical, ou seja, associado com a evolução do El Niño-Oscilação Sul (ENSOS) sobre as águas superficiais do Pacífico Tropical e com o gradiente meridional interhemisférico ou Dipolo do Atlântico (DP) de anomalias de Temperaturas Superficiais do Mar (atsm) recorrente sobre a bacia do oceano Atlântico (De SOUZA et. al., 2000). Resultando em uma modificação nos padrões da circulação zonal de Walker e na meridional de Hadley (De SOUZA et al., 2004), que por sua vez favorecem ou desfavorecem a convecção profunda da região e assim, interferindo no regime de chuva. Deste modo, estes padrões oceânicos interferem na posição e na intensidade da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), principa is sistemas moduladores de chuva na região Amazônica (De SOUZA et al., 2009). A proposta deste trabalho é fazer uma relação com o regime de chuva e temperatura observado na cidade de Belém com os padrões oceânicos observados no período de transição do verão (DJF) a outono (Março) de 2009/10. Partindo do princípio da necessidade que existe em se fazer este tipo de estudo, para uma melhor compreensão desta variabilidade climática Amazônica onde, por sua vez, o municio de Belém esta inserida. 2. DADOS E MÉTODOS: Neste trabalho se utilizo dados diários de precipitação (PRP), temperatura (Tar), temperatura do ponto de orvalho (Td) da estação automática do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), cuja posição geográfica é de 1.4103S e 48.4383W, entre os períodos de 1 de dezembro de 2009 a 31 de março de 2010. Foram geradas imagens espaciais de média mensal de anomalia de temperatura superficial do mar (atsm), anomalia
de Radiação de Onda Longa (arol) e circulação de altos níveis (200hPa) a partir de dados do NCEP/NCAR, para os meses em estudo. O estudo baseou-se em cálculos de médias e de anomalias diárias de ROL, e mensal para PRP e Tar, sendo obtidas da seguinte equition: Onde: X = X X X = Anomalia X = Observado X = Climatologia 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 3.1 ANÁLISE DAS CONDIÇÕES CLIMÁTICAS: Nota-se que atsm negativa decresceu no decorrer dos meses (Dez/Jan/Fev/Mar) no oceano Pacífico, enquanto que na Bacia do Atlântico Tropical a atsm apresenta valores crescente, embora não fique clara a configuração do Dipolo (fig.1). Todavia, vários estudos mostram que atsm mais positiva sobre o Pacífico resulta em um déficit de chuva na região Amazônica, devido a interferência na circulação de Walker, promovendo a inibição da convecção da ZCIT (De SOUZA e AMBRIZZI, 2002), o que é evidenciado nos campos de arol (fig. 3) onde arol positivo é indicativo de convecção inibida/enfraquecida e vice-versa, assim sendo, os campos de arol mostram que a ZCIT não foi presente neste verão (dez/jan/fev) e tão pouco em março ( inicio de outono) uma vez que apresenta valores de arol variando de neutro a positivo, oscilando espacialmente entre 0 e 10 N dentre os meses. O posicionamento da ZCIT mais ao norte do equador, é devido ao aquecimento superficial das águas do Atlântico norte (CLIMANÁLISE, 1994), como pode se verificar pela atsm ( fig. 1) isto concorda com o campo de arol (fig.3) principalmente no mês de fevereiro e março, onde mostra arol positivo intensificada zonalmente ao norte do equador, referente ao seu posicionamento. A Célula de Hadley no Oceano Atlântico está associada diretamente ao modo meridional da temperatura superficial do Mar (TSM) (SERVAIN et al., 1998), onde por sua vez, a ZCIT se encontrará no ramo ascendente da célula de Hadley e sobre águas mais aquecidas, determinando assim sua posição no espaço. Por isso, pode-se afirma que o ramo da célula de Hadley esta enfraquecido, uma vez que se observa arol positiva (fig. 3) indicando a inibição da convecção referente a ZCIT, ou seja, inibição de movimentos ascendentes, e aliado a isto estava o padrão de El Niño no Pacífico, iniciado em outubro de 2009 persistindo até março de 2010 (CLIMANÁLISE, 1994) promovendo uma estabilidade. Todos esses fatores desfavorecerem o padrão climatológico da chuva na cidade de Belém, apresentando um verão mais seco e quente. O aparecimento da Alta da Bolívia (AB) associado ao Cavado de Altos Níveis (CAN) em dezembro, sinalizando o inicio do verão austral, ocorrendo também episódio de Vórtice Ciclônico de Altos Níveis (VCAN) em janeiro e fevereiro associado a AB (fig. 2) em resposta a convecção que se instala naturalmente no continente. A aproximação do CAN e/ou VCAN para região norte/nordeste da Amazônia, ocorreu principalmente em janeiro e fevereiro, esta aproximação favorece a chuva no norte/nordeste da Amazônia, porém isto não foi suficiente para vencer a estabilidade promovida pela grande escala e gerar chuva (fig.5). Por fim, no março se apresenta uma desconfiguração do padrão observado nos meses anteriores, simbolizando o fim do verão, inicio do outono. Figura 1. Evolução da atsm no Pacífico e Atlântico tropical (Dez/Jan/Fev/Mar). Figura 2. Circulação na Alta troposfera (200hPa - Dez/Jan/Fev/Mar). Figura 3. Anomalia espacial de ROL(w/m 2 ).
3.2. ANÁLISE DOS PARÂMETROS ATMÓSFÉRICOS: A cidade de Belém em condições normais é caracterizada por ter dois períodos distintos, final de Dezembro a inicio de Maio como o chuvoso e de inicio de junho a final de novembro como menos chuvoso ou seco (fig.4), esta sazonalidade é devido principalmente ao movimento aparente do sol entre os hemisférios, que leva com sigo a ZCIT. Por sua vez, a ZCIT é um fenômeno da grande escala que sempre estará estacionada onde houver valores elevados de atsm nos oceanos tropicais, o aquecimento dessas águas ocorre conforme a variação da radiação solar durante o ano, ou seja, conforme o movimento aparente do sol e deste modo, determinando o posicionamento da ZCIT. Por isso que, Belém apresenta esta sazonalidade, já que a ZCIT não o único mais sim, o modulador principal da chuva na cidade de Belém. Analisando as figura 5 e 6 se observa uma evolução anômala negativa na precipitação, o mês de fevereiro apresentou 191,69 mm abaixo da climatologia e 1,7 C de anomalia positiva, este valores confirmam uma situação típica da fase negativa do ENOS. Outro ponto interessante é a representação de uma defasagem entre atsm e precipitação, ou seja, há um intervalo de tempo para que os efeitos do El Niño sejam sentidos no regime de chuva, já que quando comparado as figuras. 5 e 1, nota-se que Dezembro foi o mês de mais aquecimento no Pacífico ( fig. 1) discordando com o menos chuvoso (fevereiro) e o mais quente (março), apesar de que a temperatura na região tropical é pouco relevante, uma vez que esta região e caracterizada por baixo gradiente de temperatura (HOLTON, 2004). Por outro lado, se verifica que a anomalia negativa de Tar descreveu um crescimento (fig. 6) diferente da PRP que apresenta uma curva ( fig. 5), ou seja, para o seguinte mês (março) a magnitude desta anomalia negativa tem um decréscimo. Este aumento de temperatura é indicativo de pouca nebulosidade, que concorda com o campo de rol (fig. 3), e concorda com o posicionamento da ZCIT sobre águas mais aquecidas no Atlântico Norte (fig. 1), por isso, pode-se dizer que o oceano atlântico teve uma influência na caracterização do verão a inicio do outono, estes dois padrões oceânicos tornaram o clima neste período estudado mais quente e seco, como foi dito anteriormente. Figura 4. Climatologia de PRP e Temperatura da cidade de Belém, com base de dados da Figura 5. Anomalia e climatologia de PRP, ambos mensais. Figura 6. Anomalia e climatologia de Tar, ambos mensais. 3.3 ANÁLISE DA VARIABILIDADE DA CHUVA E TEMPERATURA: O mês de março se caracteriza como o mês mais chuvoso (fig. 8) apresentando 30 dias de registro de chuva, assim como o mês de dezembro (fig. 7), contudo no mês de março a intensidade dessas chuvas foi mais significativa resultando nesta diferença pluviométrica entre esses meses, isto
se confirma pela maior intensidade e freqüência das anomalias negativas de ROL em comparação ao mês de janeiro. Primeiramente, vale ressaltar que essas chuvas estão sobre o efeito anormal dos oceanos e que o mês de março é naturalmente caracterizado por ter uma intensa atividade convectiva, entretanto, as oscilações da grande escala estão promovendo uma estabilidade da atmosfera, sendo assim, qualquer registro de chuva esta diretamente ligada aos efeitos da mesoescala, ou seja, efeito de brisa. As brisas são mais pronunciadas nos trópicos do que nas latitudes médias, principalmente em virtude da aceleração de Coriolis ser mais fraca nas áreas tropicais (De CARIA, 2005), portanto, este efeito é presente na cidade de Belém, por ser cercada de rios e se situa próximo ao atlântico, logo, há um casamento do efeito de brisa marítima e lacustre (brisa referente ao mar e rio respectivamente) junto a isto esta ocorrendo aquecimento anormal (fig. 6) resultando em um forte gradiente na superfície terra-água que reforça ainda mais este efeito, tendo como consequência o fenômeno do tipo de Linhas de Instabilidade (LI) e Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM). Q uando se observa o mês de fevereiro o dia 26 foi o mais chuvoso em toda à serie de dados com registro de 51,4 mm de chuva e com -27,9 wm 2 de ROL no mesmo dia passando para -46,7 wm 2, indicando um possível sistema referente a mesoescala atuante neste dia concordando com a hipótese anterior, o mesmo ocorre no dia 15 de janeiro, com 50,4 mm de chuva e -38,9 w/m 2 para -39,0 w/m 2 no dia seguinte. A figura 8 nos mostra a amplitude de Tar e Td, quanto mais separada estas curvas estiverem, mais a atmosfera estará seca e estável, logo como podemos observar de um modo geral o período estudado se caracteriza por certa estabilidade como citado anteriormente, porém o mês de fevereiro apresenta uma maior instabilidade em comparação aos outros meses partindo do principio de que quanto mais próximas Tar e Td estiverem em mais condições de instabilidade esta a atmosfera, contudo o que se observa é um mês de pouca chuva e maior distribuição (fig. 7) concordando com a figura 5 como o mês mais anômalo negativamente, isto nos leva a acreditar que a grande escala foi determinante neste mês, a pesar que esta instabilidade local não foi suficientemente forte para superar os fatores de grande escala, isto é reforçado através dos dados de arol (fig.7) onde, como podemos notar há pouco registro de anomalia negativa indicando inibição de nuvens profundas, associado a ocorrência da estabilidade. Figura 7. PRP diária e arol, baseado em uma climatologia de 30 anos (1979/09). Figura 8. Temp e TB diários e PRP mensal (dados observados). 4. CONCLUSÃO: Os oceanos tropicais desempenham um papel fundamental na variabilidade do clima na região tropical o que já foi constatado em outros estudos (De SOUZA et al., 2009). Assim sendo a estação de verão (DJF) e inicio de outono referente a março foi caracterizado como sazonalmente mais quente e seco do que o normal, constata-se ainda que à uma defasagem no tempo em escala de meses para que os parâmetros meteorológicos na cidade de Belém sejam sensíveis a evolução dos padrões oceânicos. Notase também que na ausência da atuação da grande escala a favor da chuva outros sistemas de menor escala (p. ex: mesoescala) modularam o regime pluviométrico na cidade favorecida por
essas condições de aquecimento anormal, podendo resultar em uma má distribuição das chuvas e aumento na frequência em eventos extremos de intensidade pluviométrica como ocorreu nos dias 26 de fevereiro e 15 de janeiro, tendo como implicação a ocorrência de prejuízos para a sociedade como: enchentes, proliferação de doenças e etc. Uma vez que uma cidade urbanizada como Belém não é estruturada para suportar grandes volumes de água em um curto espaço de tempo. Por fim, o clima é resultante da interação entre diferentes escalas meteorológicas e que por isso, lembramos que existem outras escalas que resultaram nas características deste verão/outono observado que não foram citados neste trabalho. 5. BIBLIOGRAFIA CLIMANÁLISE. BOLETIM DE MONITORAMENTO E ANÁLISE CLIMÁTICA. Clima. 1994. Disponível em: <http://climanalise.cptec.inpe.br/~rclimanl/boletim/>. Acesso em: 23 de Abril de 2010. DECARIA, A. Exploring the land/sea breeze circulations. Lead to learn modules, Millersville. 2005. Disponível em: < http://www.atmos.millersville.edu/~lead/modules.htm>. Acesso em: Abril de 2010. DE SOUZA, E.B. et al. On the influences of the El Niño, La Niña and Atlantic dipole pattern on the Amazonian rainfall during 1960-1998. Acta Amazonica, v. 30, n. 2, p. 305-318, 2000. DE SOUZA, E.B.; AMBRIZZI, T. ENSO impacts on the South American rainfall during 1980s: Hadley and Walker circulation. Atmósfera, v. 15, p. 105-120, 2002. DE SOUZA, E.B. Principais mecanismos dinâmicos associados a variabilidade de precipitação diária sobre a Amazônia oriental durante a estação chuvosa. In: XIII CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 29/08 a 03/09/2004, Fortaleza-CE. Anais... Fortaleza: SBMET, 2004. DE SOUZA, E.B. et al. Precipitação sazonal sobre a amazônia oriental no período chuvoso: Observações e simulações regionais com o RegCM3. Revista Brasileira de Meteorologia, v.24, n.2, 111-124, 2009 HOLTON, R. J. An Introduction to Dynamic Meteorology Academic Press, 4a Ed. ISBN 0123540151 (2004). NATIONAL CENTERS FOR ENVIRONMENTAL PREDICTION/NATIONAL CENTER FOR ATMOSPHERIC RESEARCH (NCEP/NCAR) REANALYSIS PROJECT. Disponivel em: < http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/index.html >. Acesso em: 1 de Abrl de 2010. SERVAIN, J. et al. A pilot research moored array in the tropical Atlantic (PIRATA). Bulletin of American Meteorological Society, v.79, n.10, p.2019-2031.1998. SONABRA. INSTITUTO NACIONAL DE METEROLOGIA INMET. 1909. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/sonabra/maps/automaticas.php>. Acesso em: 1 de Abril de 2010.