Relações entre a Oscilação Decadal do Pacífico e a Variabilidade da Precipitação em Porto Alegre, RS Solismar Damé Prestes 1, Antonio José da Silva Sousa 2, Pedro Alberto Moura Rolim 3, Alessandro Renê Souza do Espírito Santo 4, José Raimundo Abreu de Sousa 5 1 Instituto Nacional de Meteorologia INMET - 8º Disme Avenida Cristiano Fischer, 1297 Porto Alegre RS Brasil, email: solismar.prestes@inmet.gov.br; 2 ICAT/UFAL. BR 104 - Norte, Km 97, Maceió - AL, email: ajssousa2001@yahoo.com.br; 3 SIPAM Belém, email: Pedro.rolim@sipam.gov.br;; 4 Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia INPA, email: arses.rene@gmail.com; 5 INMET 2º Disme Belém PA, email: jose.raimundo@inmet.gov.br. ABSTRACT: This paper aims at deepening the knowledge of the influence of the Pacific Decadal Oscillation (PDO) in rain in southern Brazil, in particular, Porto Alegre / RS. The rain in southern Brazil is directly related to the productivity of major crops. The data used were the total annual rainfall, obtained from the SDA, in Porto Alegre, 8 Disme in the period between 1910 and 2009. In addition to this, the time series of the PDO index, removed from the site of ESRL / NOAA / PSD. The precipitation in the region of Porto Alegre / RS have shown great influence imposed by the Pacific Decadal Oscillation, especially during their cold, which causes a reduction in total annual rain. It is expected therefore that reduction occurs in the total annual rainfall and a greater intensity in the negative deviations, but this reduction should be better analyzed for the period of occurrence, as well as possible changes in the characteristics of high frequency phenomena since they can affect only the rainy season or more dry, normal or showing different responses in the rest of the year. Palavras-chave: Precipitação no Sul do Brasil, ENOS, ODP 1 INTRODUÇÃO Nos últimos anos, a humanidade tem se preocupado cada vez mais no que diz respeito às alterações climáticas globais. Muito se tem discutido sobre a possibilidade de mudanças climáticas decorrente do aumento nas emissões dos gases de efeito-estufa (GEE), em especial o dióxido de carbono, e o metano. No caso do Rio Grande do Sul, a existência de séries históricas de observações meteorológicas com mais de 50 anos permite a realização de estudos que busquem identificar possíveis sinais de mudanças no clima, decorrentes de causas naturais ou do propalado aquecimento global. As precipitações no RS apresentam uma distribuição relativamente equilibrada, com chuvas ao longo de todo o ano. Em decorrência das massas de ar que penetram no continente, a quantidade de chuvas é diferenciada. Em anos de extremos, os regimes de chuva são controlados por fatores interanuais, como os fenômenos El Niño e La Niña. Outro aspecto da variabilidade na precipitação é a modulação por fenômenos de mais baixa freqüência, na escala interdecadal, como a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), (Sousa et al, 2008). Mantua et al (1997) definiram a ODP, como sendo variações na temperatura da superfície do mar (TSM) no Oceano Pacífico que ocorrem em períodos quase cíclicos por 20 a 30 anos, e apresentam duas fases. A fase fria é caracterizada por anomalias negativas de temperatura da superfície do mar (TSM) no Pacífico Tropical e, simultaneamente, anomalias de TSM positivas no Pacífico Extratropical em ambos os hemisférios. Já a fase quente apresenta configuração contrária, com anomalias de TSM positivas no Pacífico Tropical e negativas no Pacífico Extratropical.
Molion (2005) observou uma maior freqüência e intensidade de eventos de La Ninã (El Niño) entre 1947-1976 (1977-1998), fase fria (fase quente) da ODP, assim como uma redução (aumento) nas temperaturas média globais. Rebello (2006) usando séries históricas de precipitação para a região sul do Brasil, observou que as anomalias positivas de PDO, fase de 1977-1997 teve uma boa relação com anomalias positivas de precipitação e vice-versa, notou também que a partir de 1999, ocorreu estiagens seguidas no Rio Grande do Sul 2001/02, 2002/03, 2003/04 e 2004/05 (esta a mais severa com quebra da safra agrícola em torno de aproximadamente 10 milhões de toneladas) e 2005/06. A ocorrência de poucas chuvas no outono e inverno faz com que o Estado do Rio Grande do Sul, entre na primavera/verão com pouca disponibilidade hídrica no solo. Sousa et al. (2008) analisando dados diários de precipitação de 1941 a 2004 na usina Cruangi em Timbaúba, costa leste do NEB concluiu que esta região sofre grande influencia da ODP, onde ficou claro uma redução nos totais anuais, mensais, desvio padrão anual, no período e até nos dias chuvosos na fase fria em relação à fase quente da Oscilação Decadal do Pacífico. O conhecimento sobre a influência da ODP no clima ainda é inadequado. Porém, considerando que a atmosfera terrestre é aquecida por debaixo, os oceanos são a condição de contorno inferior mais importante para o clima e, certamente, o Pacífico, por ocupar um terço da superfície terrestre, deve ter um papel preponderante na variabilidade climática interdecadal (Molion, 2005). Este trabalho tem po r objetivo o aprofundamento no conhecimento da influência da Oscilação Decadal do Pacífico no regime de chuvas da região Sul do Brasil, em especial, Porto Alegre - RS. 2 MATERIAIS E MÉTODOS A cidade de Porto Alegre apresenta as coordenadas, 30 01' de latitude sul e 51 13'de longitude oeste e uma altitude de 47 metros acima do nível do mar. Conforme o sistema de classificação climática de Köppen, o Rio Grande do Sul se enquadra na zona fundamental temperada (C), tipo fundamental úmido (Cf) com duas varie dades específicas: subtropical (Cfa) e temperado (Cfb). A temperatura média varia entre 14,3 ºC no mês de junho e 24,7 ºC em fevereiro, seu valor médio anual é de 19,5 ºC. A precipitação total anual é de 1347,4 mm, a qual, como citado anteriormente, não sofre grandes variações durante o ano, mostrando equilíbrio entre as estações. Figura 1: Localização geográfica da Cidade de Porto Alegre RS
Para confecção dos gráficos, foram utilizados totais anuais de precipitação pluviométrica, obtidos no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) 8º Disme, cidade de Porto Alegre, no período de 1910 a 2009. Em adição a isso séries temporais do índice de ODP, obtidos no site do ESRL/NOAA/PSD. De posse dos dados, fez-se a normalização, através da equação abaixo: Z(i) = (P(i) Pm)/Dp Onde: Z(i) variável normalizada; P(i) valor total anual da variável; Pm valor médio da variável no período, Dp Desvio Padrão. Através de softwares, foram construídos gráficos adequados para uma melhor análise de forma que torne bem clara a idéia central de mostrar a variabilidade da precipitação em Porto Alegre. 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 3,0 ODP(i) Indice de Oscilação Decadal do Pacífico 2,0 1,0 0,0-1,0-2,0-3,0 1910 1912 1914 1916 1918 1920 1922 1924 1926 1928 1930 1932 1934 1936 1938 1940 1942 1944 1946 1948 1950 1952 1954 1956 1958 A N O S Figura 2: Série temporal do Índice da Oscilação Decadal do Pacífico para o período de 1910 a 2009 (Fonte: ESRL/NOAA/PSD). 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 Analisando a figura 2, representativa do índice de Oscilação Decadal do Pacifico, para o período entre 1910 e 2009, ficam visíveis a ocorrência completa de três fases da ODP no século passado. A fase quente, representada em vermelho e compreendendo os anos entre 1925-1946 e 1977-1998 e a fase fria, representada em azul, no período entre 1947-1976. Apesar de uma um período positivo entre 2002 e 2006, que parece ter sido uma fase de transição, tudo indica o inicio de uma nova fase fria a partir de 1999, dando-se seqüência a oscilação decadal quase cíclica. As análises a partir da figura 3, que representa os desvios normalizados de precipitação em Porto Alegre e o índice da Oscilação Decadal do Pacífico para o período entre 1910 e 2009, mostraram relação direta entre as fases da ODP e a variabilidade nos totais anuais de chuva em Porto Alegre, apresentando tendências positivas para o aumento da precipitação com a mudança da fase fria (1947-1976) para a fase quente (1977-1998). Porém nota-se que essa relação não é bem visualizada no período 1925 1946 em que o Pacífico está quente. Também não se verifica claramente esta relação nos primeiros anos (1977 1981) da fase quente 1977 1998 onde predominaram anomalias de temperaturas positivas no Oceano
Pacífico Equatorial, entretanto a precipitação apresentou desvios anuais negativos, sugerindo que esse período possa ter sido de transição e com possíveis mudanças nas características dos fenômenos de alta freqüência como o ENOS, que em geral na sua fase quente, influenciam no aumento dos totais anuais de precipitação, entretanto o que se observou foi uma redução nos totais anuais de chuva. Segundo Molion (2005) ocorreu um maior numero de eventos de La Niña durante a fase fria da ODP (1947-1976), assim como um maior numero de El Niños durante sua fase quente (1977-1998), com base nisso, sabe-se que eventos de La Niña (El Niño) em condições normais, influenciam na redução (aumento) da precipitação pluviométrica na região sul do Brasil. A tendência é que durante a fase fria (quen te) ocorra um maior numero de anomalias negativas (positivas) de precipitação em Porto Alegre. Os períodos em que a ODP esta em sua fase fria, pode ser muito prejudicial para a agricultura local, uma vez que, como citado anteriormente, Rebello (2006) regi strou a partir de 1999 um maior número de ocorrência de estiagens seguidas no Rio Grande do Sul 2001/02, 2002/03, 2003/04 e 2004/05 (esta a mais severa com quebra da safra agrícola em torno de aproximadamente 10 milhões de toneladas) e 2005/06. A ocorrência de poucas chuvas no outono e inverno faz com que o Estado do Rio Grande do Sul, entre na primavera/verão com pouca disponibilidade hídrica no solo. Haja vista que esses anos já podem ser considerados como de transição entre a fase quente para a fase fria que parece ter se estabelecido a partir de 1999. 3,0 2,0 Z (i) Prp. Normailizada e ODP (i) Indice de Oscilação do Pacífico 1,0 0,0-1,0-2,0-3,0 1910 1912 1914 1916 1918 1920 1922 1924 1926 1928 1930 1932 1934 1936 1938 1940 1942 1944 1946 1948 1950 1952 1954 1956 1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 A N O S Figura 3: Desvios normalizados de precipitação em Porto Alegre (barras azul escuro) e índice da Oscilação Decadal do Pacífico (vermelho). As linhas azul claro e amarela representam o limite entre os desvios acima de uma anomalia e abaixo de uma anomalia para o período entre 1910 e 2009 (Fonte: INMET). 4 CONCLUSÕES A precipitação na região de Porto Alegre - RS mostrou sofrer grande influência imposta pela Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), principal mente durante a sua fase fria, que causa redução nos totais anuais de chuva. A variabilidade no padrão decadal das chuvas, provavelmente também esta relacionado a fenômenos com duração mais curta, como o ENOS, que tem um período de retorno de 3 a 7 anos. Haja vista que a maior ocorrência de La Niñas (El Niños) na fase fria (fase quente) pode ser um dos fatores determinantes nessa variabilidade das chuvas em Porto Alegre.
As análises das configurações atuais de TSM no oceano Pacífico, indicam que a ODP já entrou em sua nova fase fria, estima-se que ela perdure por mais 15 a 20 anos, semelhante ao que ocorreu na fase fria anterior (Sousa, 2010). Espera-se, portanto, um clima semelhante ao ocorrido entre 1947-1976, com suas possíveis influências nas diversas regiões do Brasil. Em Porto Alegre, deverá ocorrer uma redução nos totais anuais de chuva, assim como uma maior intensidade em seus desvios negativos, porém essa redução deve ser melhor analisada quanto a sua fase de ocorrência, assim como, possíveis mudanças nas características dos fenômenos de alta freqüência, uma vez que os mesmos, podem afetar apenas o período mais chuvoso ou mais seco, apresentando normalidade ou respostas diferentes no restante do ano. Em face da confirmação das tendências de precipitação nos próximos anos, entendemos que estamos no caminho, possivelmente de vir a gerar previsões a longo prazo associadas as variações nas fases da ODP, subsidiando assim o planejamento da economia, agronegócio, e outras atividades inerentes ao comportamento das chuvas. 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MANTUA, N.J.; HARE, S.R.; ZHANG Y.; WALLACE, J.M.; FRANCIS R.C: A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production. Bull. Amer. Meteor. Soc. v. 78, p. 1069-1079, 1997. MOLION, L.C.B. Aquecimento global, El Niños, Manchas Solares, Vulcões e Oscilação Decadal do Pacífico, Climanalise, agosto, CPTEC/INPE, 2005. NORMAIS CLIMATOLOGICAS (1961-1990), Brasília, DNMET- departamento nacional de Meteorologia, 1992. Rebello, E. R. G.. As Oscilações Decadais do Pacífico e suas possíveis influências no estado do Rio Grande do Sul.. In: XIV CBMET, 2006, Florianópolis - SC. Anais do XIV CBMET, 2006. SOUSA, A.J.S.; MOLION, L.C.B.; Junior, S.B.S.; Sousa J.R.A.: Comportamento da precipitação em Timbaúba (NEB) e relações com a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP). XV Congresso Brasileiro de Meteorologia, São Paulo, 2008. SOUSA, Antonio J. S; EVENTOS EXTREMOS DE PRECIPITAÇÃO NO LESTE DA AMAZÔNIA. Orientador: Luiz C. B. Molion, PhD. Maceió-AL: UFAL, 2010. Dissertação (Mestrado em Meteorologia). Instituto de Ciências Atmosféricas, Universidade Federal de Alagoas. Fevereiro, 2010.