VARIABILIDADE DA PRECIPITAÇÃO PLUVIAL DO TERCEIRO PLANALTO NO ESTADO DO PARANÁ Arildo Pereira da Rosa 1 Maria de Lourdes Orsini Fernandes Martins 2 Jonas Teixeira Nery 3 RESUMO O Terceiro Planalto do Estado do Paraná constitui uma das compartimentações geomorfológicas do Estado do Paraná, localizado entre as latitudes 22 o 30 58 e 26 o 43 sul e 52 o 06 47 a 49 o 40 de longitude oeste. O presente trabalho tem como objetivo analisar a estrutura da variabilidade da freqüência de precipitação pluvial em diferentes escalas para a área de estudo, relacionando-a com o fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS). Os dados de precipitação pluvial, para análise, foram cedidos pela Agência Nacional de Águas (ANA). O período de estudo compreende de 1965 a 1998. Foram realizadas análises nas escalas mensal, sazonal, anual e interanual. Palavras chave: Terceiro Planalto, ENOS, precipitação, variabilidade. INTRODUÇÃO A área de estudo é o Terceiro Planalto paranaense, uma das divisões geomorfológicas do Estado do Paraná, que apresenta uma superfície de 145.000km 2. É a maior das compartimentações do relevo do Estado, perfazendo um total de 2/3 desta unidade da federação. Localiza-se entre as coordenadas geográficas de 22º30 58 e 26º43 de latitude sul e 52º06 47 a 49º40 de longitude oeste. Este trabalho teve como diretrizes básicas, análise estatística da variabilidade da freqüência de precipitação pluvial (número de dias com precipitação pluvial mensal, sazonal ou anual) do Terceiro Planalto paranaense no período entre 1965 e 1998 e, análise em alguns anos de ocorrência de El Niño e La Niña (ENOS) comparando-a com anos em que não se verificaram estes fenômenos, ou seja anos normais. No caso do Brasil, em determinados anos, ocorreram enchentes no Sul, agravamentos das secas no Nordeste, diminuição da precipitação pluvial na região Amazônica e vice-versa, e também invernos mais frios ou mais amenos nas regiões Sul e Sudeste. Em outras partes do mundo condições adversas dos parâmetros normais do clima 1 Aluno especial do Mestrado Universidade Estadual de Maringá - email: mlurdes@dfi.uem.b 2 Físico Laboratório de Meteorologia, UEM, Maringá, PR 3 Prof. Dr. UNESP UD, Ourinhos, SP 12880
também causaram muitos prejuízos para as diversas atividades humanas como a agricultura, meios de transportes e habitações (MOLINA, 1999). Algumas destas variabilidades das condições atmosféricas são atribuídas principalmente ao fenômeno El Niño, que corresponde ao aquecimento anormal das águas do Pacífico Equatorial. Em razão da interação do oceano com a atmosfera, altera a pressão do ar, modificando a circulação geral da atmosfera, altera a pressão do ar, causando as citadas variabilidades climáticas em várias regiões do mundo (NERY, 2000). EL NIÑO, OSCILAÇÃO SUL E A CIRCULAÇÃO ATMOSFÉRICA Pode-se entender o fenômeno EL Niño Oscilação Sul (ENOS) como o aquecimento anormal das águas do Pacífico Oriental, nas costas ocidentais da América do Sul, acompanhado de uma grande variação da pressão atmosférica neste oceano e outras partes do mundo como resultado da interação atmosfera e oceano. As águas do Oceano Pacífico oriental, são normalmente mais frias que as do Pacífico ocidental. Isto faz a pressão atmosférica ser mais alta no Pacífico Oriental, pela troca de energia entre oceano e a atmosfera. As áreas localizadas no norte da Austrália, na Indonésia e no Pacífico ocidental com suas águas mais quentes, apresentando a pressão atmosférica mais baixa, é uma área onde as convecções são intensas com precipitação pluvial abundante. Grande parte do ar que sofreu convecção nesta área desloca-se em direção ao Pacífico centro-oriental, onde ocorrerá a subsidência, elevando a pressão atmosférica, com escassez de precipitação pluvial, pois o ar perdeu a umidade. O fenômeno El Niño é também compreendido através do Índice de Oscilação Sul (IOS). Utilizando as variações de pressão entre a ilha de Taiti na Polinésia Francesa e da estação de Darwin no norte da Austrália, obtém-se o Índice de Oscilação Sul, que é a diferença entre a pressão atmosférica de Taiti e Darwin, na Austrália. Quando a pressão atmosférica no leste do Pacífico é maior que o normal e no ocidente é menor, tem-se como conseqüência, precipitação pluvial mais intensas no norte da Austrália e na Indonésia, aumento da ascensão do ar nas regiões da Amazônia e Nordeste brasileiro (MOLINA, 1999). Na fase negativa, a pressão atmosférica no Pacífico oriental será mais baixa, ocorrendo convecções e precipitação pluvial abundantes nesta porção deste oceano. O ar desce sobre as regiões Amazônica e Nordeste brasileiro e também na Austrália e Indonésia, determinando escassez de precipitação pluvial nestas regiões e várias outras variações no 12881
clima do mundo inteiro, com a célula de circulação de Walker totalmente invertida. Corresponde à fase negativa da Oscilação Sul, ao fenômeno El Niño (MOLINA,1999). CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO. A área a ser pesquisada será o Terceiro Planalto paranaense, ou de Guarapuava, que se estende da escarpa arenito-basáltica (Serra Geral ramo ocidental) e vai até a margem esquerda do rio Paraná, ocupando uma área de cerca de 135.000km 2, correspondendo a 2/3 da área do Estado do Paraná, possuindo 300km de extensão no sentido norte/sul e 400km de leste/oeste. Sendo cortado pelo Trópico de Capricórnio, na parte norte do Estado, portanto apresentando terras nas zonas tropical e temperada sul (MAACK, 1981). O Terceiro Planalto, localizado numa área de transição entre os domínios tropicais e subtropicais, apresenta uma variedade no solo, do qual o clima é um dos fatores de formação e, na vegetação, que é, em última instância, um reflexo das características climáticas, embora outros fatores também atuam (BIGARELLA, 1975). Em relação ao embasamento geológico da área, a litoestratigrafia apresenta na sua maior parte rochas vulcânicas, originadas por vulcanismo fissural, pertencente à formação Serra Geral, dos períodos Jurássico e Cretáceo. No Noroeste ocorre arenito da formação Caiuá, datados como sendo do período Cretáceo. O relevo, como o próprio nome indica, é um extenso planalto, suavemente ondulado (MAACK, 1981). A cobertura vegetal original era a floresta latifoliada plúvio-tropical ou Mata Atlântica do interior, que desenvolveu sobre os férteis solos de terra roxa, sendo existente hoje apenas algumas áreas de conservação. Nos solos originados do arenito, a floresta era menos exuberante em razão da sua menor fertilidade. A floresta de Araucária, originalmente ocupava uma vasta extensão do Terceiro Planalto, estando hoje muito devastada. Os campos caracterizam a paisagem natural de Guarapuava e Palmas, enquanto, os cerrados apresentam pequenas manchas em Campo Mourão (TROPPMAIR, 1990). O Terceiro Planalto possui um clima úmido, resultado do domínio das massas de ar polares, no inverno, enquanto no verão dominam as massas de ar provenientes da área do Chaco (Paraguai e Bolívia). A precipitação pluvial é bem distribuída durante o ano, embora mais concentrada no verão (TROPPMAIR, 1990). A temperatura torna-se mais baixa com o aumento da latitude e também devido ao efeito orográfico e as precipitações pluviométricas conforme será analisado, aumentam do Norte para o Sul. MATERIAL E MÉTODOS 12882
Neste trabalho foram utilizados dados de 19 estações pluviométricas, bem distribuídas no Terceiro Planalto paranaense. Estes dados diários foram fornecidos pela Agência Nacional de Águas (ANA), como mostra a figura 1 e tabela 1, correspondendo ao período de 1965 a 1998. Os estudos estatísticos foram realizados em escalas temporais (mensais, sazonais, anuais e interanuais), que permitiram a análise da variabilidade dos dias de precipitação pluvial no Terceiro Planalto paranaense. Foram realizados cálculos da freqüência média de precipitação pluvial para cada mês, para as estações do ano (verão, outono, inverno e primavera), e para cada ano no período de estudo, além da freqüência de precipitação pluvial para alguns anos com ocorrência do fenômeno El Niño, La Niña e outros em que não ocorreram estes fenômenos, denominados anos normais. Utilizando estes resultados, foram confeccionados mapas com isolinhas destas freqüências. 5 4 1 2 3 8 9 7 6 15 19 13 14 17 18 10 12 11 16-54.00-53.00-52.00-51.00-50.00-49.00 Figura 1: Estações climatológicas do Terceiro Planalto do Estado do Paraná. Fonte: Organizado pelo autor. Tabela 1. Estações climatológicas com dados de precipitação utilizadas neste trabalho com suas respectivas latitudes, longitudes, altitudes e período. Nome Latitude Longitude Altitude Período (S) (O) (m) 1 Vila Silva Jardim Paranacity 22º 50 52º 06 250 1967-1998 2 Jataizinho 23º 15 50º 59 340 1965-1998 3 Andirá 23º 05 50º 17 375 1965-1998 12883
4 Paraíso do Norte 23º 19 52º 40 250 1965-1998 5 Santa Isabel do Ivaí 23º 00 53º 11 400 1965-1998 6 T.Cristina Cândido de Abreu 24º 54 51º 59 550 1965-1998 7 Manoel Ribas 24º 31 51º 25 880 1965-1998 8 B. do Santa Maria Palotina 24º 10 53º 44 270 1969-1998 9 Salto Sapucaí Corbélia 24º 38 53º 06 320 1965-1998 10 Guarapuava 25º 27 51º 27 950 1965-1998 11 Leonópolis Inácio Martins 25º 41 51º 12 960 1965-1998 12 Santa Clara Guarapuava 25º 38 51º 58 740 1965-1998 13 Q. do Iguaçu Campo Novo 25º 28 52º 54 550 1965-1998 14 Águas do Verê 25º 46 52º 56 390 1965-1998 15 Salto Cataratas Foz Iguaçu 25º 41 54º 26 152 1965-1998 16 Jangada 26º 22 51º 15 800 1965-1998 17 Pte do Vitorino Pato Branco 26º 03 52º 48 550 1965-1998 18 Salto Claudelino Clevelândia 26º 17 52º 20 800 1965-1998 19 Santo Antonio do Sudoeste 26º 04 53º 44 520 1965-1998 RESULTADOS E DISCUSSÃO De acordo com a figura 2, a altitude do Terceiro Planalto é significativamente variável, com valores superiores a 900m na região sudeste, chegando a valores de 200m a sudoeste, demonstrando que é uma região com um declive bem marcado. Figura 2. Altitude das estações climatológicas do Terceiro Planalto, no Estado do Paraná. 12884
Foram analisadas as freqüências médias de precipitação pluvial, para o período de estudo (1965 a 1998), para cada mês (janeiro a dezembro), conforme as figuras 3 a 14. Os meses de janeiro, fevereiro e dezembro apresentaram maiores valores para a freqüência de precipitação pluvial, 9 a 13 dias com precipitação pluvial para o mês de janeiro (Figura 3), 9 a 12 dias para fevereiro (Figura 4) e 8 a 12 dias para outubro e dezembro (Figuras 12 e14). Já, os meses de julho e agosto apresentaram as menores freqüências de precipitação pluvial (4 a 6 dias), como mostram as figuras 9 e 10. Figura 3. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de janeiro, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Figura 4. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de fevereiro, para o período de 1965-1998, na região de estudo. -54.80-54.30-53.80-53.30-52.80-52.30-51.80-51.30-50.80-50.30-49.80 Figura 5. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de março, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Figura 6. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de abril, para o período de 1965-1998, na região de estudo. 12885
Figura 7. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de maio, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Figura 8. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de junho, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Figura 9. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de julho, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Figura 10. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de agosto, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Figura 11. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de setembro, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Figura 12. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de outubro, para o período de 1965-1998, na região de estudo. 12886
Figura 13. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de novembro, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Figura 14. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no mês de dezembro, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Foram analisadas as freqüências médias de precipitação pluvial, para o período de estudo (1965 a 1998), para cada estação do ano (verão, outono, inverno e primavera), conforme as figuras 15 a 18. Figura 15. Freqüência de precipitação pluvial (dias), na estação do verão, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Figura 16. Freqüência de precipitação pluvial (dias), na estação do outono, para o período de 1965-1998, na região de estudo. 12887
Fig. 17. Freqüência de precipitação pluvial (dias), na estação do inverno, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Fig. 18. Freqüência de precipitação pluvial (dias), na estação da primavera, para o período de 1965-1998, na região de estudo. No verão, observou-se a maior freqüência de precipitação pluvial, ainda que, apresentando significativa variabilidade, comparativamente. A sudeste, com maior altitude, a freqüência de chuva atingiu 37 dias com precipitação pluvial, dentro do período analisado e, a noroeste, esta freqüência foi de 26 dias, (Figura 15). Pode-se observar que a orografia foi um fator importante para a ocorrência de maior freqüência de chuva na região analisada. No outono e primavera, estações de transição, essas freqüências diminuíram significativamente, podendo-se observar valores respectivos de 24 e 27 dias a sudeste e, 16 e 18 dias a noroeste do Terceiro Planalto paranaense, (Figuras 16 e 18). Na estação de inverno, os valores de freqüência de precipitação pluvial foram de 20 dias (a sudeste) e 13 dias (a noroeste) como mostra a figura 17. Apesar da complexidade do relevo do Terceiro Planalto, pode-se notar que existe um padrão definido, de acordo com as estações do ano, ocorrendo variabilidade na freqüência de precipitação pluvial: região noroeste/sudoeste com menor freqüência e a região sudeste da área analisada, com maior freqüência. Os padrões obtidos na análise de freqüência média anual de precipitação pluvial foram, em termos estruturais, semelhantes à análise realizada para a sazonalidade: 105 dias a sudeste da região de análise e 85 dias a noroeste (Figura 19). 12888
Figura 19. Freqüência média anual de precipitação pluvial, para o período de 1965-1998, na região de estudo. Foram feitas análises da freqüência média de precipitação pluvial para alguns eventos com ocorrência do fenômeno El Niño (1982/83, 1986/87 e 1997/98), conforme as figuras 20 a 25 e La Niña (1985, 1988/89) como mostram as figuras 26 a 28. Comparando essas figuras com a figura 19, a análise mostrou um aumento dessa freqüência nestes anos com ocorrência de eventos El Niño e uma diminuição nos anos com ocorrência de La Niña. Para o ano de 1981, climatologicamente normal, sem ocorrência de El Niño ou La Niña, (Figura 29), a estrutura da freqüência de precipitação pluvial se manteve, acusando 110 dias com precipitação pluvial a sudeste e 70 dias a noroeste, semelhante ao comportamento da freqüência média anual de precipitação pluvial (Figura 19). 12889
Figura 20. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1982 (El Niño). Figura 21. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1983 (El Niño). Figura 22. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1986 (El Niño). Figura 23. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1987 (El Niño). Figura 24. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1997 (El Niño). Figura 25. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1998 (El Niño). Figura 26. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1985 (La Niña). Figura 27. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1988 (La Niña). 12890
Figura 28. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1989 (La Niña). Figura 29. Freqüência de precipitação pluvial (dias), no ano de 1981 (ano normal, sem ocorrência de eventos El Niño e La Niña). CONCLUSÃO Analisando a freqüência de precipitação pluvial (número de dias com precipitação pluvial) em diferentes escalas no Terceiro Planalto paranaense, observam-se valores menores no noroeste e valores maiores no sudeste dessa região. Em relação aos anos estudados com ocorrência de eventos El Niño, a freqüência de precipitação pluvial é maior, quando comparada aos anos sem ocorrência do fenômeno ENOS. Para anos de eventos La Niña, a freqüência de precipitação pluvial é menor. Para ambos eventos, esta freqüência não altera a sua estrutura, permanecendo os valores inferiores no noroeste e aumentando em direção ao sudeste. REFERÊNCIAS BIGARELLA, J, J. Considerações a respeito das mudanças paleoambientais na distribuição de algumas espécies vegetais e animais no Brasil. Academia brasileira de ciências, 1975. MOLINA, J.J.C. El Niño y el sistema climático terrestre. Barcelona, Editora Ariel, S.A, 1999. NERY, J.T.; MARTINS, M.L.O.; FERREIRA, J.H.D. Relação de parâmetros meteorológicos associados a anos de El Niño e La Niña no Estado do Paraná. Maringá: Eduem, 2000. MAACK, R. Geografia Física do Estado do Paraná. Rio de Janeiro, 2ª Edição, Editora José Olímpio, 1981. TROPPMAIR, H. Perfil fitoecológico do Estado do Paraná. Boletim de Geografia. Maringá. UEM, 1990. 12891