UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DIRETORIA DE PESQUISA PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA PIBIC : CNPq, CNPq/AF, UFPA, UFPA/AF, PIBIC/INTERIOR, PRODOUTOR, PIBIT E FAPESPA (X) PARCIAL ( ) FINAL Tipo de Bolsa: ( X) CNPq ( ) PIBIC/UFPA RELATÓRIO CIENTÍFICO Período da bolsa: agosto/2016 a julho/2017 TÍTULO DO PROJETO DE PESQUISA: INTEGRAÇÃO DO SISTEMA DE MONITORAMENTO: PREVISÃO E ALERTAS PARA GESTÃO DE RISCO E RESPOSTAS A DESASTRES NA AMAZÔNIA. Nome do orientador: Edson José Paulino da Rocha Titulação do orientador: Doutor Faculdade: Meteorologia Unidade: Centro de Geociências Título do Plano de trabalho: PERIODICIDADE DOS EVENTOS METEOROLÓGICOS EXTREMOS NO LESTE DA AMAZÔNIA ÁREA: Ciências Exatas e da Terra Nome do Bolsista: Felipe da Silva Laminas
1- INTRODUÇÃO O Brasil durante os anos de 2000 a 2010 foi atingido por 60 desastres naturais, deixando aproximadamente 1200 mortos por todo o território nacional, de acordo com a Organização das Nações Unidas (ONU, 2011). Foi informado pelo anuário Brasileiro de Desastres Naturais que em 2012, em torno de 24.581 pessoas foram afetadas pelos alagamentos, das quais 954 foram desalojadas e 1.048 desabrigadas. A região Norte foi a mais atingida por estes eventos, havendo uma média em torno de cinco mil pessoas afetadas, a frequência destes eventos pode estar associada ao crescimento urbano exacerbado. Tal fato é resultado dos eventos hidrológicos extremos observados em 2012 na região Norte. De acordo com Santos (et al 2014), a cidade de Belém-PA também sofre com constantes alagamentos no período chuvoso. Porém no período menos chuvoso, durante o segundo semestre do ano, ainda não há estudos efetivos, tornando assim importante avaliar se a redução de precipitação também afeta a cidade. 2-MATERIAIS E MÉTODOS Os dados de precipitação (PRP) são da estação meteorológica de Belém-PA (nº 82191, lat 1º 43 S e long 48º 43 W) no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), coletados todos os dias às 12 UTC, ou seja, o acumulado durante 24 horas durante o período de 1996 a 2015 (10 anos). Para verificação da variabilidade da precipitação na cidade de Belém-PA no período de 10 anos (2006-2015) serão utilizados dados do Índice Oceânicos do Pacífico (ION) na região 3.4 (5ºN-5ºS, 120º-170ºW), disponível e descrito no portal da National Oceanic and Atmospheric Administration. (http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/cwlink/mjo/enso.shtml). Testes estatísticos e de probabilidade, como: média aritmética simples, média móvel, distribuição de frequência, técnica dos decis e correlação serão utilizadas para o desenvolvimento do estudo. As médias aritméticas e móveis, serão usadas para analisar a variação da precipitação (PRP) do período estudado, ou seja, conhecer o comportamento das chuvas dessa série, fazer a média anual, semestral do ION, conforme as descrições do portal da NOAA (2016). Para a análise dos eventos extremos de precipitação () será utilizada a técnica dos decis, que pertence à metodologia das separatrizes (quartil, decil e percentil), descritas por Xavier et al (2007). Nesse método, um conjunto de dados (ex, precipitação diária) é ordenado de forma crescente e o valor médio que divide a série em duas partes iguais é a mediana. Por extensão desse conceito, pode-se pensar nos valores que dividem o conjunto em dez partes iguais, que serão denominadas de decis e são representados por D1, D2...D9. O quinto decil corresponde à mediana, e o nono decil fornece 10% dos valores mais extremos da série. Os decis serão calculados pela equação de Xavier et al. (2007), conforme a equação 1. kσfi Dk = li + [ 10 fant ] h fi
Onde, Dk = decil que se pretende calcular h = amplitude da distribuição li = limite inferior da classe fi = frequência da classe da posição do decil fant = frequência da classe anterior do decil k = número de ordem do decil (1) 3 - LOCALIZAÇÃO 3.1- Área de estudo Imagem 1 - Localização da área de estudo (Belém PA); (latitude 01 23 S, longitude 48 29 W). Fonte Ator (2017)
Frequência dos >35,2 (mm/dia) 4 - RESULTADOS A imagem 2 representa os >35,2 (mm/dia) de 2006 a 2015, e é observado que os foram mais frequentes no ano de 2011, com o valor 31 ocorrências, pois este ano esteve sobre a influência do fenômeno La Niña (Santos et al. 2014), que intensifica a PRP na área de estudo. E menos frequentes nos anos de 2007, 2008, 2010 e 2014 com 19 ocorrências. A média dos >35,2 (mm/dia) de 2006 a 2015 foram 22 ocorrências, sendo que nos anos 2006, 2011, 2012, 2013 e 2015 foram acima da média, e nos anos 2007, 2008, 2009, 2010 e 2014 foram abaixo. Os anos de 2007-2008, 2011-2014 estiveram sobre a influência de La Niña (Santos et al. 2014) e 2006-2007, 2009-2010 e 2015 sobre influência de El Niño. (NOAA, 2017). Observa-se que a presença de El Niño ou La Niña, nem sempre significam que haverá aumento ou diminuição nos índices pluviométricos e influência nos eventos, isto porque a atuação dos mecanismos atmosféricos de grande escala como a ZCIT são determinantes para a ocorrência de PRP ((DE SOUZA; AMBRIZZI, 2003; MARENGO et al., 2001). Imagem 2 - Frequência anual dos >35,2 (mm/dia) dos 2006 a 2015 na cidade de Belém-PA 35 30 25 20 24 19 19 21 19 31 23 24 19 25 15 10 5 0 2006 2007 2008 2009 2010 ANOS 2011 2012 2013 2014 2015 Média Fonte Autor (2017). Legenda - A barra azul representa os eventos extremos de precipitação () acima de 35,2 mm/dia e a linha preta representa a média dos (). A imagem 3 representa a frequência mensal dos >35,2 (mm/dia) obtida pela soma dos eventos extremos de cada mês do período 2006 a 2015 mostrando que os eventos extremos no período estudado ocorreram com frequência de 79% dos >35,2 (mm/dia), no período chuvoso (dezembro a maio) devido a atuação de sistemas
Frequência dos >35,2 (mm/dia) meteorológicos precipitante de grande escala como a ZCIT (Zona de convergência intertropical), que é uma banda zonal associada à atividade convectiva que oscila entre 5 S e 10 N, aproximadamente, (Uvo, 1989; Waliser e Gautier, 1993), com o mês de março com maior volume pluviométrico, já que este mês a ZCIT encontra-se situado sobre o Hemisfério sul, próximo a Belém. E a menor frequência de eventos extremos foi observada no período menos chuvoso de (junho a novembro), com 21% dos >35,2 (mm/dia), devido a atuação de sistemas meteorológicos da mesoescala como linhas de instabilidade (LI), efeitos de brisas e complexos convectivos. (COHEN et al., 1989), (BARROS, 2008). Sendo assim a série de apresentou uma tendência de diminuição ao longo do ano. 50 45 43 41 40 35 31 30 25 24 22 20 17 15 10 5 13 10 8 5 5 5 0 Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Meses Linear () Imagem 3 Frequência mensal dos >35,2 (mm/dia) de 2006 a 2015 na cidade de Belém-PA Fonte - Autor (2017). Legenda - A barra azul representa os eventos extremos () de precipitação acima de 35,2 (mm/dia) e a linha preta representa a linha de atendência. 5-CONCLUSÃO A ocorrência dos varia de acordo com a época chuvosa e menos chuvosa, no período chuvoso os eventos extremos de precipitação () são mais abundantes devido a atuação do sistema meteorológico de grande escala como a ZCIT, que intensifica as chuvas na região no primeiro semestre do ano. Mas a cidade também é influenciada
por mecanismos oceano-atmosférico como a presença da La Niña ou do El Niño, que quando estão mais fortes que o normal, podem aumentar ou reduzir as chuvas da região. 6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARROS, S. S. Precipitação no Centro de Lançamento de Alcântara: aspectos observacionais e de modelagem. 2008. 112 p. (INPE-15319-TDI/1362). Dissertação (Mestrado em Meteorologia) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos. 2008. COHEN,J.C.P.,M.A.F SILVA DIAS E C.A NOBRE,1989:Aspectos Climatológicos das linhas de instabilidade na Amazônia. Climanálise, Boletim de Monitoramento e Analise Climatic, Vol.4,INPE/CPTEC,34-40. 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. MARENGO J. A.; LIEBMANN, B.; KOUSKY, V.; FILIZOLA, N. S.; WAINER, I.. On the onset and end of the rainy season in Brazilian Amazon basin. Journal of Climate, Lancaster, PA, v. 14, p. 833-852, 2001. NATIONAL OCEANIC AND ATMOSPHERIC ADMINISTRATION (NOAA). Climate Indices: Monthly Atmospheric and Ocean Time Series. Disponível em: <http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/climateindices/>. Acesso em 2017. SANTOS, J. S.; MOTA, M. A. S.; ROCHA, E. J. P. Classificação climatológica da Energia Potencial Disponível para a Convecção na cidade de Belém-Pa. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 29, n. esp., 60 72. 2014. http://dx.doi.org/10.1590/0102-778620130040. UVO, C. B. A Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e sua relação com a precipitação na região norte do Nordeste brasileiro. 1989. 88f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais -INPE. São José dos Campos- SP, 1989. WALISER, E. W. C.; GAUTIER, C. A Satellite-derived Climatology of the ITCZ. Journal of Climate, 6. p.2162-2174. 1993.
XAVIER, T.M.B.S.; XAVIER, A.F.S.; ALVES, J.M.B. Quantis e eventos extremos aplicações em ciências da terra e ambientais. Fortaleza: RDS. Editora, Livrarias Livros Técnicos, 278p. 2007. 6-ATIVIDADES DESENVOLVIDAS DURANTE O RELATÓRIO PARCIAL Foram analisados dados de precipitação diária para a cidade de Belém, do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), para o período de 2006 a 2015, em seguida foi feito o tratamento dos dados utilizando técnicas estatísticas como somas e médias aritméticas e confecções de gráficos. Cursando as disciplinas do 5 e 6º semestre: Climatologia Aplicada Interação Solo-Planta-Atmosfera Meteorologia Ambiental Meteorologia Sinótica I Sensoriamento Remoto Agrometeorologia Meteorologia Física 7 - PARECER DO ORIENTADOR O bolsista apresenta dificuldade na escrita científica, mas conseguiu desenvolver suas atividades de interpretação de gráficos e tabelas no prazo. 8 ATIVIDADES A SEREM DESELVOLVIDAS NOS PRÓXIMOS MESES O bolsista está elaborando um artigo para a Revista brasileira de Iniciação Científica com os resultados do relatório final. Também participará do Simpósio Internacional de Climatologia no segundo semestre de 2017. Belém-PA, 23 de fevereiro de 2017. Edson José Paulino da Rocha Orientador