Comportamento da Precipitação em Cuiabá e relações com a Oscilação Decadal do Pacífico Marina da Conceição Padilha e Silva 1, Antonio José da Silva Sousa 2, José Raimundo Abreu de Sousa 3, Edson José Paulino da Rocha 4, Pedro Alberto Moura Rolim 5 1 Instituto Nacional de Meteorologia INMET - 9º Disme Alameda Aníbal Molina, s/n Várzea Grande MT Brasil, email: marina.padilha@inmet.gov.br; 2 ICAT/UFAL. BR 104 - Norte, Km 97, Maceió - AL, email: ajssousa2001@yahoo.com.br; 3 INMET 2º Disme Belém PA, email: jose.raimundo@inmet.gov.br; 4 UFPA. Av. Augusto Corrêa Guamá Belém PA, email: eprocha@ufpa.br; 5 SIPAM Belém, email: Pedro.rolim@sipam.gov.br. ABSTRACT: This article aimed to study the behavior of the regime of precipitation in the city of Cuiaba, Mato Grosso, central Brazil, associated with the phases of the Pacific Decadal Oscillation (PDO). We used monthly precipitation data collected at the station in Cuiaba INMET, 9th District of Meteorology, the series included the period between 1911 and 2007. We also used time series of the PDO index, obtained from the site of ESRL / NOAA / PSD. From the data of precipitation became the normalization of the series and then built graphs in order to obtain evidence of the variability of rainfall in this region. The results showed strong correlation of precipitation with the phases of the PDO, it was found that in periods when the PDO is in its cold phase (warm phase) there was a decrease (increase) in total annual rainfall, as well as the intensity of deviations. The analysis of the current settings of SST in Pacific Ocean indicate that the PDO has entered a new phase in its cold, and it is estimated that it extends beyond 15-20 years, so it is likely that changes in precipitation occurs with similarity to that occurred in previous cold phase (Sousa, 2010). It is hoped, therefore, a climate similar to what happened between 1947-1976, with their possible influences in different regions of Brazil. In Cuiabá, there will be a reduction in total annual rain and a greater intensity in the negative deviations, but this reduction should be considered as the best season of occurrence, since it may affect only during the rainy season or more dry showing normality in the rest of the year. Palavras-chave: Variabilidade da precipitação, região central do Brasil, ODP 1 INTRODUÇÃO A variabilidade climática da precipitação ocorre basicamente em duas escalas de freqüências: alta freqüência na escala interanual e baixa freqüência, na escala interdecadal. Na escala interanual, está associada ao fenômeno El Niño-Oscilação Sul (ENOS). Na escala interdecadal, a variabilidade pode estar associada à Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), (Sousa et al., 2008). A ODP foi descrita primeiramente por Mantua et al. (1997), como sendo variações da TSM no Oceano Pacífico que persistem por 20 a 30 anos, 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. No século passado, ocorreram duas fases quentes, uma entre 1925-1946 e outra entre 1977 a 1998. A última fase fria ocorreu no período 1947-1976.
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. 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 por objetivo o aprofundamento no conhecimento da influência da Oscilação Decadal do Pacífico no regime de chuvas da região de Cuiabá - MT. 2 MATERIAIS E MÉTODOS Cuiabá é a capital do Estado do Mato Grosso, sua localização apresenta as coordenadas 15 35' de latitude sul e 56 07'de longitude oeste e uma altitude de 151 metros acima do nível do mar. O município é cercado por três grandes ecossistemas: a Amazônia, o cerrado e o pantanal, a vegetação predominante no município é o cerrado, desde suas variantes mais arbustivas até as matas mais densas à beira dos cursos d'água. Cuiabá é abastecida pelo rio Cuiabá, afluente do Rio Paraguai e limite entre a capital e Várzea Grande. Cuiabá é famosa pelo seu forte calor, apesar de a temperatura mínima média no inverno chegar a 16,6 ºC em julho e a temperatura média anual ser de apenas 25,6 ºC. O clima é tropical quente e úmido. O total médio de precipitação anual é de 1315,1 mm, as chuvas se concentram de outubro a abril, com a média máxima no mês de janeiro, 209,9 mm, enquanto que no resto do ano as massas de ar seco sobre o centro do Brasil inibem as formações chuvosas, com o mínimo de precipitação anual ocorrendo no mês de julho, 9,6 mm. A temperatura máxima média chega a 34,1 C, em dias chuvosos a temperatura máxima não passa de 25 graus. A mínima média em julho, o mês mais frio, é de 16,6 C. Segundo o INMET a menor temperatura registrada foi de 3,3 C em 18 de julho de 1975 e a maior, 42,2 C em 6 de outubro de 1940. Figura 1: Localização geográfica da Cidade de Cuiabá MT
Foram utilizados totais anuais de precipitação pluviométrica, observados na estação meteorológica do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), 9º Disme, em Cuiabá, n o período de 1911 a 2007. 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 da precipitação, através da equação abaixo: Z(i) = (P(i) Pm)/Dp Onde: Z(i) Precipitação normalizada; P(i) Precipitação Total Anual; Pm Precipitação média do 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 Cuiabá. 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES O índice de Oscilação Decadal do Pacifico (ODP) é representado pela figura 2, onde, ficam visíveis às diferenças entre as fases da ODP. A fase quente, representada em vermelho e compreendendo os anos entre 1925-1946 e 1977-1998. Já a fase fria é representada em azul e fica bem definida no período entre 1947-1976, tudo indica o inicio de uma nova fase fria a partir de 1999. Conforme citado anteriormente, Molion (2005) observou que durante a fase fria da ODP, entre 1947-1976, ocorreu um maior número de casos, assim como também uma maior intensidade de fenômenos La Niña. O contrario ocorreu durante a fase quente, entre 1977-1998, apresentando um maior numero e de maior intensidade de La Niñas. 3,0 ODP(i) Indice de Oscilação Decadal do Pacífico 2,0 1,0 0,0-1,0-2,0-3,0 Fase Quente 1925 a 1946 Fase Fria 1947 a 1976 Fase Quente 1977 a 1998 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 2010 A N O S Figura 2: Série temporal do Índice da Oscilação Decadal do Pacífico de 1910 a 2009 (Fonte: ESRL/NOAA/PSD). A figura 3 representa os desvios normalizados de precipitação em Cuiabá (barras azul escuro) e índice da Oscilação Decadal do Pacífico (laranja), as linhas az ul claro e vermelha representam o limite entre os desvios acima de uma anomalia e abaixo de uma anomalia, onde, visualizam-se os desvios em torno da media para toda a seria analisada (1910 a 2009). Observa-se a diferença no padrão de precipitação associada às fases da ODP, onde, durante a fase fria (1947-1976) nota-se um maior número de desvios negativos e em grande
parte, ultrapassando o limite de -1 desvio negativo, mostrando uma redução no total anual de precipitação para essa região, vale ressaltar que fato semelhante ocorreu também a partir do ano de 1999, inicio na nova fase fria da ODP. Já no período quente, a fase entre 1925-1946, não apresentou uma relação consistente com a precipitação anual, variando muito de ano para ano, como em 1935 e 1936, em que apresentaram variações de 1,6 a -1,8, sugerindo a predominância de sistemas de alta freqüência influenciando diretamente nos totais anuais de precipitação nesse período. Porém entre 1977-1998, observa-se uma perfeita simetria em relação ao período frio de 1947-1976, pois, nota-se um domínio de desvios positivos, com esse período não apresentando nenhum ano com valores abaixo de 1 anomalia negativa. 3,0 2,0 Z(i) Prp. Normalizada ODP(i) Indice de Oscilação Decadal do Pacífico Z(i) > 1 (Anomalia Positiva de Precipitação) Z(i) < -1 (Anomalia Negativa de Precipitação) 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 A N O S Figura 3: Desvios normalizados de precipitação em Cuiabá (barras azul escuro) e índice da Oscilação Decadal do Pacífico (laranja). As linhas azul claro e vermelha representam o limite entre os desvios acima de uma anomalia e abaixo de uma anomalia entre 1911 e 2007 (Fonte: INMET). 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 Esta fase, não só apresentou aumento nos totais anuais de precipitação, como também uma maior intensidade nos desvios positivos, que em vários anos, como 1989, 1995 e 1996, apresentaram valores superiores a 2 desvios positivos nos totais anuais de precipitação. A partir de 1999, nota-se uma redução nos desvios negativos dos totais de precipitação anual, evidenciando se ocorrer comportamento semelhante ao da fase fria anterior, ocorrerá um maior número de anos com chuvas abaixo da média histórica. 4 CONCLUSÕES A precipitação na região de Cuiabá-MT mostrou sofrer grande influência imposta pelas condições de TSM apresentadas no Oceano Pacífico, em especial a sua Oscilação Decadal (ODP), uma vez que os totais anuais de precipitação mostraram acompanhar as mudanças de fases da ODP, com redução em períodos em que o oceano Pacífico esta em sua fase fria e aumento nos totais anuais em períodos de fase quente. Essa mudança ficou também evidente na intensidade das anomalias de chuvas anuais, que em muitos casos, superaram a 2 (-2) desvios, durante a fase quente (fase fria). 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 Cuiabá. 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 Cuiabá, 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, uma vez que pode afetar apenas o período mais chuvoso ou mais seco, apresentando normalidade no restante do ano. 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. 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.