EPISÓDIOS DE CHUVA INTENSA NA REGIÃO DA GRANDE FLORIANÓPOLIS/SC: ANÁLISE PRELIMINAR DOS EVENTOS E CARACTERIZAÇÃO SINÓTICA Maria Laura G. Rodrigues, 1 3 Rita Yuri Ynoue, 1 Maikon Passos Alves 2 1 IAG/USP - mlauragr@gmail.com 3, 2 Epagri/Ciram RESUMO: O trabalho mostra um resultado preliminar do padrão sinótico encontrado em casos de acumulado de precipitação superior a 200 mm em 3 dias consecutivos, entre 1979 e 2010, em Florianópolis, Santa Catarina. Foram usados dados de estação do INMet e campos de reanálise do NCEP. O padrão encontrado mostra similaridades com estudos de chuva orográfica no Sul e Sudeste do Brasil. Em superfície, foi observado um fluxo persistente de leste no Litoral catarinense, em associação a uma alta pressão no Atlântico Sul. Em alguns casos, o anticiclone desloca-se lentamente na região costeira, no pós-frontal, em outros, permanece no oceano em período prolongado, ocasionando chuva no Litoral com um padrão seco no interior do Estado. Em ar superior, especialmente a presença de um VCAN é observada em casos de intensificação da chuva, entre 1 e 2 dias, com acumulado diário superior a 100 mm. ABSTRACT: This work shows a preliminary result of synoptic pattern found in cases of cumulative precipitation exceeding 200 mm in 3 consecutive days, between 1979 and 2010, in Florianópolis, Santa Catarina. The INMet station data were used and NCEP reanalysis dataset. The pattern found shows similarities with orographic rainfall studies in South and Southeast of Brazil. On the surface, was observed a persistent east flow in the coast of Santa Catarina, in association with a high pressure in the South Atlantic. The anticyclone moves slowly or remains in the ocean causing precipitation on coastline and dry air inside State. In the upper air, especially the presence of a VCAN is observed in cases of very intense precipitation, between 1 and 2 days, with daily accumulated more than 100 mm. INTRODUÇÃO Eventos de chuva intensificada por condições orográficas provocam inundações e deslizamentos de encosta na faixa leste dos Estados do Sul e Sudeste do Brasil, em áreas próximas à Serra do Mar e Serra Geral. Haas (2002), Seluchi e Chou (2009) e Silva Dias et al. (2009) verificaram, neste tipo de evento, precipitação de caráter estratiforme, longa duração e elevados acumulados, favorecida em um determinado ambiente sinótico e intensificada por condições locais associadas à topografia. A circulação originada em um sistema de alta pressão no Atlântico Sul favorece um fluxo de ar úmido em baixos níveis, em direção perpendicular à costa, o qual ascende ao se deparar com a barreira da serra, favorecendo a condensação. Na Serra do Mar em São Paulo, Seluchi e Chou (2009) identificaram a presença de uma alta pressão no Atlântico
Sul, em associação a uma condição de pós-frontal ou de episódios de ZCAS (Zona de Convergência do Atlântico Sul), cujo padrão em ar superior é propício à intensificação da chuva e difere da climatologia desses sistemas. Para 2 casos no Litoral de Santa Catarina, em 1995 (Haas, 2002) e 2008 (Silva Dias et al., 2009), foi observada a interação da circulação de uma alta pressão no oceano com um vórtice ciclônico em ar superior. Os autores mencionam a banda de precipitação concentrada na área Leste da região, com formação de nuvens baixas e médias, de fraco desenvolvimento vertical. Este estudo tem por objetivo selecionar casos de precipitação em Florianópolis, no Litoral de Santa Catarina, com elevados totais em dias consecutivos, e identificar o padrão sinótico, verificando se os mesmos podem estar associados a eventos de chuva orográfica. METODOLOGIA Considerando casos de chuva orográfica no Litoral de Santa Catarina, que resultaram em inundações e deslizamentos de encosta, com total acumulado, em 72 horas (INMet), de 240,9mm, em 2008 (Silva Dias et al., 2009), e 391,7 mm, em 1995 (Haas, 2002), neste estudo a seleção de casos foi feita para acumulado superior a 200 mm em até 3 dias consecutivos. Para isto foram utilizados dados diários de 1979 a 2010 (32 anos) da região da grande Florianópolis, localizada na parte central do Litoral catarinense, obtidos da estação meteorológica do INMet (Instituto Nacional de Meteorologia). No caso de dias consecutivos com acumulados acima de 200 mm, pertencentes a um mesmo episódio, considerou-se o dia de maior valor. Para a análise dos campos atmosféricos foram usadas as reanálises do NCEP (National Center Environmental Prediction), grade horizontal 2.5 x 2.5, 00 UTC e 12 UTC (Kalnay et al., 1996). RESULTADOS No período de 1979-2010, foram identificados 13 episódios na região da grande Florianópolis, com valores de chuva acumulada acima de 200 mm em até 3 dias consecutivos. A distribuição anual dos casos pode ser observada na Figura 1, na qual cada ponto representa um evento e o respectivo acumulado de precipitação está no eixo y. Em geral, em um ano não ocorre mais do que 1 evento, com exceção para 2008 (3 casos). Em 3 episódios o total de precipitação foi de 300 mm a 400 mm, em 1 evento chegou a 438 mm. Nos 9 restantes, foi de 200mm a 269mm. Os casos ocorreram entre os meses de outubro a maio, sendo 4 em fevereiro. A linha de tendência da distribuição anual do número de casos (figura não mostrada) apresenta um ligeiro aumento nos últimos anos. Marengo et al. (2008) encontraram um aumento na freqüência e intensidade de extremos de chuva no Sul do Brasil, de 1951 a 2002, considerando casos de chuva intensa acumulada em 5 dias consecutivos que pode produzir enchente. Na análise dos campos em superfície, de pressão ao nível médio do mar (PNMM) e vento a 10
metros, observa-se, em todos os 13 casos selecionados, um sistema de alta pressão no Atlântico Sul com centro posicionado, em média, entre as latitudes de 45 S e 35 S, favorecendo um fluxo de leste na costa catarinense. Com base na distribuição temporal da precipitação e nas condições atmosféricas observadas em ar superior, os eventos foram divididos em três grupos. No grupo 1, foram 5 eventos (fev/79, nov/91, fev/94, dez/08, mai/10) com acumulado de chuva concentrado em 1 dia (mais de 90% do total dos 3 dias). Os campos médios em superfície do dia de registro da precipitação e dia anterior, às12 UTC, são apresentados na Figura 2 (a e b). A alta pressão no Atlântico favorece um vento leste mais intenso na costa catarinense, deslocando-se lentamente entre uma frente fria no oceano e uma extensa área de baixa pressão no continente, e um cavado prolonga-se da altura do Estado de São Paulo em direção ao oceano. Na maior parte dos casos pertencentes ao grupo 1, verificou-se a atuação de um vórtice ciclônico em médios e altos níveis (VCAN) em Santa Catarina. A atuação deste sistema para o caso de maio/2010 pode ser observada na Figura 2 (c e d), dos campos de geopotencial e temperatura em 500hPa. No grupo 2, foram 5 eventos (mar/81, out/86, fev/90, fev/01, jan/08) com acumulado de chuva concentrado em 2 dias consecutivos (mais de 90% do total dos 3 dias). Nos campos médios em superfície do segundo dia de total diário elevado e 2 dias anteriores, às 12 UTC (Figura 3), observa-se o deslocamento da alta pressão no oceano, em condição de pós-frontal, provocando um vento de leste mais intenso na costa catarinense. Este fluxo atua em um período prolongado e o deslocamento da alta pressão é lento, em comparação com a climatologia de passagens frontais na região em meses de verão (Rodrigues et al., 2004), a qual mostra apenas um dia com predomínio de vento leste. Uma extensa área de baixa pressão é observada no Sul e Sudeste do Brasil, como na Figura 2 (a e b), mas o cavado na altura de São Paulo é mais pronunciado. Para os campos em ar superior, não foi observado um padrão bem definido. No grupo 3, foram 3 eventos (dez/95, nov/08, abr/09) cujo acumulado acima de 200 mm ocorreu em 3 dias, de forma melhor distribuída em relação aos grupos 1 e 2. Os campos em superfície mostram o predomínio da alta pressão no oceano ocasionando vento leste na costa catarinense por 5 ou mais dias consecutivos, quando se verifica registro de chuva persistente na região de estudo, enquanto o campo de umidade específica em 850hPa indica um padrão mais seco no interior do Estado (figuras não mostradas). Neste período, nos 3 eventos observa-se a passagem de vórtices ou cavados em ar superior, entre 1 e 2 dias, favorecendo uma intensificação da chuva (totais diários de 100mm ou mais). Neste grupo estão os casos de 1995, no Litoral Sul catarinense, e de 2008, no Litoral Norte, estudados por Haas (2002) e Silva Dias et al. (2009), respectivamente, que configuraram uma condição de bloqueio atmosférico. 4. CONCLUSÕES Em todos os casos selecionados de acumulados de precipitação acima de 200 mm em 3 dias
consecutivos, na grande Florianópolis/SC, entre 1979-2010, os campos em superfície mostram um vento de leste na costa catarinense, em associação à presença de uma alta pressão no Atlântico Sul, como encontrado nos estudos de chuva orográfica realizados por Haas (2002), Seluchi e Chou (2009) e Silva Dias et al. (2009). A atuação prolongada do fluxo proveniente do oceano parece decorrer do lento deslocamento do anticiclone no pós-frontal ou da permanência do sistema na costa por vários dias consecutivos, necessitando ser melhor caracterizado o ambiente sinótico que favorece tais condições. Os casos em que um VCAN contribui na intensificação da precipitação também devem ser melhor investigados e comparados ao padrão climatológico de intensificação e deslocamento dos sistemas na região. AGRADECIMENTOS: INMet e Epagri, pelos dados de estação, e NCEP, pelas reanálises. REFERÊNCIAS: Haas, R., 2002: Simulações da chuva orográfica associada a um ciclone extratropical no Litoral sul do Brasil. São Paulo, Tese de Doutorado, IAG-USP, 172p. Kalnay, E., and Coauthors, 1996: The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project. Bull. Amer. Meteor. Soc., 77, 437 471. Marengo, J. A., R. Jones, L. M. Alves, and M. C. Valverde, 2009: Future change of temperature and precipitation extremes in South America as derived from the PRECIS regional climate modeling system. International Journal of Climatology, 29, 2241 2255. Rodrigues, M. L. G., D. Franco, and S. Sugahara, 2004: Climatologia de frentes frias no Litoral de Santa Catarina. Revista Brasileira de Geofísica, 22(2), 135 151. Seluchi, M. E., e S. C. Chou, 2009: Synoptic patterns associated with landslide events in the Serra do Mar, Brazil. Theoretical and Applied Climatology, 98, 67-77. Silva Dias, M. A. F. (Org.), 2009: As chuvas de novembro de 2008 em Santa Catarina: um estudo de caso visando a melhoria do monitoramento e da previsão de eventos extremos. Cachoeira Paulista: CPTEC/INPE, 67p. (Relatório Técnico). 500 Precipitação acumulada (mm) 400 300 200 100 0 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Anos Figura 1 - Distribuição anual de eventos com acumulados de precipitação acima de 200 mm em 3 dias consecutivos (1979-2010), na grande Florianópolis/SC (cada ponto representa um evento e os totais acumulados estão no eixo y) (Fonte: estação INMet)
(a) (b) (c) (d) Figura 2 Chuva em 1 dia: Campo médio (5 eventos) da PNMM (hpa) e vento a 10m (m/s), 12UTC, (a) dia anterior e (b) dia de registro da chuva. Campo de geopotencial (m) e temperatura (K) em 500hPa, 12 UTC, (c) dia anterior (18/05/10) e (d) dia da chuva (19/05/10) (Fonte: NCEP). (a) (b) (c) Figura 3 - Chuva em 2 dias: Campo médio (5 eventos) da PNMM (hpa) e vento a 10m (m/s), 12UTC, (a) dia anterior, (b) primeiro dia e (c) segundo dia de registro da chuva (Fonte: NCEP).