ESTUDO DE CASO DE CHUVAS EXTREMAS NO NEB: RECIFE (PE) - ABRIL DE 2011 Wendell Max Barbosa Fialho 1 e Luiz Carlos Baldicero Molion 1 1 Universidade Federal de Alagoas Instituto de Ciências Atmosféricas - wendellmax@gmail.com RESUMO: Foi realizada análise dos eventos extremos de precipitação para a cidade do Recife (PE) no mês de abril de 2011, como parte do Projeto de Análise de Eventos Extremos, cujo objetivo é contribuir para melhorar o conhecimento sobre a gênese de fenômenos adversos e, dessa forma, melhorar sua previsão e minimizar seus impactos negativos sobre a sociedade. Além de dados pluviométricos, foram utilizadas imagens de satélites e dados do conjunto de Reanalises, obtidos no site ESRL/PSD/NOAA. O evento entre os dias 17 e 21 mereceu destaque. A intensificação da convergência do fluxo de umidade faz com que as POA permanecessem ativas por 3 a 5 dias produzindo totais pluviométricos elevados, com conseqüente perdas de vida, bens materiais e distúrbios sociais. Esses eventos, entretanto, podem ser monitorados e previstos, dado seu grau de persistência temporal. ABSTRACT: The extreme rainfall events over the city of Recife (PE) during April 2011 were analyzed as part of the Project of Extreme Events Analyses, whose objective is to contribute to better understanding of the genesis of hazardous atmospheric phenomena, in this way achieving better forecasts and minimizing their negative impacts on the society. In addition to rainfall data, meteorological satellite images and Reanalysis dataset available at ESRL/PSD/NOA. The 17th to 21 st event was highlighted. The enhancement of the moisture flux convergence maintained the WDEs active for 3 to 5 days, producing high rainfall daily total, with consequent loss of human lives, material damage and social disturbances. This type of event, however, can be monitored e forecasted with good precision, due to its long life time and persistence. INTRODUÇÃO A interação entre sistemas de escalas diferentes é responsável pela alta variabilidade temporal e espacial da precipitação pluviométrica no Nordeste Brasileiro, provocando tanto excesso de chuva e enchentes como secas severas (Molion e Bernardo, 2002). No caso de eventos de chuva intensos e continuados, o impacto maior é nas grandes cidades, devido à área impermeabilizada, e nas cidades ribeirinhas. Nesse particular, o mês de abril de 2011 apresentou uma variação incomum na distribuição temporal da precipitação em Recife (PE), contendo 9 registros de totais pluviométricos acima de 30mm acumulados em 24h. A motivação deste estudo foi
analisar e diagnosticar as causas e contribuir para minimizar os transtornos sócio-econômicos decorrentes dessas sequências de eventos extremos. METODOLOGIA O mês de abril foi analisado como um todo e uma análise mais detalhada foi feita para os dias 17 a 21 de abril de 2011. Foram utilizados dados de totais diários de precipitação pluvial da cidade do Recife (08 03 14 S e 34 52 52 W) constante na Figura 1. Considerando se tratar de área urbana impermeabilizada, o total acumulado de 30mm/dia foi considerado evento extremo. A análise das condições de grande escala foi feita com dados de Reanálises do NCEP/NCAR, dispostos em pontos de grade de 2,5 x 2,5, correspondente a uma distância média de 280 km, extraídos do site ESRL/PSD/CDC/NOAA, que incluem variáveis, como temperatura da superfície do mar (TSM), linhas de corrente e magnitude do vento, radiação de onda longa emitida para o espaço (ROLE) e velocidade vertical (omega). Utilizaram-se imagens realçadas do satélite GOES 12 no canal infravermelho para avaliar a temperatura no topo das nuvens convectivas e deslocamento dos fenômenos transientes. RESULTADOS Na Figura 1, dois grupos de chuva se destacaram, entre os dias 8 e 12 e entre os dias 17 e 21. Esse último grupo foi escolhido para análise detalhada, pois apresentou 5 dias consecutivos com totais diários iguais ou superiores a 30 mm/dia. No dia 19 de abril, cerca de 63% dos 78 mm registrados ocorreu em apenas 2 horas pelos registros do INMET. Notou-se na Figura 2a que as TSM, na maior parte do Oceano Atlântico Equatorial, estavam acima dos 27 C, intensificando a liberação de calor latente e a convecção associada à convergência do fluxo de umidade, conforme indicado pela redução do espaçamento entre as linhas de corrente no mapa elaborado e mostrado na Figura 2b. Na Figura 3a, composição da imagem realçada do canal infravermelho do satélite GOES 12 para o dia 19 às 08Z, contatou-se que a temperatura do topo dos aglomerados de nuvens que encobria o litoral de Pernambuco, estava em torno de -50 C, indicando nuvens de topos elevados, superiores a 12 km. Valores negativos altos de anomalias de ROLE estão associados à atividade convectiva intensa, enquanto valores positivos estão associados à ausência de nebulosidade e tempo estável. Na Figura 3b, o mapa de ROLE mostrou um núcleo intenso de -90W/m 2 sobre o litoral pernambucano, confirmando a forte atividade convectiva. Convém lembrar que o mapa de anomalias de ROLE é uma média diária, enquanto a imagem de satélite é praticamente instantânea. A comparação das Figuras 3a e 3b, entretanto, indica que a atividade convectiva foi de longa duração, mínimo de 5 dias no caso estudado. Movimentos verticais ascendentes são representados por valores negativos, enquanto os movimentos verticais descendentes são representados pelos valores positivos. Movimentos ascendentes estão associados a processos convectivos e, conseqüentemente, à formação de
nuvens e tempestades, enquanto movimentos descendentes estão associados à inibição da convecção e da chuva. Na Figura 4a, predominaram valores negativos, da superfície à tropopousa, em quase todo litoral da costa leste do NEB, entre 4 S-14 S, com destaque para a faixa 8 S-10 S, que inclui Recife, confirmando a forte atividade convectiva atuante nessa data. O Diagrama de Hovmöller de anomalias de ROLE permite analisar o deslocamento longitudinal com o tempo (eixo vertical) dos sistemas convectivos. A faixa entre 5 e 10 S, centrada em 7,5 S, mostrou anomalias de ROLE para o mês de abril de 2011(Figura 4b). Observaram-se deslocamento de pelo menos 3 sistemas convectivos proveniente de leste, com anomalias variando entre -40W/m 2 e -120 W/m 2. Ou seja, perturbações ondulatórias nos Alísios (POA) foi o fenômeno atmosférico responsável pelos altos totais pluviométricos em Recife (PE). Essas POA podem se originar de linhas de instabilidade que saem do Continente Africano ou da interação entre sistemas frontais do Hemisfério Norte com os Alísios de NE no período dezembro-maio (Cavalcanti, 2002). No Hemisfério Sul, no período maio-agosto, as POA se formam pela interação dos sistemas frontais que interagem com os Alísios de SE após passarem pela América do Sul. Associadas à intensificação da convergência do fluxo de umidade na costa, são capazes de produzir grandes totais diários de chuva (Fialho e Molion, 2009; Fialho e Molion, 2011). Destacou-se a POA que surgiu no diagrama Hovmöller no dia 13 e chegou a Recife no dia 17 de abril com anomalias -50 a -80 W/m 2, propagando-se com uma velocidade de 7º de longitude por dia (30 km/h). Note-se que a velocidade das outras é semelhante. A animação das imagens compostas GOES/METEOSAT, disponíveis no site do CPTEC/INPE, mostraram que, nesse mês, várias POA que se iniciaram a partir de linhas de instabilidade formadas sobre o Continente Africano e que se deslocaram em direção à costa leste do NEB, seguindo a faixa de TSM acima de 27 C, conforme indicada na Figura 1. CONCLUSÕES As análises permitiram concluir que os eventos extremos de precipitação ocorridos no mês de abril em Recife, em particular nos dias 17 a 21 com totais diários superiores da 30 mm/dia, foram causados por perturbações no campo dos ventos Alísios (POA), fenômeno transiente produzido, nessa época do ano, por linhas de instabilidade que deixam o Continente Africano e se deslocam sobre a faixa de águas quentes no Atlântico Equatorial, com velocidades de 30 a 35 km/h. Um aspecto importante é que as POA tendem a permanecer semi-estacionárias por 3 a 6 dias, produzindo totais pluviométricos diários significativos devido à intensificação da convergência do fluxo de umidade dos Alísios na costa. No caso estudado, o total desses 5 dias foi em torno de 260 mm, com destaque para o dia 19 que registrou 78 mm. Grandes totais diários consecutivos, por intervalos de tempo longos, causam grandes distúrbios sociais, danos materiais e, muitas vezes, perdas de vida associadas a deslizamentos de encostas devido à saturação do solo pelos eventos precedentes. A construção de obras de contenção de cheias em
áreas urbanas impermeabilizadas deve levar em consideração as características das POA, isto é, a chuva acumulada durante 5 a 6 dias e não apenas a precipitação máxima provável decorrente das análises estatísticas. Por outro lado, como as POA são sistemas transientes, é possível acompanhar seu deslocamento sobre o oceano e antever o horário de sua chegada à costa, com uma margem de erro. Para seu monitoramento, pode se fazer uso das imagens de satélite, disponíveis a cada 15 minutos, com 3 a 4 dias de antecedência, e do radar meteorológico de Maceió, com monitoramento contínuo entre 4 e 8 horas de antecedência, no caso da faixa litorânea entre Pernambuco e Sergipe. A dificuldade maior é prever os totais de precipitação. Mas, a informação do tempo de chegada das POA já é uma informação preciosa para a ação da Defesa Civil. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAVALCANTI, A.S. Estudo de caso de precipitação pluvial anômala no nordeste brasileiro: O evento de Fortaleza Abril de 2001. 2002. Dissertação de Mestrado em Meteorologia, MET/CCEN/UFAL, Maceió (AL), 54p, 2002. FIALHO, W. M. B.; MOLION, L. C. B. Análise de três casos de chuvas intensas no mês de maio de 2009 para a cidade de Maceió - AL. ln: III Simpósio Internacional de Climatologia, 2009 Canela (RS). Anais do III do CIC. Rio de Janeiro: SBMET, 2009. FIALHO, W. M. B.; MOLION, L. C. B. Eventos extremos: Alagoas junho de 2010. ln: IV Encontro Sul-Brasileiro de Meteorologia, 2011 Pelotas (RS). Anais do IV do ESBMET. Rio de Janeiro: SBMET, 2011. MOLION, L.C.B.; BERNADO, S.O., Uma revisão da dinâmica das chuvas no Nordeste Brasileiro. Revista Brasileira de Meteorologia, São José dos Campos, SP, v.17, n.1, p. 2-10, 2002. Figura 1: Totais diários de precipitação na cidade do Recife em Abril/2011 registrados na estação Curado, INMET/RECIFE. Fonte dos dados: INMET
a b Figura 2: a) Temperatura da superfície do mar (TSM) em graus Celsius e b) linhas de corrente e magnitude do vento em m/s no nível 850 hpa para 19 de abril de 2011. Fonte dos dados: ESRL/PSD/NOAA a b Figura 3: a) Imagem realçada de satélite GOES 12 e b) anomalias de radiação de onda longa (W/m 2 ) para o dia 19 de abril de 2011. Fonte dos dados: CPTEC/INPE e ESRL/PSD/NOAA a b Figura 4: a) Perfil vertical médio de omega (Pa.s -1 ) em 7,5ºS para o dia 19 de abril de 2011 e b) Diagrama de Hovmöller de anomalias de radiação de onda longa (W/m²), no período 1 de abril a 30 de abril de 2011. Fonte dos dados: ESRL/PSD/NOAA