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INPE-14220-TDI/1121
CARACTERIZAÇÃO DA ESTAÇÃO CHUVOSA NAS REGIÕES
SUL E SUDESTE DO BRASIL ASSOCIADO COM A
CIRCULAÇÃO ATMOSFÉRICA
Paulo Ricardo Bardou Barbieri
Dissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia,
orientada pelos Drs. Sérgio Henrique Franchito e Vadlamudi Brahmananda
Rao, aprovada em 31 de março de 2005.
INPE
São José dos Campos
2007
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INPE-14220-TDI/1121
CARACTERIZAÇÃO DA ESTAÇÃO CHUVOSA NAS REGIÕES
SUL E SUDESTE DO BRASIL ASSOCIADO COM A
CIRCULAÇÃO ATMOSFÉRICA
Paulo Ricardo Bardou Barbieri
Dissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia,
orientada pelos Drs. Sérgio Henrique Franchito e Vadlamudi Brahmananda
Rao, aprovada em 31 de março de 2005.
INPE
São José dos Campos
2007
551.578.1:504.37 (815/816)
Barbieri, P. R. B.
Caracterização da estação chuvosa nas regiões sul e
sudeste do Brasil associado com a circulação atmosférica /
Paulo Ricardo Bardou Barbieri. – São José
dos Campos: INPE, 2005.
118 p. ; (INPE-14220-TDI/1121)
1. Clima. 2. Previsão do tempo. 3. Precipitação. 4.
Circulação atmosférica. 5. Radiação de onda larga. I. Título.
“Dizem que os anjos voam sobre nossas cabeças, mas quando perdem as asas e andam
ao nosso lado, são chamados de amigos”.
Autor desconhecido
AGRADECIMENTOS
A meus pais Ely Couto Barbieri (in memória) e Marlene Cachos Bardou Barbieri, pelo
incentivo aos estudos e pelo apoio dado para poder vencer mais esta etapa de minha
vida.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pelo
auxílio financeiro de dois anos de bolsa de mestrado.
Ao colega de curso e de república Mateus da Silva Teixeira, pela ajuda no
desenvolvimento deste trabalho.
A Gláucia Miranda Lopes, pela pessoa maravilhosa que é e pelo apoio e incentivo neste
trabalho.
Aos colegas de curso, pela paciência durante esse período em que convivemos.
Aos orientadores Profs. Drs. Sérgio Henrique Franchito e Vadlamudi Brahmananda
Rao, pela orientação e apoio na realização deste trabalho.
Aos funcionários do departamento de Meteorologia.
Ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), pela oportunidade de estudos e
utilização de suas instalações.
RESUMO
Neste trabalho foi estudados o início e fim da estação chuvosa através de climatologia
pêntadal para as Regiões Sul e Sudeste do Brasil, visando um melhor conhecimento do
comportamento do clima e sua variabilidade. Para este estudo foram usados dados
diários de precipitação referentes à estações meteorológicas da Agência Nacional de
Energia Elétrica e do Sistema Integrado de Gerenciamento de Recursos Hídricos do
Estado de São Paulo, bem como de ROL provenientes do reanálise do National Center
for Environmental Predictions/National Center for Atmospheric Research, para o
período de 1981 a 1996. Depois de identificado o início e fim da estação chuvosa foi
feita uma associação deste período com a circulação atmosférica dominante em baixos,
médios e altos níveis (925, 500 e 300 hPa). Os resultados deste estudo sugerem que a
estação chuvosa na Região Sudeste do Brasil, obtida através dos dados de precipitação,
tem início no período de 18-22 de outubro (pêntada 59) e término entre 27-31 de março
(pêntada 18). Através dos dados de ROL observou-se que a estação chuvosa tem início
no período de 28 de setembro a 2 de outubro (pêntada 55) e seu termino entre de 1-5 de
maio (pêntada 25). Para o período chuvoso foram plotados campos de isoietas, os quais
mostram um deslocamento meridional da chuva entre os períodos chuvoso e seco. Na
Região Sul do Brasil, foi observado que a mesma não apresenta uma estação chuvosa
bem definida, devido a uma uniforme distribuição da precipitação durante todo o ano.
No começo da estação chuvosa na Região Sudeste os ventos de leste proveniente da alta
subtropical do Atlântico Sul que antes atingiam a região enfraquecem, devido ao
deslocamento da alta subtropical do Atlântico Sul, assim, a região é atingida por ventos
de nordeste e noroeste durante toda estação chuvosa.
CHARACTERIZATION OF THE RAIN STATION IN THE SOUTH AND
SOUTHEASTERN REGIONS OF BRAZIL ASSOCIATED WITH THE
ATMOSPHERIC CIRCULATION
ABSTRACT
The beginning and the end of rainy season in the South and Southeast Regions of Brazil
were investigated. Pentadal climatology analysis of precipitation and outgoing
longwave radiation (OLR) data were performed. Precipitation data from Agência
Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) and Sistema Integrado de Gerenciamento de
Recursos Hídricos do Estado de São Paulo (SIGRH), and OLR data of National Centers
for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research
(NCEP/NCAR) reanalysis, (1981-1996) were used. After rainy season have been
identified, the low-level, high-level atmospheric circulation (925, 500 e 300 hPa) was
analyzed. The results suggest that the rainy season in the Southeast Region of Brazil
begins October 18-22 (pentad 59) and ends at March 27-31 (pentad 18), (using
precipitation data) and begins at September 28-October 2 (pentad 55) and ends at May
1-5 (pentad 25), (using OLR data). Isohyet fields showed a meridional displacement of
the rainfall between rainy and dry seasons. In the South Region of Brazil, a rainy season
was not identified because the rainfall in that region is well distributted during the entire
year. In beginning of the rainy season in the Southeast Region the east winds become
weaker due the equatorward displacement of the Subtropical High of Atlantic Ocean.
Thus, the northeast and northwest winds begin to affect this region during the entire the
rainy season.
SUMÁRIO
Pág
.
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE SÍMBOLOS
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO ........................................................................ 23
CAPÍTULO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................. 28
CAPÍTULO 3 – DADOS E METODOLOGIA .................................................. 35
3.1 – Dados ......................................................................................................... 35
3.2 – Metodologia ............................................................................................... 36
CAPÍTULO 4 – RESULTADOS ........................................................................ 41
4.1 – Definição Climatológica do Início e Fim da Estação Chuvosa nas
Regiões Sul e Sudeste ................................................................................ 41
4.1.1 – Através de Dados de Precipitação ........................................................... 41
4.1.2 – Através de Dados de Radiação de Onda Longa ...................................... 44
CAPÍTULO 5 – CONFIGURAÇÃO ATMOSFÉRICA ..................................... 51
5.1 – Configuração atmosférica climatológica para o período de 1981 a 1996... 51
CAPÍTULO 6 – ESTUDO INTERANUAL DO INÍCIO E FIM DA
ESTAÇÃO CHUVOSA .......................................................... 71
6.1 – Variação interanual do início e fim da estação chuvosa nas Regiões Sul e
Sudeste do Brasil ....................................................................................... 71
6.1.1 – Através de dados de precipitação em anos de El Niño, La Niña e
Neutro...................................................................................................... 71
6.1.1.1 – Anos de El Niño ................................................................................... 72
6.1.1.2 – Anos de La Niña ................................................................................... 77
6.1.1.3 – Anos Neutros ........................................................................................ 81
6.1.2 – Através de dados de ROL, em anos de El Niño, La Niña e Neutro......... 85
6.2 – Configuração atmosférica com dados interanuais para o período de 1981
a 1996 ......................................................................................................... 90
CAPÍTULO 7 – CONCLUSÕES ........................................................................ 109
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 111
LISTA DE FIGURAS
Pág
.
3.1 Distribuição das estações meteorológicas da ANEEL e do SIGRH, nas
Regiões Sudeste e Sul do Brasil .....................................................................
35
4.1 Campos de isoietas para, (a) final de dezembro (pêntadas 73), (b) início de
agosto (pêntada 44), (c) meio de outubro (pêntada 58) e (d) início de abril
(pêntada 19) para o período de 1981 a 1996....................................................
41
4.2 (a) Distribuição pêntadal das estações pluviométricas da Região Sudeste,
em função de r, para o período de 1981 a 1996. (b) porcentagem de estações
com r ≥ 1 para cada pêntada ...........................................................................
43
4.3 Igual à Figura 4.2, exceto para a Região Sul ................................................... 44
45
4.4 Campo de ROL (W m
2
) para o período de 1981 a 1996, (a) meados de
setembro (pêntada 52), (b) início de outubro (pêntada 59), (c) meados de
outubro (pêntada 59) e (d) final de novembro (pêntada 67).............................
4.5 Campo de ROL para, (a) e (b) final de novembro início de dezembro
(pêntadas 67 e 68), (c) e (d) final de dezembro (pêntadas 72 e 73) e (d)
início de janeiro (pêntada 1)............................................................................
46
4.6 Campo de ROL para, (a) meados de abril (pêntada 21) e (b) início de maio
(pêntada 25)..................................................................................................... 48
4.7 Campo de ROL, (a) meados de outubro (pêntada 59) e (b) meados de abril
(pêntada 22)..................................................................................................... 49
4.8 Campo de ROL para, (a) final de junho início de julho (pêntada 37) e (b)
meados de setembro (pêntada 53)................................................................... 50
5.1 (a) campo de ROL, (b) umidade específica em 925 hPa, (c) umidade
específica em 500 hPa, (d) umidade específica em 300 hPa, (e) vento em
925 hPa, (f) vento em 500 hPa, (g) vento em 300 hPa, (h) divergência em
925 hPa, (i) divergência em 500 hPa, (j) divergência em 300 hPa e (k)
temperatura em 925 hPa, referentes a pêntada 55 (final de setembro início
de outubro), na qual tem início a estação chuvosa com dados de
ROL..................................................................................................................
53
5.2 (a) campo de ROL, (b) umidade específica em 925 hPa, (c) umidade
específica em 500 hPa (d) umidade esp
ecífica em 300 hPa (e) vento em
específica em 500 hPa, (d) umidade específica em 300 hPa, (e) vento em
925 hPa, (f) vento em 500 hPa, (g) vento em 300 hPa, (h) divergência em
925 hPa, (i) divergência em 500 hPa, (j) divergência em 300 hPa e (k)
temperatura em 925 hPa, referentes a pêntada 25 (início de maio), na qual
ocorre o final da estação chuvosa com dados de ROL....................................
56
5.3 (a) Campos de ROL, (b) umidade específica em 925 hPa, (c) umidade
específica em 500 hPa, (d) umidade específica em 300 hPa, (e) vento em
925 hPa, (f) vento em 500 hPa, (g) vento em 300 hPa, (g) divergência em
925 hPa, (i) divergência em 500 hPa, (j) divergência em 300 hPa e (k)
temperatura em 925, para o início da estação chuvosa com dados de
precipitação, pêntada 59 (meados de outubro)................................................
59
5.4 (a) campos de ROL, (b) umidade específica em 925 hPa, (c) umidade
específica em 500 hPa, (d) umidade específica em 300 hPa, (e) vento em
925 hPa, (f) vento em 500 hPa, (g) vento em 300 hPa, (h) divergência em
925 hPa, (i) divergência em 500 hPa, (j) divergência em 300 hPa, e (k)
temperatura em 925 hPa, para o fim da estação chuvosa com dados de
precipitação, pêntada 18 (final de março)........................................................
62
5.5 Pêntada média 73, (a) campos de ROL, (b) campo de divergência do vento
em 925 hPa, (c) campo de divergência do vento em 500 hPa, (d) campo de
divergência do vento em 300 hPa, (e) campo de umidade especifica em 925
hPa, (f) campo de umidade especifica em 500 hPa, (g) campo de umidade
especifica em 300 hPa......................................................................................
65
5.6 Campos de vento para, (a) (b) (c) pêntada 70 para os níveis 925, 500 e 300
hPa respectivamente, (d) (e) (f) pêntada 71 para os níveis 925, 500 e 300
hPa respectivamente, ambas em meados de dezembro, (g) (h) (i) pêntada
71(início do verão) campos de umidade específica para os níveis de 925,
500 e 300 hPa respectivamente........................................................................ 67
6.1 Média da Distribuição pêntadal das estações pluviométricas com r ≥ 1 para
cada pêntada da Região Sudeste do Brasil com eventos El Niño...................
73
6.2 Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 na Região
Sudeste em anos de El Niño (a) para o ano de 1982-1983 e (b) para o ano
de 1994-1995..................................................................................................
74
75
6.3 Dstribuição pêntadal das estações meteorológicasa com r ≥ 1, na Região
Sudeste, durante o ano de 1994-1995..............................................................
6.4 Mesmo que Figura 6.1, exceto para Região Sul do Brasil...............................
76
6.5 Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 para a Região
Sul, no ano de 1982-1983, ano de evento El Niño...........................................
77
6.6 Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 na Região
Sudeste do Brasil para eventos La Niña, durante os anos de: (a) 1984-1985,
(b) 1988-1989, (c) 1995-1996 e (d) 1983-1984...............................................
78
6.7 Média da Distribuição pêntadal das estações pluviométricas com r ≥ 1 na
Região Sudeste, para eventos de La Niña........................................................
80
6.8 Mesmo que Figura 6.7, exceto para a Região Sul do Brasil............................. 81
6.9 Média da Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 para
a Região Sudeste do Brasil com anos neutros..................................................
81
6.10 Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 naRegião
Sudeste para anos neutros, para (a) ano de 1981-1982, (b) ano de 1985-
1986 e (c) ano de 1989-1990.........................................................................
82
6.11 Mesmo que Figura 6.9, exceto para Região Sul do Brasil............................. 84
6.12 (a) distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 para cada
pêntada no ano de 1986-1987, na Região Sudeste. (b) campo de ROL para
pêntada 73, (c) mesmo que (b), exceto para pêntada 4, (d) mesmo que (b),
exceto para pêntada 5, (e) mesmo que (b), exceto para pêntada 6, (f)
mesmo que (b), exceto para pêntada 60, (g) mesmo que (b), exceto para
pêntada 61 e (h) mesmo que (b), exceto para pêntada 62...........................
87
6.13 Seções estação versus tempo dos sistemas frontais que penetraram no
Brasil em outubro de 1992. Alinha indica que a frente passou pela
estação entre as 09:00 (H.L.) do dia anterior e às 09:00 (H.L.) do dia
indicado. (FONTE: 7º DISME e CPTEC) ....................................................
92
6.14 (a) Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 para
Região Sudeste e (b) mesmo que (a), exceto para a Região Sul, (c) campo
de ROL, (d) campo de convergência em 925 hPa, (e) campo de
convergência em 500 hPa e (f) campo de convergência em 300 hPa............
93
6.15 Campo de vento para, (a) (b) (c) pêntada 9 para os níveis de 925, 500 e
300 hPa respectivamente,(d) (e) (f) pêntada 10 para os níveis de 925, 500
e 300 hPa respectivamente, (g) (h) (i) pêntada 11 para os níveis de 925,
500 e 300 hPa respectivamente, ambas de 1991 – 1992................................
96
6.16 (a) Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 na Região
Sudeste para 1995-1996, (b) (c) (d) campo de vento para pêntada 72 (final
de dezembro) para os níveis de 925, 500 e 300 hPa, respectivamente, (e)
(f) (g) campo de vento para pêntada 73 (final de dezembro) para os níveis
de 925, 500 e 300 hPa, respectivamente, (h) (i) (j) campo de divergência
para pêntada 72 para os níveis de 925, 500 e 300 hPa, respectivamente, (k)
(l) (m) campo de divergência para pêntada 73 para os níveis de 925, 500 e
300 hPa, respectivamente .............................................................................
6.16 (a) Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 na Região
Sudeste para 1995-1996, (b) (c) (d) campo de vento para pêntada 72 (final
de dezembro) para os níveis de 925, 500 e 300 hPa, respectivamente, (e)
(f) (g) campo de vento para pêntada 73 (final de dezembro) para os níveis
de 925, 500 e 300 hPa, respectivamente, (h) (i) (j) campo de divergência
para pêntada 72 para os níveis de 925, 500 e 300 hPa, respectivamente, (k)
(l) (m) campo de divergência para pêntada 73 para os níveis de 925, 500 e
300 hPa, respectivamente .............................................................................
99
102
6.18 (a) (b) (c) campo de umidade específica para a pêntada 71 de 1992-1993 pa
níveis de 925, 500 e 300 hPa, (b) mesmo que (a) exceto para pêntada 23...... 106
6.19 (a) escoamento durante a pêntada 9, (b) campo de temperatura durante a
pêntada 9, (c) mesmo de (a) exceto para pêntada 12 e (d) mesmo de (b)
exceto para pêntada 12..................................................................................... 107
LISTA DE TABELAS
Pág
.
3.1 Número de pêntadas e calendário correspondente às suas datas ..................... 39
5.1 Variação da Umidade específica (g Kg
-1
)e Temperatura do ar (ºC) ................ 51
6.1 Eventos de El Niño, La Niña e anos normais ................................................. 71
6.2 Data de início e fim da estação chuvosa anualmente (pêntadas). A coluna
duração mostra o número de pêntadas da estação chuvosa para cada ano e
número de ocorrência de breaks, com dados de
precipitação......................................................................................................
84
6.3 Data de início e fim da estação chuvosa anualmente (pêntadas). A coluna
duração mostra o número de pêntadas da estação chuvosa para cada ano e
número de ocorrência de breaks, com dados de ROL ..................................... 89
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica
CAC Climate Analysis Center
CCM Complexos Convectivos de Mesoescala
COLA Center for Ocean – Land- Atmosphere Studies
DJF Dezembro, Janeiro e Fevereiro
ENOS El Niño-Oscilação Sul
GRADS Grid Analysis end Display Systen
hPa Hecto Pascal
HS Hemisfério Sul
INMET Instituto Nacional de Meteorologia
IOS Índice de Oscilação Sul
NCEP/NCAR National Centers for Environmental Predictions/National Cenetr for
Atmospheric Research
NESDIS National Environmental Satellite Data and Information Service
NW/SE Noroeste/ Sudeste
OS Oscilação Sul
ROL Radiação de Onda Longa
SIGRH
Sistema Integrado de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Estado de
São Paulo
VCAN Vórtices Ciclônicos em Altos Níveis
ZCAS Zona de Convergência do Atlântico Sul
ZCPS Zona de Convergência do Pacífico Sul
LISTA DE SÍMBOLOS GREGOS
θ
e
Temperatura potencial equivalente (ºK)
LISTA DE SÍMBOLOS LATINOS
i estação meteorológica
J intervalo de 5 dias
K ano
p(i,j,k) precipitação acumulada para cada estação meteorológica com intervalo de 5
dias para cada ano
P5(i) média anual da precipitação acumulada durante 5 dias em uma estação
meteorológica
Q Umidade especifica, g Kg
-1
r (i,j,k)
Razão entre a precipitação acumulada em 5 dias para cada estação
meteorológica, para cada ano e a média anual da precipitação acumulada em
5 dias na mesma estação meteorológica
T Temperatura
U Componente zonal do vento, m/s
V Componente meridional do vento, m/s
23
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
O clima e a sua variação podem ter um profundo impacto na produção agrícola e no uso
dos recursos energéticos e hídricos. Um melhor conhecimento do comportamento do
clima e sua variabilidade são fundamentais para o fornecimento de importantes
informações visando minimizar os efeitos das condições climáticas adversas em uma
certa região. O Brasil é um país com grande extensão territorial, sendo dividido em 5
Regiões, as quais são afetadas por regimes de tempo tropicais, subtropicais e de
latitudes médias. Dentre estas regiões, as Regiões Sul e Sudeste são as mais populosas e
economicamente mais importantes do país, sendo caracterizadas por grande atividade
industrial, produção agrícola e geração hidroenergética.
A Região Sul do Brasil, por ser uma região onde a economia é baseada principalmente
na agricultura e pecuária, sofre muitas conseqüências devido a fenômenos adversos,
entre eles aqueles relacionados com a precipitação. Suas conseqüências são drásticas,
causando queda na produção agrícola e podendo ocasionar um desequilíbrio sócio-
econômico na região.
Esta região apresenta uma distribuição anual de precipitação bastante uniforme, com
uma média anual variando entre 1250 a 2000 mm (Climanálise, 1996) e mostra
diferentes períodos de estação chuvosa para determinadas regiões, ocorrendo picos da
mesma durante todo o ano. Uma das causas que estabelecem os diferentes regimes de
chuva na Região Sul é o tipo de topografia que a região possui. Esta variação da chuva
define um caráter de região transicional, causado provavelmente pela interferência de
duas regiões adjacentes, condição de monção de verão e inverno de latitudes médias
Grimm, Ferraz e Gomes (1998).
Alguns fenômenos atmosféricos que atuam sobre esta região são essenciais na
determinação da climatologia da precipitação. Entre os mais importantes, podemos citar
a passagem de sistemas frontais, responsáveis por grande parte dos totais pluviométricos
24
registrados. A trajetória desses sistemas está intimamente ligada ao posicionamento e
intensidade do jato subtropical na América do Sul Kousky e Cavalcanti (1984). Outros
sistemas que afetam a climatologia de precipitação da Região Sul são os Complexos
Convectivos de Mesoescala (CCMs), os Vórtices Ciclônicos em Altos Níveis (VCAN)
Lourenço (1996), sistemas que se organizam nesta região devido a ciclogêneses e
frontogêneses, Gan e Rao (1991) e o sistema nuvem virgula (invertida), que se forma na
retaguarda de sistemas frontais, organizando convecção sobre o continente e na região
costeira.
Os episódios de El Niño e La Niña apresentam impactos sobre a precipitação no Brasil,
sendo a Região Sul uma das regiões mais afetadas. O ENOS (El Niño – Oscilação Sul) é
um persistente fenômeno global resultante de uma forte conexão entre o sistema oceano
- atmosfera. Os eventos ENOS iniciam com o fortalecimento dos alísios de sudeste no
Pacífico e um acúmulo de água no oeste do Pacífico Equatorial. Posteriormente esses
ventos enfraquecem, geralmente nos meses de verão no Hemisfério Sul (HS) e as águas
quentes que se encontram no Pacífico oeste se deslocam em direção ao Pacífico
Equatorial Leste Kousky, Kagano e Cavalcanti (1984). Vários estudos observacionais
indicam uma relação entre anomalias positivas de precipitação na Região Sul e a
ocorrência do fenômeno ENOS. Ropelewski e Halpert (1987) e Kousky e Ropelewski
(1989) notaram que esta relação ocorre no período de novembro a fevereiro. Rao e Hada
(1994) encontraram significativas correlações entre as anomalias de precipitação e o
Índice de Oscilação Sul (IOS) durante a primavera. Grimm, Ferraz e Gomes (1998),
utilizando uma serie de dados mensais de precipitação para a Região Sul do Brasil,
mostraram que esta região apresenta fortes e consistentes anomalias de precipitação
associadas com eventos El Niño e La Niña.
A Região Sudeste do Brasil é uma região de grande importância no desenvolvimento
sócio-econômico do país. Devido a sua localização latitudinal, caracteriza-se por ser
uma região de transição entre os climas quentes de latitudes baixas e os climas
mesotérmicos do tipo temperado das latitudes médias Nimer (1979). A região apresenta
uma topografia bastante acidentada, com elevações da Serra do Mar e da Mantiqueira,
25
chegando acima de 2000 m. O regime de precipitação na Região Sudeste mostra um
ciclo de precipitação bem definido, com uma estação chuvosa (verão) e uma estação
seca (inverno). Nesta região a precipitação média anual acumulada varia em torno de
1500 e 2000 mm, Climanálise (1996).
Durante os meses de maior atividade convectiva (verão), a Zona de Convergência do
Atlântico Sul (ZCAS) é um dos principais fenômenos que influenciam o regime de
chuva na Região Sudeste, Quadro (1994). Devido a sua permanência por vários dias
sobre a região há o favorecimento da ocorrência de inundações nesta área. Entre outros
fenômenos que atuam sobre a Região Sudeste podemos destacar os sistemas frontais,
que ao se deslocarem para a região, muitas vezes formam uma banda de nebulosidade
semi-estacionária com precipitação, podendo permanecer por até 5 dias ou mais,
causando danos econômicos e humanos na região, o episódio ENOS e os CCMs.
Como mencionado anteriormente, um melhor conhecimento do clima e de sua
variabilidade é de suma importância para o fornecimento de informações a setores do
governo no sentido de se determinar estratégicas de avaliação de impactos e
vulnerabilidade da sociedade às mudanças climáticas. Em situações como a que
aconteceu em 2001 no Brasil, em que a Região Sudeste passou por uma grande crise de
energia, com os reservatórios das principais represas estando abaixo de suas
capacidades, informações confiáveis sobre o início e fim da estação chuvosa tornam-se
imprescindíveis para o gerenciamento da crise.
Rao, Santo e Franchito (2001a) usando dados climatológicos de 40 anos (1959-1998)
provenientes da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), observaram que na
Região Sudeste do Brasil, 50% ou mais da chuva anual ocorre durante os meses de
dezembro, janeiro e fevereiro e na Região Sul do Brasil neste mesmo trimestre ocorre
apenas 25% da chuva anual. Durante os meses de março, abril e maio a Região Sudeste
apresenta menos de 20% da chuva anual e durante os meses de junho, julho e agosto a
Região Sudeste mostra valores abaixo de 5% da chuva anual; nos meses de setembro,
26
outubro e novembro a quantidade de chuva começa a aumentar nas Regiões Sul e
Sudeste, chegando a 25% do total anual.
Alguns estudos Kousky (1988), Marengo et al., (2001a) utilizaram a Radiação de Onda
Longa Emergente (ROL), que é uma medida da convecção, a qual esta associada às
chuvas. Kousky (1988) considerou que valores abaixo de 240 W/m² são indicativos de
nuvens profundas que apresentam maior probabilidade de ocorrência de precipitação.
Este método contém uma certa limitação, pois nuvens do tipo cirrus (nuvens altas), não
precipitantes, por serem muito altas e frias, também apresentam baixo valor de ROL e,
portanto, podem levar a uma superestimativa da precipitação. Marengo et.al. (2001b),
usando este método, obtiveram que as primeiras chuvas significativas, que prenunciam
o início do período mais chuvoso na área das bacias responsáveis pelo fornecimento
hidrelétrico para Região Sudeste, ocorrem entre o final de setembro e início de outubro.
Outros estudos utilizam dados diários de precipitação, Cavalcanti et al. (2001), usando
dados de Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) (1979-1997), mostraram que há
grande variabilidade interanual com relação ao início da estação chuvosa na Região
Sudeste, porém na média esta ocorre no final de outubro e começo de novembro. Rao,
Santo e Franchito (2001b), usando dados climatológicos da ANEEL de 1983 a 1992,
referentes às estações localizadas na área das bacias responsáveis pela geração de
energia elétrica na Região Sudeste, obtiveram que o início da estação chuvosa nesta área
ocorre na terceira semana de novembro.
O objetivo deste trabalho consiste em usar o método pentadal para estabelecer as datas
de início e fim da estação chuvosa através dos dados de precipitação e ROL, fazendo
uma comparação entre elas, visando um conhecimento mais preciso do comportamento
pluviométrico das Regiões Sul e Sudeste do Brasil, dado a importância sócio-econômica
destas regiões, também é proposto associar ao período chuvoso a circulação
atmosférica. Este estudo será uma expansão de trabalhos anteriores, o qual envolverá
toda a área das Regiões Sul e Sudeste. Para tal, dados diários de precipitação de
estações meteorológicas (ANEEL) e Sistema Integrado de Gerenciamento de Recursos
27
Hídricos do Estado de São Paulo (SIGRH), bem como de ROL e circulação atmosférica,
provenientes da reanálise do National Center for Environmental Predictions/National
Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) serão usados.
28
CAPÍTULO 2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A chuva na Região Sul do Brasil não apresenta grande variabilidade sazonal, ao passo
que na Região Sudeste há uma grande sazonalidade, sendo o trimestre dezembro,
janeiro e fevereiro (DJF) responsável por 60% da chuva anual Rao e Hada (1990).
As frentes frias e os CCMs são os dois principais sistemas responsáveis pela chuva
anual na Região Sul do Brasil. As frentes frias são sistemas transientes que têm
incursões na faixa latitudinal de 35°S a 25°S, bem distribuídas durante o ano, com uma
freqüência mensal de 5 a 7 eventos na Região Sul e 4 a 5 eventos na Região Sudeste do
Brasil, Oliveira (1986). O comportamento destes sistemas é fortemente influenciado
pelo posicionamento do jato subtropical da América do Sul, Kousky e Cavalcanti
(1984). O deslocamento dos sistemas frontais está associado com o escoamento
ondulatório de grande escala. As Regiões Sul e Sudeste são regiões frontogenéticas, ou
seja, as frentes podem se formar ou intensificar, Satyamurty e Mattos (1989).
Os CCMs desenvolvem-se na região central da América do Sul, a leste dos Andes, e
afetam o sul e sudeste do Brasil, principalmente nas estações de transição, outono e
primavera, Satyamurty, Nobre e Dias (1998). Velasco e Fritsch (1987) observaram um
aumento de ocorrência de CCMs nas Regiões da Argentina e Paraguai durante eventos
de ENOS em relação a anos considerados normais. O acoplamento entre o jato em altos
níveis e o jato em baixos níveis é considerado como importante fator para o início de
CCM. Guedes et al. (1994) mostraram que nas Regiões Sul e Sudeste do Brasil os
CCMs estão associados com sistemas frontais trazendo condições de tempo severo para
as mesmas, tendo no inverno um deslocamento mais zonal, e no verão os deslocamentos
passam de sudoeste para nordeste, percorrendo uma distancia maior comparativamente
com o inverno.
29
Um sistema de fundamental importância para a distribuição da precipitação na Região
Sudeste é a ZCAS. A ZCAS é caracterizada principalmente pela estacionalidade da
banda de nebulosidade por vários dias, e a conseqüente alteração no regime das chuvas
das regiões afetadas, Quadro (1994). Quadro (1994), pela análise de 28 casos de ZCAS
ocorridos sobre a América do Sul entre 1980 e 1989, verificou que este fenômeno está
associado aos seguintes padrões meteorológicos: convergência de umidade na baixa e
média troposfera; faixa de movimento ascendente do ar com orientação noroeste /
sudeste; um cavado semi-estacionário sobre a costa leste da América do Sul em 500
hPa; intenso gradiente de temperatura potencial equivalente (θ
e
) na média troposfera e
uma faixa de vorticidade relativa anticiclônica em altos níveis. Verificou também que
em anos de ENOS a atividade da ZCAS tende a ser inibida ou formar-se fora de sua
região preferencial. Silva e Kousky (2000), usando dados de ROL, observaram que
durante o período de 1 a 5 de janeiro de 2000 a ZCAS com maior atividade esteve
presente sobre a Região Sudeste do Brasil, ocasionando fortes precipitações. Durante
este período a ZCAS variou sua posição entre o Paraná e a Bahia.
Além destes sistemas, um outro que atua significantemente na precipitação destas duas
regiões é VCAN. Os VCANs são definidos como sistemas fechados de baixa pressão,
de escala sinótica, que se formam na alta troposfera e são desprendidos do escoamento
de oeste, Gan (1982). São comumente chamados na literatura como baixas frias, pois
apresentam o centro mais frio que a periferia. Kousky e Gan (1981) observaram que a
maior atividade convectiva dos VCANs é estabelecida na direção de propagação do
movimento. Portanto, um vórtice deslocando-se para oeste teria sua região de atividade
mais intensa justamente a oeste do centro do vórtice. Lourenço (1996) mostrou que os
VCANs se formam durante todo o ano e deslocam para leste com uma trajetória regular.
A maior freqüência de formação ocorre na estação de inverno e a menor ocorre durante
a estação de verão. A grande maioria dos VCANs cruza a Cordilheira dos Andes e
chega até o Oceano Atlântico e o restante se dissipa ao atingir os Andes.
Vários estudos têm mostrado que durante ENOS há uma tendência sobre o Brasil de
ocorrer precipitação acima do normal nas Regiões Sul e Sudeste. Kousky e Cavalcanti
(1984) argumentaram que o aumento na precipitação da Região Sul do Brasil durante o
30
ENOS se deve em parte ao jato subtropical sobre o Oceano Pacífico. O jato subtropical
se caracteriza pela presença de ventos mais intensos, sendo muitas vezes responsáveis
pelo desenvolvimento ou intensificação de sistemas convectivos que estejam nas
Regiões Sul e Sudeste do Brasil. Pode também favorecer a formação de uma situação
de bloqueio, Kousky e Cavalcanti (1984), impedindo o deslocamento de sistemas
frontais, fazendo com que permaneçam estacionados sobre a região provocando
aumento da precipitação.
As Regiões Sul e Sudeste do Brasil sofrem, freqüentemente, a influência de bloqueios
no escoamento atmosférico. Estes bloqueios provocam períodos relativamente longos de
seca ou chuva. A freqüência máxima de bloqueios ocorre no outono na Região Sul ao
passo que o mínimo ocorre no inverno e na primavera.
Casarin (1982), em seu estudo sobre bloqueios para o HS durante período de 1975 a
1979, encontrou a duração máxima de 26 dias para um caso no Oceano Pacífico e a
duração média dos mesmos de 9,1 dias. Notou também que os bloqueios mais
persistentes no HS encontram-se no Oceano Pacífico com duração média de 11,3 dias.
Os bloqueios sobre a América do Sul e sua costa leste persistem em média 7,9 dias e 8,1
dias, respectivamente.
Marques (1996) observou que o inverno (verão) é a estação do ano de maior (menor)
freqüência de bloqueios no HS. No Oceano Pacífico o máximo de freqüência ocorre de
junho a agosto, um máximo secundário ocorre em março e o mínimo em janeiro e
fevereiro. Os Oceanos Atlântico e Índico apresentam maior freqüência de ocorrência
nos meses de setembro e maio.
Rao e Hada (1990) estudaram a variação da precipitação anual sobre o Brasil e a sua
relação com a Oscilação Sul (OS). Verificaram que há uma boa correlação entre a
precipitação e a OS em duas regiões brasileiras: a Região Sul do Brasil (correlação
negativa) e a Região Nordeste do Brasil (correlação positiva).
31
Ropelewski e Halpert (1987), em seu estudo para verificar a relação entre o ENOS e o
padrão de precipitação, notaram considerável relação entre os eventos ENOS e o padrão
de precipitação no Oceano Pacífico, Austrália, África do Sul, América Central e
América do Sul. O continente sul-americano é o que possui uma melhor correlação
entre esses padrões, sendo que a correlação é mais forte nas regiões nordeste e sul do
Brasil.
Souza e Ambrizzi (2002), usando uma série de registros diários de precipitação,
provenientes de estações meteorológicas de superfície, para o período de 1974 a 1997,
observaram que a Região Sudeste do Brasil apresenta núcleos de precipitação
significativos desde as pêntadas 54 a 63, os quais estão relacionados com passagens de
sistemas frontais sobre a região. O final da estação chuvosa na Região Sudeste ocorreu
durante a pêntada 21 e durante a pêntada 25 os autores observaram uma tendência do
deslocamento da convecção tropical profunda em direção ao equador. Na Região Sul os
autores observaram valores significativos de precipitação durante a primavera na área
com fronteira com Paraguai. Associaram esta precipitação com passagens de frentes
frias e também com a manifestação dos CCMs.
Gan, Ropelewski e Kousky (2001) estudaram as mudanças na circulação atmosférica da
América do Sul, durante os períodos de transição da estação seca para a chuvosa e vice-
versa na Região Centro-Oeste do Brasil, considerando 22 anos de dados. Neste estudo
foram encontradas variações na circulação atmosférica, tais como a presença de ventos
de leste em 850 hPa durante a estação seca e de oeste durante a estação chuvosa.
Também verificaram que a umidade específica nos baixos níveis possui um mínimo no
inverno e um máximo no verão austral (citado por Gan 2003).
Gan e Moscati (2003) observaram que a convecção tropical antes do início da estação
chuvosa apresentou um deslocamento diferente com relação aos encontrados por
Marengo et. al. (2001) e Gan, Ropelewski e Kousky (2001). Após o desenvolvimento da
convecção tropical sobre a região noroeste da América do Sul, esta ao invés de se
propagar em direção noroeste – sudeste, se propagou ao longo dos Andes e sobre o
32
Paraguai e sul do Brasil. O período chuvoso na região de estudo esteve associado com
ventos de noroeste e de oeste em baixos níveis a leste dos Andes, convergindo sobre a
região Centro – Oeste do Brasil.
Muitos estudos têm utilizado a ROL como indicador de chuvas e nebulosidade,
especialmente em áreas tropicais, onde as flutuações da mesma são fortemente
controladas pela convecção profunda, responsável por grande parte da precipitação
Kousky (1988), Horel, Hahmann e Geisler (1989) e Marengo et al., (2001a). Baixos
valores de ROL, sobretudo inferiores a 240 W m
-
² , são indicativos de nuvens profundas
que apresentam maior probabilidade de ocorrência de precipitação. Todavia, nuvens do
tipo cirrus (nuvens altas), não precipitantes, por serem muito altas e frias, também
apresentam baixo valor de ROL e, portanto, podem levar a uma superestimativa da
precipitação. Apesar de existirem limitações inerentes à análise da precipitação via
ROL, trata-se de uma metodologia de sensoriamento remoto que supre deficiências
inerentes aos sistemas de observação na superfície (principalmente a densidade espacial
e temporal das estações).
Em regiões de latitudes mais elevadas a temperatura da superfície varia bastante, assim
é difícil se afirmar que as anomalias de ROL representam variações da nebulosidade ou
variação da temperatura da superfície, Casarin e Kousky (1986).
O campo de ROL foi derivado por muitos anos pelo satélite de órbita polar NOAA, e
trouxe muitos benefícios para vários estudos do balanço de radiação, Gruber e Krueger
(1984) definindo a variabilidade espacial e temporal de atividades convectivas tropicais,
Liebmann e Hartmann (1982),
Casarin e Kousky (1986), trabalhando com dados quinzenais de anomalias de ROL e
dados de vento em 200 mb nas Regiões Sul e Sudeste do Brasil, observaram anomalias
negativas sobre a região subtropical do HS, mais especificamente sobre a ZCAS. Estas
anomalias se deslocam para leste a uma velocidade semelhante à da oscilação de 30-60
dias (Madden-Julian). Os autores observaram também que as maiores anomalias da
33
circulação atmosférica encontram-se sobre a região ZCAS e Zona de Convergência do
Pacífico Sul (ZCPS). Eventos associados com forte atividade convectiva sobre a região
da ZCAS estão relacionados com déficit de chuva sobre a planície subtropical da
América do Sul, e quando a ZCAS enfraquece a precipitação sobre esta área é
abundante.
Kousky (1988), usando dados de 1979-1987, obtidos do National Environmental
Satellite Data and Information Service (NESDIS) e do Climate Analysis Center (CAC),
mostrou uma expansão de baixa ROL nas Regiões Sul e Oeste do Brasil no período de
agosto a final de setembro. No início de outubro estas duas regiões de baixa ROL
fundem-se formando uma faixa de baixa ROL orientada de noroeste – sudeste. Esta
faixa, que pode ser vista durante a primavera e verão, foi associada à ZCAS, Casarin e
Kousky (1986). Durante o período de outubro a janeiro, esta faixa de baixa ROL se
desloca em direção ao noroeste. Em meados de dezembro, uma profunda convecção e
chuvas significativas estão presentes na bacia Amazônica. Enquanto a ZCAS se desloca
para o nordeste, na Região Sul do Brasil é observado um aumento de ROL.
Marengo et al. (2001b), usando a metodologia proposta por Kousky (1988), baseada em
ROL e dados de 1979 a 1999, com resolução espacial de 2.5ºx2.5º, procuraram
determinar o início da estação chuvosa na região das bacias responsáveis pela geração
de energia elétrica na Região Sudeste do Brasil, que foi severamente afetada pela crise
energética em 2001. Os resultados indicaram que as primeiras chuvas significativas que
prenunciam o início do período mais chuvoso na nesta região ocorrem entre o final de
setembro e início de outubro.
Outro método de estimar o início da estação chuvosa consiste em usar dados diários de
precipitação provenientes de estações meteorológicas. Cavalcanti et al. (2001) usando
19 anos de dados de precipitação (1979-1997) do INMET, obtiveram que na Região
Sudeste há ocorrência de períodos de precipitação persistente durante o inverno, embora
com valores mais baixos que na primavera e verão. Obtiveram que, na média, a estação
chuvosa se inicia no final de outubro e começo de novembro. Ra, Santo e Franchito
(2001b) usaram dados de 10 anos de precipitação de estações localizadas na área das
34
bacias responsáveis pela geração de energia na Região Sudeste provenientes da
ANEEL. Fizeram uma análise quantitativa, também com chuva diária, utilizando o
critério de que a estação chuvosa iniciaria quando o valor da precipitação suprisse a
média climatológica diária e persistisse pelo menos 20 dias. Os resultados indicaram
que o início da estação chuvosa nesta região ocorre na terceira semana de novembro.
35
CAPÍTULO 3
DADOS E METODOLOGIA
3.1- Dados
Para a realização deste estudo, utilizaram-se dados diários de precipitação das estações
meteorológicas de superfícies pertencentes a ANEEL e do SIGRH, para o período de
1981 a 1996, 189 estações da ANEEL e 83 estações do SIGRH (Figura 3.1)
-56.00 -54.00 -52.00 -50.00 -48.00 -46.00 -44.00 -42.00 -40.00
-32.00
-30.00
-28.00
-26.00
-24.00
-22.00
-20.00
-18.00
-16.00
RS
SC
PR
SP
MG
RJ
ES
FIGURA 3.1 – Distribuição das estações meteorológicas da ANEEL e do SIGRH, nas
Regiões Sudeste e Sul do Brasil.
Devido a ROL ser uma ferramenta de grande utilidade para identificar precipitação nas
regiões tropicais e subtropicais foram usados dados da mesma provenientes da reanálise
do NCEP/NCAR, para o período de 1981 a 1996. Após, foi realizada uma comparação
com o período de início e fim da estação chuvosa, estabelecido através dos dados de
precipitação das estações meteorológicas.
36
Para analisar a configuração atmosférica referente ao período chuvoso (primavera,
verão e outono) estabelecido através dos dados diários de precipitação e ROL,
procurando identificar fatores que possam estar contribuindo para tal, foram usados
dados de temperatura do ar (T) em ºC, componente zonal e meridional do vento (u e v)
em m s
-1
e umidade específica (q) g Kg
-1
, ambas para os níveis de 925, 500 e 300 hPa,
obtidos da reanálise do NCEP/NCAR, para o período de 1981 à 1996. Estas variáveis
são apresentadas em forma de pêntadas, calculadas através da rotina do Grads.
3.2 – Metodologia
Como se nota, há diferentes métodos visando a determinação do início da estação
chuvosa, bem como divergência nos resultados obtidos. A previsão de clima em escala
intra-sazonal é muito difícil de se fazer e, portanto, uma previsão sobre a data de início
da estação chuvosa nas regiões de baixa previsibilidade (como a Região Sudeste) e
mesmo em regiões de previsibilidade maior (como a Região Sul), é uma meta difícil de
se alcançar. Portanto, há necessidade de estudos mais extensivos, usando diferentes
fontes de dados e metodologias, para permitir uma melhor análise da variabilidade intra-
sazonal das chuvas e o início e o fim da estação chuvosa nas várias regiões do país.
Para definir o início da estação chuvosa, vários critérios podem ser adotados. A radiação
de onda longa (ROL) é um parâmetro de grande confiabilidade em representar a
precipitação em grande escala nas regiões tropicais. Isso é devido à sua grande
associação com as atividades convectivas, Kousky (1998) e Liebmann et. al. (1998). As
medidas de ROL são feitas através de satélite órbita polar, onde o mesmo identifica as
temperaturas do topo das nuvens em regiões onde existem nuvens com grande
desenvolvimento vertical, Casarin e Kousky (1986). Outro critério usado para
estabelecer o início e fim da estação chuvosa foi o uso de dados de precipitação na
forma de pêntadas, Cavalcanti et al., (2001) e Rao, Santo e Franchito (2001b). Neste
estudo foram utilizados dados pêntadais de precipitação do segundo semestre de 1981 e
primeiro semestre de 1982, e assim sucessivamente até 1996, com o objetivo de analisar
o período da estação chuvosa.
37
Para determinar as datas de início e fim da estação chuvosa para as Regiões Sul e
Sudeste do Brasil, de ambos registros diários de precipitação e ROL, e para o estudo da
circulação atmosférica, foram feitas as médias de cinco dias (pêntadas), para as 73
pêntadas (Tabela 1) de cada ano e climatológica. Nos anos bissextos o dia 29 de
fevereiro foi incluído na pêntada 12 (25 fevereiro – 01 março).
Para os dados de precipitação das estações meteorológicas, foi utilizada a metodologia
empregada por Rao , Santo e Franchito (2001b). Este método consiste, inicialmente, na
comparação da precipitação média acumulada em 5 dias, com o valor médio da
precipitação acumulada durante 5 dias considerando a precipitação distribuída
uniformemente durante todo o ano, ou seja:
P5
i = Pi/73
onde:
i = estações meteorológicas da ANEEL e SIGRH
P5
i = chuva acumulada a cada 5 dias.
P
i = precipitação média acumulada anualmente.
Foi calculado, para cada estação meteorológica, o valor médio da precipitação
acumulada anualmente para o período de 1981 a 1996.
A partir de 1° de janeiro, foi calculada a chuva acumulada em cada estação
meteorológica, para cada pêntada e para cada ano. Assim para cada ano, cada pêntada e
para cada estação, foi calculada a razão r
(i,j,k) que vale:
r
(i,j,k) = p(i,j,k) / P5(i)
onde:
r
(i,j,k) = razão entre a precipitação acumulada em 5 dias para cada estação
meteorológica, para cada ano e a média anual da precipitação acumulada
em 5 dias na mesma estação meteorológica
38
i = estação meteorológica da ANEEL e SIGRH
j
= pêntada
k = ano
p
(i,j,k) = precipitação acumulada na estação meteorológica i, na pêntada j, no ano k.
P5
(i) = média anual da precipitação acumulada durante 5 dias em uma estação
meteorológica.
Para o critério do início e fim do período chuvoso na estação meteorológica, exige-se
que pelo menos 50% dos valores de r
(i,j,k) permaneçam acima e abaixo, respectivamente,
da unidade por 2 e 4 períodos de 5 dias consecutivos.
Para estabelecer a data do início e fim da estação chuvosa, utilizando dados de ROL
provenientes da reanálise do NCEP/NCAR, para o período de 1981 a 1996, foi usado o
método proposto por Kousky (1988).
Kousky (1988) definiu o início da estação chuvosa através de pêntadas, utilizando o
seguinte critério:
(a) ROL menor de 240 W m
-
²;
(b) pelo menos 10 das 12 pêntadas anteriores com ROL média superior a 240 W m
-
²
(c) ao menos 10 das 12 pêntadas posteriores apresentando ROL média inferior a
240 Wm
-
²
Para definir uma pêntada que caracterize o fim da estação chuvosa, Kousky (1988)
utilizou o seguinte critério:
(a) ROL média superior a 240 W m
-
²;
(b) ao menos 10 das 12 pêntadas antecedentes com ROL média inferior a 240 W m
-
²
(c) ao menos 10 das 12 pêntadas posteriores com ROL média superior a 240 W m
-
².
Uma vez determinados o início e fim da estação chuvosa nas Regiões Sul e Sudeste do
Brasil, obtido pela metodologia descrita acima, foi feito um estudo da configuração
atmosférica com o intuito de analisar os padrões de grande escala, responsáveis pela
39
precipitação nas regiões em estudo. Para analisar a circulação atmosférica no período do
início e fim da estação chuvosa, foram calculadas pêntadas para cada uma das variáveis
meteorológicas apresentadas na Seção 3.1. As pêntadas destas variáveis foram
calculadas através da rotina Grid Analysis end Display System (GrADS) provido pelo
Center for Ocean – Land – Atmosphere Studies (COLA).
Nos anos de estudo, ocorreram períodos com diminuição da precipitação durante a
estação chuvosa, chamados de “breaks”. Assim, foram considerados breaks os períodos
em que o número de estações meteorológicas em cada pêntada ficasse abaixo de 30%
das estações meteorológicas com r ≥ 1 , durante três ou mais pêntadas seguidas.
TABELA 3.1 – Número de pêntadas e calendário correspondente às suas datas.
Pêntadas Datas Pêntadas Datas
1 1-5 janeiro 38 5-9
2 6-10 39 10-14
3 11-15 40 15-19
4 16-20 41 20-24
5 21-25 42 25-29
6 26-30 43 30 jul.-3 ago.
7 31 jan.-4 fev. 44 4-8
8 5-9 45 9-13
9 10-14 46 14-18
10 15-19 47 19-23
11 20-24 48 24-28
12 25 fev.-1mar. 49 29 ago. –2 set.
13 2-6 50 3-7
14 7-11 51 8-12
15 12-16 52 13-17
16 17-21 53 18-22
17 22-26 54 23-27
18 27-31 55 28 set. –2 out.
19 1-5 abr. 56 3-7
20 5-10 57 8-12
21 11-15 58 13-17
(Continua)
40
TABELA 3.1 – Conclusão
Pêntadas Datas Pêntadas Datas
22 16-20 59 18-22
23 21-25 60 23-27
24 26-30 61 28 out. –1 nov.
25 1-5 maio 62 2-6
26 6-10 63 7-11
27 11-15 64 12-16
28 16-20 65 17-21
29 21-25 66 22-26
30 26-30 67 27nov. –1dez.
31 31 maio –4 jun. 68 2-6
32 5-9 69 7-11
33 10-14 70 12-16
34 15-19 71 17-21
35 20-24 72 22-26
36 25-29 73 27-31
37 30 jun.-4 jul.
41
CAPÍTULO 4
RESULTADOS
4.1 - Definição climatológica do início e fim da estação chuvosa nas Regiões Sul e
Sudeste
4.1.1 – Através de dados de precipitação
Usando dados de precipitação da ANEEL e SIGRH, observa-se que na Região Sudeste
do Brasil a estação do verão é a que apresenta a maior quantidade de precipitação, ao
contrário do inverno, onde a quantidade de precipitação é menor. Com a análise dos
dados observou-se, que a Região Sul do Brasil tem precipitação durante todo o ano,
sendo a estação do verão a que apresenta maior número de estações meteorológicas com
r ≥ 1.
A Figura 4.1 (a) e (b) mostra a distribuição espacial da chuva durante as estações
chuvosa e seca na Região Sudeste do Brasil. A transição da estação seca para a úmida
ocorre no início da primavera, pêntada (58), e a transição da estação úmida para seca
ocorre aproximadamente no meio de outono, pêntada (19), como mostra a Figura 4.1 (c)
e (d) respectivamente .
(a) (b)
FIGURA 4.1 – Campos de isoietas para, (a) final de dezembro (pêntadas 73), (b) início
de agosto (pêntada 44), (c) meio de outubro (pêntada 58) e (d) início de
abril (pêntada 19) para o período de 1981 a 1996. (Continua)
42
(a) (b)
FIGURA 4.1 - Conclusão
A Figura 4.2 mostra o início e fim da estação chuvosa na Região Sudeste do Brasil.
Observa-se que a estação chuvosa e a estação seca são bem definidas nesta região, o
período em que há o maior número de estações meteorológicas (acima de 90% das
estações) com razão r ≥ 1 ocorre do início de dezembro ao final de janeiro, das pêntadas
68 à 5 (Figura 4.2b). Durante a estação chuvosa não foi observada nenhuma pêntada
cuja porcentagem de estações meteorológicas apresenta r ≥1 abaixo de 50%.
A Região Sudeste apresenta uma precipitação significativa a partir do meio de setembro
(pêntada 53). Assim, a data climatológica para o início e fim da estação chuvosa,
usando dados de precipitação, ocorre durante meio de outubro (pêntada 59) e final de
março (pêntada 18), (Figura 4.2a). Este resultado é consistente com os obtidos por
Cavalcanti et al. (2001) e Rao et al. (2001b). Entretanto, este estudo utilizou dados para
toda a Região Sudeste do Brasil, enquanto que os autores acima citados utilizaram os
dados para as regiões das bacias geradoras de energia elétrica da Região Sudeste do
Brasil.
43
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
02468101214161820222426283032343638404244464850525456586062646668707274
Pêntadas
P/Pméd
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
Pêntadas
% de estações
(a)
(b)
FIGURA 4.2 - (a) Distribuição pêntadal das estações meteorológicas da Região Sudeste,
em função de r, para o período de 1981 a 1996. (b) porcentagem de
estações com r ≥ 1 para cada pêntada.
Na Região Sul do Brasil os dados não mostram uma estação chuvosa bem definida
(Figura 4.3a). O período em que há maior número de estações meteorológicas com
precipitação acima da unidade ocorre durante o verão, enquanto que durante a
primavera foi observado valores significativos de precipitação, que podem estar
associados com passagens de frentes frias (Satyamurty e Mattos, 1989), como também
podem estar relacionados com os CCMs, os quais se formam sobre o Paraguai nesta
44
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
Pêntadas
% de Estações
época do ano (Guedes, 1985). Durante o final do outono e no inverno, observa-se que a
Região Sul do Brasil apresenta estações meteorológicas com registros de precipitação
acima da unidade devido à alta freqüência de frentes frias que passam pela região em
direção ao Oceano Atlântico Sul (Oliveira 1986), Figura 4.3b.
(a)
(b)
FIGURA 4.3 - Igual à Figura 4.2, exceto para a Região Sul.
4.1.2 – Através de dados de radiação de onda longa
Usando dados climatológicos de ROL para a Região Sudeste do Brasil, observa-se em
meados de setembro (pêntada 52) o começo do deslocamento da banda de convecção
profunda, que está sobre a Região da Amazônia, em direção ao sudeste (Figura 4.4a),
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
0 2 4 6 8 101214161820222426283032343638404244464850525456586062646668707274
Pêntadas
P/Pméd
45
atingindo a Região Sudeste do Brasil (Minas Gerais) no final de setembro e início de
outubro (pêntada 55) quando tem início a estação chuvosa (Figura 4.4b). Em meados de
outubro (pêntada 59), toda a Região Sudeste encontra-se sob uma faixa de nebulosidade
com valor inferior a 240 W m
-2
(Figura 4.4c). Esta faixa desloca-se na direção leste da
Região Sudeste e também em direção a Região Sul do Brasil e no final de novembro
(pêntada 67) uma faixa de nebulosidade com valores de 190 a 200 W m
-2
atinge o
noroeste e o centro-oeste do Estado de Minas Gerais (Figura 4.4d).
(a) (b)
(c) (d)
FIGURA 4.4 – Campo de ROL (W m
2
) para o período de 1981 a 1996, (a) meados de
setembro (pêntada 52), (b) início de outubro (pêntada 59), (c) meados
de outubro (pêntada 59) e (d) final de novembro (pêntada 67).
46
No final de novembro e início de dezembro, a faixa de nebulosidade com valor de 240
W m
-2
estende-se até o Oceano Atlântico, na divisa dos estados do Espírito Santo e
Bahia (pêntadas 67 e 68), Figura 4.5 (a, b) respectivamente. No final de dezembro esta
faixa com valores entre 230 a 240 W m
-2
forma-se novamente, mas no litoral do Rio de
Janeiro, ligando o continente ao Oceano Atlântico Subtropical e permanecendo durante
três pêntadas consecutivas (72, 73 e 01), Figura 4.5 (c, d, e) respectivamente. Esta faixa
apresenta características semelhantes à ZCAS, Casarin e Kousky (1986), com os valores
mais baixos de ROL (180 a 190 W m
-2
) sobre parte da Região Sudeste do Brasil.
Durante este período é observado o maior número de estações meteorológicas com
registros de precipitação (aproximadamente 100% de estações) na Região Sudeste
(pêntada 73), como mostra a Figura 4.2b
(a) (b)
FIGURA 4.5 – Campo de ROL para, (a) e (b) final de novembro início de dezembro
(pêntadas 67 e 68), (c) e (d) final de dezembro (pêntadas 72 e 73) e (d)
início de janeiro (pêntada 1). (Continua)
47
(c) (d)
(e)
FIGURA 4.5 – Conclusão
Em meados de abril (pêntada 21), Figura 4.6(a) a faixa de nebulosidade começa a
deslocar-se lentamente em direção ao equador e no início de maio (pêntada 25), Figura
4.6(b) é caracterizado o final da estação chuvosa na Região Sudeste do Brasil, através
do método proposto por Kousky (1988), Figura 4.6.
48
(a) (b)
FIGURA 4.6 – Campo de ROL para, (a) meados de abril (pêntada 21) e (b) início de
maio (pêntada 25).
As datas de início e fim da estação chuvosa na Região Sudeste do Brasil (pêntadas 55 e
25 respectivamente), observadas neste estudo, mostram grandes semelhanças com os
resultados obtidos por Kousky (1988), o qual, obteve a data de início da estação
chuvosa no começo de outubro, e por Marengo et al. (2001b), que observaram a data de
início da estação chuvosa em setembro - outubro. Através da análise feita neste estudo
procurando identificar a data de início e fim da estação chuvosa, através de dados de
ROL e precipitação, observou-se que o início da estação chuvosa na Região Sudeste do
Brasil com dados de ROL ocorre 4 pêntadas antes, em relação aos dados de
precipitação. Para o termino da estação chuvosa, observa-se que através dos dados de
ROL a data final da estação chuvosa ocorre 6 pêntadas após a data final da estação
chuvosa obtida com dados de precipitação. Esta diferença nas datas finais da estação
chuvosa obtidas através dos dados de ROL e precipitação, provavelmente è devido ao
deslocamento da convecção profunda em direção ao equador ser mais lento do que o
avanço desta sobre a região, Kousky (1988) e Marengo et. el., (2001). Este
deslocamento mais lento da convecção profunda em direção ao equador se deve
provavelmente a umidade do solo acumulado durante a estação chuvosa, Gan, Kousky e
Ropelewski (2004).
49
A Figura 4.7 mostra que a Região Sul do Brasil, começa a ser atingida pela faixa de
nebulosidade em meados de outubro (pêntada 59), e tem seu deslocamento em direção
ao equador no final de março (pêntada 19), para então em meados de abril (pêntada 22)
a Região Sul não apresentar mais esta faixa.
(a)
(b)
FIGURA 4.7 – Campo de ROL, (a) meados de outubro (pêntada 59) e (b) meados de
abril (pêntada 22).
No diagrama em que mostra a percentagem de estações meteorológicas para a Região
Sul Figura 4.3(b), observa-se um aumento de estações meteorológicas com r ≥ 1 durante
o inverno e primavera (pêntadas 37, 38, 53 e 54). Neste período observa-se, no campo
de ROL (Figura 4.8) uma faixa de nebulosidade com valor de 250 W m
-2
atingindo o
Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná, a qual penetra na região pelo sul do Rio
Grande do Sul em direção ao norte, devido aos sistemas frontais que atingem esta
região, Oliveira (1986) e Satyamurty, Nobre e Dias (1998).
50
(a)
(b)
FIGURA 4.8 – Campo de ROL para, (a) final de junho início de julho (pêntada 37) e (b)
meados de setembro (pêntada 53).
51
CAPÍTULO 5
5.1 – Configuração atmosférica com dados climatológicos para o período de 1981 a
1996.
A Tabela 5.1, mostra a variação da umidade específica em g Kg
-1
e a temperatura do ar
em ºC, para as cinco regiões do Brasil, durante as estações da primavera, verão e
outono. A análise da configuração atmosférica durante o período de 1981 a 1996 mostra
que durante o período da estação chuvosa a umidade específica na Região Sudeste varia
de 10 g Kg
-1
(começo de junho) a 17 g Kg
-1
(meio de novembro ao final do verão)
devido ao aumento da convecção sobre a região, e que a temperatura varia de 16ºC
(final de maio) a 23ºC(metade de dezembro à metade do verão). Na Região Sul, durante
o mesmo período (primavera, verão e outono), a umidade específica varia de 6 g Kg
-1
(início da primavera e final do outono) a 15 g Kg
-1
(segunda semana de dezembro ao
final de março) e a temperatura varia de 11ºC (final de setembro) a 22ºC (final de
setembro até começo de março).
TABELA 5.1 – Variação da umidade específica (g Kg
-1
) e temperatura do ar (ºC).
PRIMAVERA VERÃO OUTONO
REGIÃO UMID. TEMP. UMID. TEMP. UMID. TEMP.
mín máx mín máx mín máx mín máx Mín máx mín máx
Sul 6 15 11 22 9 15 17 22 6 15 11 21
Sudeste 10 17 17 23 12 17 21 23 9 16 16 22
Centro - Oeste 10 17 22 28 12 16 22 25 13 16 18 24
Nordeste 11 13 18 24 10 14 21 23 13 15 19 22
Norte 12 14 20 24 12 14 20 22 13 15 20 22
A Figura 5.1, mostra os campos de ROL, umidade específica, vento, divergência e
temperatura para a pêntada na qual ocorre o início da estação chuvosa na Região
Sudeste do Brasil, através dos dados de ROL. Em meados de outubro (pêntada 55) é
observados a presença da faixa de nebulosidade com valores menores que 240 W m
2
sobre a região, quando tem início à estação chuvosa (Figura 5.1a), o campo da umidade
52
específica em 925 hPa, mostra um aumento de acordo com o avanço da faixa de ROL
com valor menor que 240 W m
2
sobre a região devido ao aumento da convecção. Nos
níveis de 500 e 300 hPa a umidade também aumenta em direção a Região Sudeste
(Figura 5.1b c d). Na área na qual ocorre um aumento de umidade na Região Sudeste,
entre 10º e 20ºS e 44º e 53ºW, observa-se que os ventos de leste em 925 hPa
enfraquecem, já nos níveis de 500 e 300 hPa apresentam um escoamento zonal de oeste
(Figura 5.1 e f g). O campo de divergência apresenta convergência nos níveis de 925,
500 e 300 hPa sobre a região (Figura 5.1 h i j), ocasionando movimento ascendente
sobre a Região Sudeste.
A umidade específica em baixos níveis na Região Sudeste varia entre 10 e 13 g Kg
-1
(Figura 5.1b) e a temperatura em baixos níveis varia de 17ºC no litoral da região a 24ºC
no oeste de Minas Gerais (Não ficou legal) (Figura 5.1k). Na Região Sul observa-se
que a umidade específica em baixos níveis varia de 7 a 11 g Kg
-1
no extremo sul do Rio
Grande do Sul até oeste de Santa Catarina e Paraná (Figura 5.1b), e a temperatura em
baixos níveis de 12ºC no sul do Rio Grande do Sul a 21ºC no oeste do Paraná (Figura
5.1k).
53
(a) (b)
(c)
(d)
FIGURA 5.1 – (a) campo de ROL, (b) umida de específica em 925 hPa, (c) umida de
específica em 500 hPa, (d) umida de específica em 300 hPa, (e) vento
em 925 hPa, (f) vento em 500 hPa, (g) vento em 300 hPa, (h)
divergência em 925 hPa, (i) divergência em 500 hPa, (j) divergência em
300 hPa e (k) temperatura em 925 hPa, referentes a pêntada 55 (final de
setembro início de outubro), na qual tem início a estação chuvosa com
dados de ROL. (Continua)
54
(e) (f)
(g) (h)
(i) (j)
FIGURA 5.1 – (Continua)
55
(k)
FIGURA 5.1 – Conclusão
No final de abril (pêntada 24), os ventos de leste em 925 hPa, que atingem o continente
entre 10º e 20ºS, aumentam de intensidade chegando ao centro - oeste do Brasil, e em
55ºW mudam de direção para norte, chegando a 5ºS, quando ocorre uma confluência
com ventos alísios, girando em direção oeste.
A Figura 5.2, mostra os campos de ROL, umidade específica, vento, divergência e
temperatura para a pêntada na qual ocorre o fim da estação chuvosa na Região Sudeste
do Brasil, através dos dados de ROL. Quando ocorre o final da estação chuvosa,
pêntada 25 (início de maio), observa-se no campo de ROL (Figura 5.2a) que a faixa de
nebulosidade com valor menor que 240 W m
2
se deslocou em direção as Regiões Norte
e Nordeste do Brasil. No campo de umidade específica, em 925 hPa, observa-se o
aumento desta sobre a Região Sudeste em relação ao início da estação chuvosa, isto se
deve provavelmente a umidade do solo acumulado durante a estação chuvosa, (Gan,
Kousky e Ropelewski (2004) e nos níveis de 500 e 300 hPa observa-se que os maiores
valores de umidade estão sobre as Regiões Norte e Nordeste do Brasil (Figura 5.2 b c
d). O campo de divergência nos níveis de 925, 500 e 300 hPa (Figura 5.2e f g), mostra
que sobre a Região Sudeste não há movimentos ascendentes, observa-se convergência
em baixos níveis somente nas Regiões Norte e Nordeste do Brasil. O campo de
56
temperatura em baixos níveis (Figura 5.2k), mostra a temperatura diminuindo na Região
Sudeste de leste para oeste.
(a) (b)
(c)
(d)
FIGURA 5.2 – (a) campo de ROL, (b) umidade específica em 925 hPa, (c) umidade
específica em 500 hPa, (d) umidade específica em 300 hPa, (e) vento
em 925 hPa, (f) vento em 500 hPa, (g) vento em 300 hPa, (h)
divergência em 925 hPa, (i) divergência em 500 hPa, (j) divergência
em 300 hPa e (k) temperatura em 925 hPa, referentes a pêntada 25
(início de maio), na qual ocorre o final da estação chuvosa com dados
de ROL. (Continua)
57
(e) (f)
(g) (h)
(i) (j)
FIGURA 5.2 – (Continua)
58
(k)
FIGURA 5.2 – Conclusão
A Figura 5.3, mostra os campos de ROL, umidade específica, vento, divergência e
temperatura para a pêntada 59 (meados de outubro) na qual ocorre o início da estação
chuvosa na Região Sudeste do Brasil, através dos dados de precipitação. Na Figura 5.3a,
é observada a presença da faixa de nebulosidade sobre toda a Região Sudeste do Brasil,
no campo de umidade específica em 925 hPa, observa-se o aumento da umidade
específica sobre a região em relação ao início da estação chuvosa com dados de ROL
(pêntada 55) nos níveis de 500 e 300 hPa, também é observado a presença de umidade
expressiva sobre a região (Figura 5.3 b c d) , no campo de divergência do vento em 925
e 500 hPa observa-se convergência sobre a Região Sudeste, fazendo com que ocorra
movimentos ascendentes de umidade aumentando a precipitação sobre a região (Figura
5.3 h i j). Quando tem início a estação chuvosa, os ventos em 925 hPa, que antes
atingiam a região na direção leste-oeste, diminuem de intensidade, assim, a Região
Sudeste é atingida por ventos de nordeste na parte leste da região (Minas Gerais,
Espírito Santo e Rio de Janeiro). Os ventos alísios em 5ºS e 70º-75ºW mudam em
direção ao sul da América do Sul, escoando a leste dos Andes. Esse escoamento faz
com que a umidade vinda do Oceano Atlântico e da floresta Amazônia chegue até as
Regiões Sudeste e Sul do Brasil, em 500 hPa observa-se que o escoamento zonal de
oeste diminui em relação ao início da estação chuvosa com dados de ROL e em 300
hPa devido ao forte aquecimento convectivo (liberação de calor latente) observa-se em
59
10º a 20ºS e 60º a 65ºW, uma circulação anticiclônica denominada de Alta da Bolívia
(AB), a qual é um dos sistemas que provoca precipitação sobre a Região Sudeste.
(a) (b)
(c) (d)
FIGURA 5.3 – (a) Campos de ROL, (b) umidade específica em 925 hPa, (c) umidade
específica em 500 hPa, (d) umidade específica em 300 hPa, (e) vento
em 925 hPa, (f) vento em 500 hPa, (g) vento em 300 hPa, (g)
divergência em 925 hPa, (i) divergência em 500 hPa, (j) divergência
em 300 hPa e (k) temperatura em 925, para o início da estação chuvosa
com dados de precipitação, pêntada 59 (meados de outubro).
(Continua)
60
(e) (f)
(g) (h)
(i) (j)
FIGURA 5.3 – (Continua)
61
(k)
FIGURA 5.3 – Conclusão
A Figura 5.4, mostra os campos de ROL, umidade específica, vento, divergência e
temperatura para a pêntada 18 (final de março) na qual ocorre o fim da estação chuvosa
na Região Sudeste do Brasil, através dos dados de precipitação. Durante a estação do
outono, a precipitação nas Regiões Sul e Sudeste do Brasil diminuem bastante em
relação às estações da primavera e verão, nesta estação ocorre a transição da estação
chuvosa para seca na Região Sudeste. No campo de ROL (Figura 5.4a), é observado o
começo do deslocamento da faixa de nebulosidade em direção ao equador, no campo de
vento em 925 hPa, mostra os ventos que durante a estação chuvosa eram de nordeste,
começam a mudar de direção atingindo a região na direção leste-oeste, em 500 e 300
hPa o escoamento zonal de oeste é mais fraco na faixa latitudinal de 15º a 25ºS, em
médios níveis a região é atingida por ventos de nordeste fraco na parte leste da região
devido a presença de uma circulação anticiclônica sobre o oceano Atlântico (Figura 5.4
e f g). No campo de divergência observa-se a diminuição da convergência em baixos e
médios níveis em relação ao período de início da estação chuvosa e em altos níveis
apresenta divergência, diminuindo o movimento ascendente de umidade sobre a região,
reduzindo a precipitação (Figura 5.4 h i j). No campo de umidade específica foi
observado que a umidade é maior sobre a Região Sudeste durante o início e fim da
estação chuvosa através dos dados de precipitação em relação aos dados de ROL.
62
(a) (b)
(c) (d)
FIGURA 5.4 – (a) campos de ROL, (b) umidade específica em 925 hPa, (c) umidade
específica em 500 hPa, (d) umidade específica em 300 hPa, (e) vento em
925 hPa, (f) vento em 500 hPa, (g) vento em 300 hPa, (h) divergência
em 925 hPa, (i) divergência em 500 hPa, (j) divergência em 300 hPa, e
(k) temperatura em 925 hPa, para o fim da estação chuvosa com dados
de precipitação, pêntada 18 (final de março). (Continua)
63
(e) (f)
(g) (h)
(i) (j) F
FIGURA 5.4 – (Continua)
64
(k)
FIGURA 5.4 – Conclusão
Souza e Ambrizzi (2002), observaram que a partir de meados de outubro (pêntada 64) já
é possível ocorrer episódios de ZCAS. Isto fica mais evidente principalmente nas
pêntadas 73, 1, 2, e 3 . No presente estudo, durante a estação de verão as pêntadas
médias do campo de ROL 72, 73 e 1 (meio da estação chuvosa) e 13 e 14 (fim da
estação chuvosa) apresentam uma faixa de nebulosidade com orientação noroeste –
sudeste sobre a Região Sudeste do Brasil e Oceano Atlântico Sul. A persistência desta
banda de nebulosidade por três e duas pêntadas seguidas mostra que nessas épocas do
ano a ocorrência do episódio ZCAS é mais destacada. A Figura 5.5 mostra um caso em
que é caracterizado um episódio de ZCAS, a pêntada 73 (final de dezembro), mostra no
campo de ROL (Figura 5.5a), uma faixa de nebulosidade com orientação noroeste –
sudeste. O campo de divergência do vento (Figura 5.5 b c d), mostra convergência em
baixos e médios níveis (925 e 500 hPa) e em 500 hPa apresenta divergência sobre a
Região Sudeste. O campo de umidade (Figura 5.5 e f g), em baixos e médios níveis
mostra umidade sobre a área de convergência, este padrão de convergência de umidade
em baixos e médios níveis é característico da formação do episódio de ZCAS.
65
(a) (b)
(c) (d)
FIGURA 5.5 – Pêntada média 73, (a) campos de ROL, (b) campo de divergência do
vento em 925 hPa, (c) campo de divergência do vento em 500 hPa, (d)
campo de divergência do vento em 300 hPa, (e) campo de umidade
especifica em 925 hPa, (f) campo de umidade especifica em 500 hPa,
(g) campo de umidade especifica em 300 hPa. (Continua)
66
(e) (f)
(g)
FIGURA 5.5 – Conclusão
Durante o início da estação de verão, no campo de vento, pêntada 70 (Figura 5.6 a b c),
observa-se paralelo aos Andes em baixos níveis (925 hPa) um forte escoamento em
direção ao sul da América do Sul. Com o deslocamento da alta subtropical do Atlântico
em direção ao sul, ocorre um enfraquecimento dos ventos de nordeste, assim, a parte
oeste das Regiões Sudeste e Sul é atingida pelo escoamento vindo do noroeste, o qual
faz com que ocorra um aumento da umidade sobre a região. Em médios e altos níveis,
observou-se escoamento zonal de oeste fraco na faixa latitudinal de 10º a 25ºS e a
67
presença da circulação anticiclônica (AB) em sua posição climatológica. Na Figura 5.6
e,f , pêntada 71, observa-se que a circulação da AB esta um pouco deslocada para oeste
de sua posição climatológica, no litoral da Região Sudeste observa-se uma confluência
dos ventos da AB com os ventos da circulação anticiclônica do Atlântico Sul, este
deslocamento da AB, é devido ao deslocamento de frentes frias em direção ao Sudeste.
Durante este período a umidade específica, na Região Sudeste do Brasil (Figura 5.6 g h
i) mostra um aumento, atingindo a região pela parte oeste desta.
(a) (b)
FIGURA 5.6 – Campos de vento para, (a) (b) (c) pêntada 70 para os níveis 925, 500 e
300 hPa respectivamente, (d) (e) (f) pêntada 71 para os níveis 925, 500
e 300 hPa respectivamente, ambas em meados de dezembro, (g) (h) (i)
pêntada 71(início do verão) campos de umidade específica para os
níveis de 925, 500 e 300 hPa respectivamente. (Continua)
68
(c) (d)
(e) (f)
(g) (h)
FIGURA 5.6 – Continua
69
(i)
FIGURA 5.6 – Conclusão
A temperatura na Região Sul do Brasil tem um pequeno aumento no final de dezembro
devido à sazonalidade. Neste mesmo período a Região Sudeste apresenta um pequeno
declínio na temperatura durante o período que caracteriza a ZCAS, após este período, a
temperatura volta a aumentar. No final do verão, as temperaturas começar a diminuir
nas Regiões Sul e Sudeste do Brasil.
No início da estação do outono, a umidade específica se encontra entre 9 g Kg
-1
e 14 g
Kg
-1
sobre a Região Sul, na Região Sudeste entre 13 g Kg
-1
e 17 g Kg
-1
e nas outras
regiões brasileiras fica em torno de 12 g kg
-1
e 16 g kg
-1
. Durante a metade da estação
do outono, observa-se que a umidade começa a diminuir em todas as regiões. Esta
diminuição na umidade ocorre da região sul da América do Sul em direção à região
norte, devido à diminuição da convecção e ao deslocamento da nebulosidade em direção
ao equador. No final do outono as Regiões Sul e Sudeste encontram-se com baixos
valores de umidade.
As temperaturas, durante o início do outono, se mantêm praticamente as mesmas das do
final do verão, começando a diminuir somente no meio do outono (pêntada 22). Na
Região Sul do Brasil, as temperaturas diminuem rapidamente ao sul do Rio Grande do
Sul e mais lentamente no litoral do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e no Estado do
Paraná. No litoral da Região Sudeste do Brasil, parte leste de Minas Gerais e sul de São
70
Paulo as temperaturas se encontram mais baixas do que nas regiões oeste e noroeste de
Minas Gerais e São Paulo. No final do outono a temperatura varia entre 11º a 17ºC na
Região Sul do Brasil e de 14º a 20ºC na Região Sudeste.
71
CAPÍTULO 6
6.1 – Variação interanual do início e fim da estação chuvosa nas Regiões Sul e
Sudeste do Brasil.
6.1.1 – Análise da variação interanual com dados de precipitação em anos de El
Niño, La Niña e Neutros.
Durante o período de 1981 a 1996, foram registrados oito eventos de El Niño, quatro
eventos de La Niña e quatro anos neutros, como mostra a Tabela 6.1. Durante estes
eventos, em geral, não têm sido encontrados impactos significativos na fase dos
períodos chuvosos das regiões atingidas; tem-se verificado que as alterações ocorrem
apenas na amplitude, ou seja, a quantidade de chuva que ocorre durante o período
chuvoso.
TABELA 6.1- Eventos de El Niño (W), La Niña (C) e Anos Normais (N), os Sinais + e
– Representam Forte e Fraco Respectivamente.
JFM AMJ JAS OND
1981 N N N N
1982 N W- W W+
1983 W+ W N C-
1984 C- C- N C-
1985 C- C- N N
1986 N N W- W
1987 W W W+ W
1988 W- N C- C+
1989 C+ C- N N
1990 N N W- W-
1991 W- W- W W
1992 W+ W+ W- W-
1993 W- W W W-
1994 N N W W
1995 W N N C-
1996 C- N N N
FONTE: NOAA/National Weather Service - National Centers for Environmental
Prediction -Climate Prediction Center.
www.nws.noaa.gov
No estudo interanual usando dados de precipitação para a Região Sudeste do Brasil
observou-se no ano de 1982 - 1983 (evento El Niño) o período de maior estação
72
chuvosa, com um total de 40 pêntadas, resultado obtido também por Gan et al. (2004), e
o menor período da estação chuvosa ocorreu no ano de 1991 - 1992 (evento El Niño)
com um total de 17 pêntadas. O início mais cedo da estação chuvosa ocorreu no ano de
1983 - 1984 (evento La Niña) na pêntada de número 53 (18-22 setembro), e o mais
tarde ocorreu nos anos de 1991-1992 e 1993-1994 (evento El Niño) na pêntada de
número 69 (7-11 dezembro). O final mais cedo da estação chuvosa ocorreu no ano de
1983 - 1984 (evento La Niña) na pêntada de número 6 (25-29 janeiro), e o mais tarde
ocorreu no ano de 1982 - 1983, (evento El Niño) na pêntada de número 23 (21-25 abril).
O início da estação chuvosa na Região Sudeste do Brasil tem uma relação direta com a
incursão de frentes frias na região. Oliveira (1986) observou que outubro é o período em
que há maior ocorrência de frentes frias na Região Sudeste do Brasil. Neste estudo,
obteve-se que o período de início da estação chuvosa ocorreu com maior freqüência
(9vezes) durante o mês de outubro.
Há uma grande variabilidade interanual com relação ao início da estação chuvosa na
Região Sudeste do Brasil, porém na média a data de início ocorre entre meados de
outubro e início de novembro, coerente com Cavalcanti et al. 2001.
6.1.1.1 - Anos de El Niño
A Figura 6.1, mostra a média das estações meteorológicas com registros de precipitação
durante os anos em que ocorreu o episódio El Niño na Região Sudeste do Brasil. Os
maiores dados de precipitação registrados em estações meteorológicas para o período
analisado na Região Sudeste do Brasil mostram grande ocorrência de precipitação nas
estações do verão e outono, sendo que a estação do verão é a que apresenta maior
registro de precipitação nas estações meteorológicas durante os eventos El Niño (Figura
6.1).
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Pêntadas
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FIGURA 6.1 – Média da Distribuição pêntadal das estações pluviométricas com r ≥ 1
para cada pêntada da Região Sudeste do Brasil com eventos El Niño.
A Figura 6.2(a), mostra que o ano de 1982-1983 foi o que apresentou os maiores
registros de precipitação em estações meteorológicas, enquanto que 1994-1995 (Figura
6.2b) foi o que apresentou os menores registros de precipitação nas estações
meteorológicas durante o período, na Região Sudeste.
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Pêntadas
%
(b)
FIGURA 6.2 – Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 na Região
Sudeste em anos de El Niño (a) para o ano de 1982-1983 e (b) para o
ano de 1994-1995.
Nos anos 1982-1983, 1986-1987, 1991-1992 e 1994-1995 ocorreram períodos com
diminuição da precipitação durante a estação chuvosa, chamados de breaks. A Figura
6.3, mostra o ano de 1994-1995, onde é observado um período, em que ocorreu a
diminuição da precipitação por três pêntadas seguidas (pêntadas 2, 3 e 4), as quais
mostram o número de estações meteorológicas com r ≥ 1 abaixo de 30% de estações,
caracterizando um período de break.
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Pêntadas
%
FIGURA 6.3 - Dstribuição pêntadal das estações meteorológicasa com r ≥ 1, na Região
Sudeste, durante o ano de 1994-1995.
No ano de 1993-1994 ocorreu uma diminuição da precipitação durante o verão, ficando
cinco pêntadas seguidas com número de estações meteorológicas com registros de
precipitação abaixo de 50% de estações meteorológicas acima da unidade. Após este
período, o número de estações meteorológicas ultrapassou 50%, permanecendo assim
por seis pêntadas seguidas, quando foi caracterizado o fim da estação chuvosa neste
ano. Através das análises feitas, pode ser visto que a Região Sudeste apresenta uma
grande variabilidade na precipitação durante o ano.
A Figura 6.4 mostra a média das estações meteorológicas com registros de precipitação
durante os anos em que ocorreu o episódio El Niño na Região Sul do Brasil. Nos anos
com eventos El Niño, observa-se que a precipitação é bem distribuída durante todo o
ano, sendo que as estações da primavera, verão e outono são as que apresentam o maior
número de estações meteorológicas com r ≥ 1, não apresentando uma estação chuvosa
bem definida. Durante o inverno observam-se picos de estações meteorológicas com
registro de precipitação. Este número elevado de estações meteorológicas com registro
de precipitação se deve em sua grande parte ao número de sistemas frontais que atingem
a região (6-7) (Oliveira, 1986) e também a sistemas como CCMs e VCAN.
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FIGURA 6.4 –Mesmo que Figura 6.1, exceto para Região Sul do Brasil.
A Figura 6.5, mostra o ano de 1982–1983, ano de evento El Niño, o qual ocorreu uma
maior distribuição das chuvas durante as 4 estações do ano, sendo que a primavera foi a
que apresentou registrou um pouco maior de precipitação, com um pico acentuado de
estações meteorológicas com razão r ≥1 no início de novembro. Grimm et. al. (1998)
mostraram que em toda Região Sul ocorrem anomalias positivas de precipitação durante
a primavera do ano de evento El Niño, com um pico acentuado em novembro. No
presente estudo, observou-se que a estação da primavera é a que mais vez apresentou o
maior número de estações meteorológicas com razão r ≥1, seguida da estação do verão.
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Pêntadas
%
(a)
FIGURA 6.5 – Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 para a
Região Sul, no ano de 1982-1983, ano de evento El Niño.
6.1.1.2 - Anos de La Niña
Em anos de eventos La Niña, na Região Sudeste do Brasil, observou-se que a estação
chuvosa não é bem definida pelo critério utilizado neste estudo, pois mostra períodos
(quatro ou mais pêntadas seguidas, onde o número de estações meteorológicas está
abaixo de 50% e acima de 30% de estações) dentro da estação chuvosa com uma
diminuição de estações meteorológicas com registros de precipitação. Estes períodos de
ocorrência da diminuição da precipitação são observados na Figura 6.6, nos anos de (a)
1984-1985 nas pêntadas 7 a 10, (b) 1988-1989 nas pêntadas 63 a 69 e (c) 1995-1996 nas
pêntadas 65 a 69 e 4 a 7. Assim, em anos de eventos La Niña, não é aconselhado o uso
desta metodologia para identificar o período da estação chuvosa na Região Sudeste do
Brasil. Os períodos caracterizados como breaks ocorrem apenas uma vez durante os
anos de evento La Niña, em 1983-1984(Figura 6.6d) nas pêntadas 65, 66 e 67.
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Pêntadas
%
(b)
FIGURA 6.6 – Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 na Região
Sudeste do Brasil para eventos La Niña, durante os anos de: (a) 1984-
1985, (b) 1988-1989, (c) 1995-1996 e (d) 1983-1984. (Continua)
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Pêntadas
%
(d)
FIGURA 6.6 – Conclusão
A Figura 6.7 mostra a média das estações meteorológicas com r ≥ 1 na Região Sudeste
em anos de evento La Niña. Durante este período, a região mostra baixo número de
estações meteorológicas com r ≥ 1, acima de 50% do número de estações. A estação do
ano em que apresenta o maior número de estações meteorológicas com r ≥ 1, ocorre
80
durante o verão. Cavalcanti et al. (2003) encontraram nos anos de eventos La Niña
1984-1985 e 1988-1989 baixa precipitação na maioria dos meses de primavera e verão.
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Pêntadas
%
FIGURA 6.7 – Média da Distribuição pêntadal das estações pluviométricas com r ≥ 1
na Região Sudeste, para eventos de La Niña.
A Figura 6.8, mostra a média das estações meteorológicas com dados de precipitação
durante os anos em que ocorreu o episódio La Niña na Região Sul do Brasil. Durante
este período, observou-se que a estação do verão é a que mais apresenta estações
meteorológicas com r ≥ 1 e durante a primavera o número de estações meteorológicas
diminui significantemente. Grimm et al. (1998) observaram que durante eventos La
Niña anomalias secas predominam em toda região, com um máximo de magnitude em
novembro.
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Pêntadas
%
FIGURA 6.8 –Mesmo que Figura 6.7, exceto para a Região Sul do Brasil.
6.1.1.3 - Anos Neutros
A Figura 6.9 mostra a média das estações meteorológicas com dados de precipitação
durante os anos considerados neutros na Região Sudeste do Brasil. Durante este período
observa-se que uma precipitação mais regular ocorre durante as estações da primavera e
verão, enquanto que nas estações do outono e inverno ocorre uma diminuição da
precipitação.
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FIGURA 6.9 – Média da Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1
para a Região Sudeste do Brasil com anos neutros.
82
A Figura 6.10, mostra a distribuição do número de estações meteorológicas com r ≥ 1
para a Região Sudeste, nos anos considerados neutros. Durante o ano 1981-1982 (Figura
6.10a), observa-se que a primavera e o verão foram as estações em que ocorreu maior
precipitação, entretanto também foi observado uma diminuição da precipitação durante
três pêntadas seguidas (pêntadas 9, 10 e 11), o que caracteriza uma situação de break.
No ano de 1985-1986 (Figura 6.10b) o período do verão foi o que apresentou maior
número de estações meteorológicas com r ≥ 1 e no ano de 1989-1990 (Figura 6.10c) no
final da primavera, começo e meio do verão foram os períodos que apresentaram maior
número de estações meteorológicas com r ≥ 1. Em 1985-1986, ocorreu um caso de
break durante as pêntadas 63, 64 e 65, e no ano de 1989-1990 ocorreram dois breaks nas
pêntadas 4, 5, 6, 7, 8, e 13, 14, 15.
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(a)
FIGURA 6.10 – Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 na Região
Sudeste para anos neutros, para (a) ano de 1981-1982, (b) ano de
1985-1986 e (c) ano de 1989-1990. (Continua)
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%
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Pêntadas
%
(c)
FIGURA 6.10 – Conclusão
A Figura 6.11 mostra a média das estações meteorológicas com dados de precipitação
durante os anos considerados neutros na Região Sul do Brasil, onde é observada a
distribuição da precipitação durante o ano. Durante este período, observa-se que o
número de estações meteorológicas com r ≥ 1 é bem distribuída durante as quatro
estações do ano.
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Pêntadas
%
FIGURA 6.11 – Mesmo que Figura 6.9, exceto para Região Sul do Brasil.
A Tabela 6.2 mostra o início e fim da estação chuvosa com dados de precipitação para a
Região Sudeste do Brasil, a menor e maior estação chuvosa, o início e fim da estação
chuvosa que ocorreu mais cedo e mais tarde, e número de breaks ocorridos durante a
estação chuvosa.
TABELA 6.2 – Data de início e fim da estação chuvosa anualmente (pêntadas) na
Região Sudeste do Brasil. A coluna duração mostra o número de
pêntadas da estação chuvosa para cada ano e número de ocorrência de
breaks, com dados de precipitação.
Ano Evento Início
E.Ch.
Fim
E.Ch.
Duração
E.Ch.
Início
E.Ch.
Fim
E.Ch
Breaks
81-82 N 58 17 37 58 21 1
82-83 EL 57 23 40** 57 23** 1
83-84 LA 53 6 27 53* 6 1
84-85 LA 64 16 26 64 16 -
85-86 N 61 18 31 61 18 1
86-87 EL 67 14 21 67 14 1
87-88 EL 63 16 27 63 16 -
(Continua)
85
TABELA 6.2 – Conclusão
88-89 LA 58 15 31 58 15 -
89-90 N 64 17 27 64 17 2
90-91 EL 58 18 34 58 18 -
91-92 EL 69 12 17* 69** 12 2
92-93 EL 61 11 24 61 11* -
93-94 EL 69 17 22 69** 17 -
94-95 EL 60 10 24 60 10 1
95-96 LA 58 17 32 58 17 1
96 N 61 - - 61 - -
* menor estação chuvosa e início e fim da estação chuvosa mais cedo, ** maior estação
chuvosa e início e fim da estação chuvosa mais tarde.
6.1.2 – Através de dados de ROL, em anos de El Niño, La Niña e Neutros.
No estudo interanual com dados de ROL para a Região Sudeste do Brasil, observou-se
que os anos de 1982–1983 e 1983-1984 anos de eventos El Niño e La Niña,
respectivamente, foram os que apresentaram os períodos de maior estação chuvosa, com
um total de 53 pêntadas, e o menor período de estação chuvosa ocorreu no ano de 1995-
1996, ano de evento La Niña, com um total de 37 pêntadas. A data de início mais cedo
da estação chuvosa ocorreu nos anos de 1983-1984, 1992-1993 e 1996, anos de eventos
La Niña, El Niño e neutro, respectivamente, na pêntada de número 50 (3-7 setembro) A
data de início mais tarde ocorreu nos anos de 1984-1985 e 1987-1988, anos de La Niña
e El Niño, respectivamente, na pêntada de número 58 (13-17 outubro). A data final
mais cedo ocorreu em 1995 - 1996, ano de evento La Niña, na pêntada de número 22
(16-20 abril), e a mais tarde ocorreu em 1982 - 1983, ano de El Niño, na pêntada de
número 34 (15-19 junho).
As análises de ROL apresentadas acima se justificam pela faixa de nebulosidade
convectiva que se desenvolve no noroeste da região Amazônica, e começa a se deslocar
para as Regiões Nordeste e Sudeste do Brasil, no final de agosto e começo de setembro.
86
Durante seu deslocamento a faixa de nebulosidade convectiva se conecta com a
nebulosidade da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). No começo da estação
chuvosa na Região Sudeste, a faixa de nebulosidade atinge as regiões oeste e noroeste
do Estado de Minas Gerais, penetrando na região na direção sudeste, e em seguida,
atingindo toda a região.
Durante a estação chuvosa, observa-se que quando ocorrem períodos de diminuição da
precipitação, a nebulosidade diminui de intensidade e não está presente sobre toda a
região, apenas em uma parte dela. No final da primavera e durante o verão, geralmente
quando ocorrem os picos de estações meteorológicas com registro de precipitação,
forma-se uma faixa de nebulosidade caracterizando a ZCAS (Casarin e Kousky, 1986).
A Figura 6.12 a, mostra a distribuição das estações meteorológicas com r ≥ 1 para cada
pêntada durante o ano de 1986-1987, onde se podem observar os picos de estações
meteorológicas com precipitação e os períodos de diminuição da precipitação. Para o
mesmo período é mostrado o campo de pêntadas de ROL, para as pêntadas (b) 73, (c) 4,
(d) 5, (e) 6, (f) 60, (g) 61 e (h) 62, ambas da Figura 6.12. Observa-se que durante as
pêntadas 73, 4, 5 e 6 a presença de uma faixa de nebulosidade com valores menores que
240 W m
2
com direção noroeste-sudeste, a qual caracteriza a ZCAS, e durante as
pêntadas 60, 61 e 62 esta faixa esta presente em uma pequena área da região, ocorrendo
uma diminuição da precipitação.
87
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10
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37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
Pêntadas
%
(a)
(b)
(c)
FIGURA 6.12 – (a) distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 para
cada pêntada no ano de 1986-1987, na Região Sudeste. (b) campo de
ROL para pêntada 73, (c) mesmo que (b), exceto para pêntada 4, (d)
mesmo que (b), exceto para pêntada 5, (e) mesmo que (b), exceto
para pêntada 6, (f) mesmo que (b), exceto para pêntada 60, (g) mesmo
que (b), exceto para pêntada 61 e (h) mesmo que (b), exceto para
pêntada 62. (Continua)
88
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
FIGURA 6.12 – Conclusão
89
Na Região Sul do Brasil, por não haver uma estação chuvosa bem definida, observa-se
que a precipitação é distribuída durante o ano todo. Assim, a presença da nebulosidade
convectiva pode ser vista por vários períodos durante o ano. Esta nebulosidade pode
estar associada muitas vezes com nuvens do tipo cirrus, as quais aparecem na vanguarda
das frentes frias. Durante a estação do inverno as faixas de nebulosidade que chegam na
região, principalmente no Rio Grande do Sul, (que em geral estão relacionadas aos
picos de estações meteorológicas com registro de precipitação), estão associadas a
sistemas frontais que penetram na região vindos da Argentina. Muitas vezes estas faixas
de nebulosidade se deslocam para leste, em direção ao Oceano Atlântico; também é
observado o deslocamento destas faixas de nebulosidade em direção a Região Sudeste
atingindo o Estado de São Paulo.
Na estação da primavera quando ocorre o início da estação chuvosa na Região Sudeste
do Brasil, a Região Sul é atingida pela faixa de nebulosidade convectiva vinda do
sudeste. Por fazer fronteira, o Estado do Paraná apresenta uma ocorrência de
nebulosidade convectiva parecida com a que ocorre no Estado de São Paulo. A
nebulosidade que atinge São Paulo vinda do norte e centro-oeste do Brasil, muitas vezes
chega até o Estado do Paraná e também a Santa Catarina.
A Tabela 6.3 mostra o início e fim da estação chuvosa com dados de ROL para a Região
Sudeste do Brasil, a menor e maior estação chuvosa, o início e fim da estação chuvosa
mais cedo e mais tarde.
TABELA 6.3 - Data de início e fim da estação chuvosa anualmente (pêntadas). A
coluna duração mostra o número de pêntadas da estação chuvosa para
cada ano e número de ocorrência de breaks, com dados de ROL.
Ano
Evento Início
E.Ch.
Fim
E.Ch.
Duração
E.Ch.
Início
E.Ch.
Fim
E.Ch.
Breaks
81-82 N 55 23 42 55 23 1
82-83 EL 55 34 53** 55 34** 2
83-84 LA 50 29 53** 50* 29 2
(Continua)
90
TABELA 6.3 – Conclusão
84-85 LA 58 26 42 58** 26 2
85-86 N 55 28 47 55 28 3
86-87 EL 57 30 47 57 30 2
87-88 EL 58 24 40 58** 24 -
88-89 LA 55 26 45 55 26 2
89-90 N 55 29 48 55 29 2
90-91 EL 55 30 49 55 30 2
91-92 EL 53 28 49 53 28 3
92-93 EL 50 26 50 50* 26 1
93-94 EL 51 24 48 51 24 1
94-95 EL 54 27 47 54 27 3
95-96 LA 57 22 37* 57 22* 1
96 N 50 - - 50* - 1
* menor estação chuvosa e início e fim da estação chuvosa mais cedo, ** maior estação
chuvosa e início e fim da estação chuvosa mais tarde.
6.2 – Configuração atmosférica com dados interanuais para o período de 1981 a
1996.
Neste estudo procurou-se identificar as características da circulação atmosférica da
América do Sul durante a estação chuvosa nas Regiões Sul e Sudeste do Brasil para o
período de 1981 a 1996. O continente sul-americano está localizado entre dois centros
de alta pressão, um no oceano Pacífico Sul e outro no oceano Atlântico Sul,
denominados de alta subtropical do Pacífico Sul e alta subtropical do Atlântico Sul. No
decorrer do ano, estes centros sofrem variações de intensidade e posição, estando mais
próximos do equador durante o inverno e se deslocando em direção ao pólo durante o
verão (Hastenrath, 1985).
O período da estação chuvosa na Região Sudeste do Brasil apresenta uma ligação com o
posicionamento e intensidade da alta subtropical do oceano Atlântico Sul e também do
deslocamento dos sistemas frontais que chegam a ela. A estação chuvosa na Região
91
Sudeste tem início quando os ventos fortes de leste (procedentes da circulação
anticiclônica do Atlântico Sul) que atingem a região enfraquecem, fazendo com que a
mesma seja atingida pelo escoamento fraco de nordeste associado à circulação
anticiclônica do Atlântico Sul e também pelo escoamento de noroeste, o qual transporta
umidade da Região Amazônica para as Regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil.
Nas pêntadas em que ocorrem os inícios da estação chuvosa nos anos em estudo
observa-se a presença de frentes frias sobre a Região Sudeste do Brasil. A Figura 6.13
foi colocada no texto como um exemplo da presença de uma frente fria sobre o litoral da
Região Sudeste durante o período de 28 de outubro a 1 de novembro de 1992 (pêntada
61), período no qual teve início a estação chuvosa. Este sistema foi intensificado na
presença de um aglomerado convectivo formado no sul do Paraguai, causando chuvas
fortes no Rio Grande do Sul e Santa Catarina nos dias 28 e 29. Associado à convecção
tropical, ocorreu chuva forte no noroeste de São Paulo e Minas Gerais, e moderada a
fraca nos demais estados afetados pelo sistema. Nos dias 30 e 31 a frente fria manteve-
se estacionária sobre o Rio de Janeiro (Climanálise 1992).
Freqüentemente as frentes frias que se deslocam em direção a Região Sudeste do Brasil,
associam-se a um sistema de baixa pressão em superfície sobre o Paraguai, conhecido
como Baixa do Chaco e intensificam-se. Quando isto ocorre, as frentes frias muitas
vezes permanecem semi-estacionarias sobre o litoral da Região Sudeste, isso ocorre
quando existe um vórtice ciclônico em altos níveis sobre a Região Nordeste do Brasil. A
permanência das frentes frias na Região Sudeste, organiza a convecção tropical nas
Regiões Central e Norte do Brasil caracterizando a formação da ZCAS, ocasionando
muita precipitação sobre a região (Lemos e Calbete 1996).
92
FIGURA 6.13 – Seções estação versus tempo dos sistemas frontais que penetraram no
Brasil em outubro de 1992. A linha indica que a frente passou pela
estação entre as 09:00 (H.L.) do dia anterior e às 09:00 (H.L.) do dia
indicado.
FONTE: Climanálise, CPTEC/INPE, v.7, n. 10, Out. 1992
Kodama (1992) mostra que uma das condições para o estabelecimento da ZCAS é a
ocorrência de um escoamento de ar úmido em baixos níveis em direção aos pólos, à
oeste da alta subtropical do Atlântico Sul, reforçado por outro fluxo de noroeste vindo
da Região Amazônica. Observações indicam uma associação entre períodos de
enchentes de verão na Região Sudeste e seca na Região Sul com a permanência da
ZCAS por períodos prolongados sobre a Região Sudeste; por outro lado, períodos
extremamente chuvosos no sul coincidem com seca na Região Sudeste, indicando a
presença de ZCAS mais ao sul.
A Figura 6.14 (a) e (b) mostra a distribuição pentadal das estações meteorológicas com
r ≥ 1 de 1991-1992 para as Regiões Sudeste e Sul. Na Figura 6.14 (a), observa-se na
pêntada 4, o número de estações meteorológicas com r ≥ 1 de aproximadamente 80%
durante duas pêntadas seguidas, enquanto que na Figura 6.14 (b) no mesmo período o
número de estações meteorológicas com r ≥ 1 é muito baixo. Na Figura 6.14 (c) no
93
campo de ROL, observa-se uma faixa de nebulosidade com orientação noroeste-sudeste
sobre a Região Sudeste, caracterizando um episódio de ZCAS, na Região Sul apenas no
estado do Paraná e oeste de Santa Catarina mostra uma nebulosidade com valor menor
que 240 W m
2
, no restante da região esta faixa esta com valores maiores que 240 W m
2
.
Na Figura 6.14 (d, e, f) no campo de divergência em baixos e médios níveis, observa-se
convergência sob a região das ZCAS, ocorrendo movimentos ascendentes ocasionando
precipitação na região. Na Região Sul observa-se divergência em baixos níveis e
convergência em médios e altos níveis sobre a região, ocasionando movimentos
descendentes, diminuindo a precipitação sobre a região.
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37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
Pêntadas
%
(a)
FIGURA 6.14- (a) Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 para
Região Sudeste e (b) mesmo que (a), exceto para a Região Sul, (c)
campo de ROL, (d) campo de convergência em 925 hPa, (e) campo de
convergência em 500 hPa e (f) campo de convergência em 300 hPa.
(Continua)
94
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70
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100
37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
Pêntadas
%
(b)
(c) (d)
(e)
(f)
FIGURA 6.14 – Conclusão
95
Nos anos em estudo foi observado que durante a estação chuvosa na Região Sudeste do
Brasil ocorrem períodos de diminuição da precipitação (breaks). Gan et. al (2002)
observaram que a Região Central do Brasil apresenta períodos secos e de intensas
chuvas durante a estação chuvosa, associadas à circulação de baixos níveis. Para os
períodos secos os autores observaram que os fluxos de nordeste são mais fracos sobre o
sul da Amazônia, e não giram para leste; logo, a umidade vinda da Amazônia não atinge
a região do Brasil central. Assim, a estação seca no Brasil central está associada aos
fluxos de leste.
A Figura 6.15 mostra no campo de escoamento em baixos, médios e altos níveis, um
período de break (pêntadas 9, 10 e 11) ocorrido durante a estação chuvosa de 1991-
1992, onde é observado o deslocamento do anticiclone subtropical do Atlântico Sul em
direção ao sul. Neste estudo, observou-se que durante os períodos de breaks ocorridos
na Região Sudeste o anticiclone subtropical do Atlântico Sul desloca-se em direção ao
sul, aproximadamente entre 25ºS e 30ºS. Devido a este deslocamento a Região Sudeste
do Brasil é atingida por ventos fortes de leste em baixos níveis chegando
aproximadamente a 55ºW a 60ºW, mudando para o sul e algumas vezes para o noroeste.
Em médios e altos níveis também ocorre o deslocamento do anticiclone em direção ao
sul da América do Sul. No nível de 300 hPa ocorre uma circulação ciclônica sobre a
Região Sudeste, formando uma zona de convergência em altos níveis, favorecendo
movimento descendente sobre a região, diminuindo a precipitação.
96
(a)
(b)
(c)
(d)
FIGURA 6.15 – Campo de vento para, (a) (b) (c) pêntada 9 para os níveis de 925, 500 e
300 hPa respectivamente,(d) (e) (f) pêntada 10 para os níveis de 925,
500 e 300 hPa respectivamente, (g) (h) (i) pêntada 11 para os níveis de
925, 500 e 300 hPa respectivamente, ambas de 1991 – 1992.
(Continua)
97
(a) (f)
(b) (h)
(i)
FIGURA 6.15 – Conclusão
98
Nos períodos em que são observados picos elevados de estações meteorológicas com r
≥ 1 na Região Sudeste, observa-se que o escoamento de nordeste em baixos níveis ao
atingir a região diminui de intensidade. Assim, o escoamento de noroeste que transporta
umidade da região amazônica atinge a Região Sudeste do Brasil, havendo uma
confluência destes ventos com ventos de nordeste associados ao anticiclone do
Atlântico Sul. Sobre a região há então, uma área de convergência em baixos níveis
favorecendo movimento ascendente. A Figura 6.16 mostra a distribuição pêntadal das
estações meteorológicas com r ≥ 1 e os campos de vento e divergência em baixos,
médios e altos níveis para 1995-1996. Na Figura 6.16(a) observa-se nas pêntadas 72 e
73 elevados números de estações meteorológicas com r ≥ 1. Isso é devido a presença de
uma circulação ciclônica sobre o Paraguai e parte da Região Sul do Brasil, esta
circulação pode ser vista em médios e altos níveis. Em 300 hPa, observa-se que a AB
esta deslocada ao norte de sua posição climatológica, fazendo com que o escoamento
da circulação ciclônica e da AB atinjam a região (Figura 6.16 b c d), a qual faz com que
ocorra forte precipitação na Região Sudeste, pois favorece o transporte de umidade e o
aumento de convergência de massa e de umidade em baixos e médios níveis para a
região, (Figura 6.16 h i j). A Figura 6.16 (e f g), mostra em baixos níveis uma circulação
ciclônica sobre parte da Região Sul e Sudeste, em médios níveis esta circulação se
desloca um pouco para leste e a região é atingida por um escoamento de oeste
proveniente da AB. A Figura 6.16 (h l m), mostra convergência em baixos e médios
níveis, favorecendo o transporte de umidade para a região.
99
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Pêntadas
%
(a)
(b) (c)
FIGURA 6.16– (a) Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 na
Região Sudeste para 1995-1996, (b) (c) (d) campo de vento para
pêntada 72 (final de dezembro) para os níveis de 925, 500 e 300 hPa,
respectivamente, (e) (f) (g) campo de vento para pêntada 73 (final de
dezembro) para os níveis de 925, 500 e 300 hPa, respectivamente,
(h) (i) (j) campo de divergência para pêntada 72 para os níveis de 925,
500 e 300 hPa, respectivamente, (k) (l) (m) campo de divergência
para pêntada 73 para os níveis de 925, 500 e 300 hPa,
respectivamente. (Continua)
100
(d) (e)
(f) (g)
(h) (i)
FIGURA 6.16 – (Continua)
101
(j) (k)
(l) (m)
FIGURA 6.16 – Conclusão
A Figura 6.17(a) mostra a distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1
para o ano de 1981-1982. Observa-se que na Região Sul do Brasil, quando o anticiclone
está próximo do litoral do Rio Grande do Sul (Figura 6.17 (b,c,d e h,i,j)), os ventos
fortes de nordeste em baixos níveis atingem a região, diminuindo a precipitação, a
Figura 6.17 (c d) mostra em médios e altos níveis que ocorre uma bifurcação no
escoamento de oeste sobre a região ocasionando sobre esta, ventos de sul e sudoeste. Na
Figura 6.17 (i j) ocorre o deslocamento da AB um pouco ao sul de sua posição
climatológica, fazendo com que o escoamento de oeste atinja a Região Sul com direção
sudoeste. Quando este se desloca para leste (Figura 6.17 (e,f,g e k,l,m)) os ventos de
nordeste diminuem de intensidade em baixos níveis e a região começa a ser atingida por
102
um escoamento de noroeste, trazendo umidade da região amazônica e aumentando a
precipitação. Nas Figuras 6.17(e,f,g e k,l,m) observa-se que parte da Região Sul é
atingida por ventos de noroeste, os quais transportam umidade da Amazônia para a
região. Quando o anticiclone esta posicionado ao sul do Uruguai, a região é atingida por
ventos de leste (no Rio Grande do Sul) e sudeste (em Santa Catarina e Paraná) em
baixos níveis, os quais também provocam uma diminuição da precipitação sobre a
região, pois a região não é atingida pelo escoamento de noroeste.
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Pêntadas
%
(a)
FIGURA 6.17 – (a) Distribuição pêntadal das estações meteorológicas com r ≥ 1 na
Região Sul no ano de 1981-1982, (b) (c) (d) campo de vento para a
pêntada 47 para os níveis de 925, 500 e 300 hPa respectivamente, (e)
(f) (g) campo de vento para a pêntada 48 para os níveis de 925, 500 e
300 hPa respectivamente, (h) (i) (j) campo de vento para a pêntada 4
para os níveis de 925, 500 e 300 hPa respectivamente e (k) (l) (m)
campo de vento para a pêntada 7 para os níveis de 925, 500 e 300 hPa
respectivamente, ambas para 1981-1982. (Continua)
103
(b) (c)
(d) (e)
(f) (g)
FIGURA 6.17 – (Continua)
104
(h) (i)
(j) (k)
(l) (m)
FIGURA 6.16 – Conclusão
105
No campo de umidade específica, observou-se que quando a banda de nebulosidade da
região noroeste da América do Sul começa a atingir a Região Sudeste a umidade passa a
ter um pequeno aumento em baixos níveis (aproximadamente em meados de outubro).
A Figura 6.18 mostra o campo de umidade específica em baixos, médios e altos níveis
para as pêntadas 23 e 71 de 1992-1993, em meados de dezembro (Figura 6.18 a b c), a
umidade específica apresenta outro aumento chegando a 17 g kg,
-1
valor que permanece
durante todo o verão. Este valor diminui em meados de abril (Figura 6.18 d e f), quando
a banda de nebulosidade começa a deixar a região em direção ao norte do Brasil.
Na Região Sudeste, em baixos níveis os maiores valores de umidade específica são
vistos nos setores oeste, centro-oeste de Minas Gerais e na divisa de Minas Gerais com
São Paulo, enquanto que os menores valores se encontram em todo o litoral da região
(São Paulo, Rio de Janeiro e Espírito Santo) e na região sul de São Paulo na divisa com
Paraná (Figura 6.18).
Na Região Sul do Brasil, observa-se que a umidade específica começa a aumentar o seu
valor máximo no final de outubro e começo de novembro. Em meados de dezembro
ocorre um novo aumento, permanecendo por todo o verão. Estes valores máximos são
vistos no Estado do Paraná, sendo parecidos aos encontrados em São Paulo (Figura 6.18
a b c). Os valores máximos de umidade específica na Região Sul começam a diminuir
juntamente com a Região Sudeste. Os valores mínimos são encontrados na metade sul
do Rio Grande do Sul, mostrando uma grande variabilidade devido às massas de ar frio
que chegam à região (Figura 6.18 d e f).
106
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
FIGURA 6.18 – (a) (b) (c) campo de umidade específica para a pêntada 71 de 1992-
1993 para os níveis de 925, 500 e 300 hPa, (b) mesmo que (a) exceto
para pêntada 23.
107
As temperaturas nas Regiões Sul e Sudeste apresentam variações nos seus valores,
estando em geral associadas à movimentação das massas de ar que chegam às regiões.
Na Região Sudeste as temperaturas começam a se elevar no começo de novembro.
Durante o verão as temperaturas se mantém elevadas apresentando pequenas quedas
quando da passagem de frentes frias pela região voltando a diminuir em meados de
abril. Na Região Sul, as temperaturas apresentam grandes variações, principalmente no
Rio Grande do Sul, por ser uma região muito influenciada pelas massas de ar frio que
chegam na retaguarda dos sistemas frontais, como mencionado anteriormente.
A Figura 6.19 mostra os campos de vento e temperatura referentes as pêntadas 9 e 12 de
1990-1991. O campo de vento (pêntada 9) mostra a confluência dos ventos de sul em
direção ao Rio Grande do Sul devido a um anticiclone sobre a Argentina e um ciclone
sobre o oceano Atlântico Sul (35º-40ºS e 40º-45ºW). A temperatura no Rio Grande do
Sul durante a pêntada 9 varia entre 15º e 20ºC. Na pêntada 12, no campo do vento,
observa-se que o Rio Grande do Sul está sendo atingido por escoamentos de noroeste e
nordeste, e a temperatura está variando de 20º a 24ºC, do litoral à região oeste do
estado.
(a)
(b)
FIGURA 6.19 - (a) escoamento durante a pêntada 9, (b) campo de temperatura durante a
pêntada 9, (c) mesmo de (a) exceto para pêntada 12 e (d) mesmo de (b)
exceto para pêntada 12. (Continua)
108
(c) (d)
FIGURA 6.19 – (Conclusão)
109
CAPÍTULO 7
CONCLUSÕES
Durante o período analisado, observou-se que pelos dados de ROL, a estação chuvosa
na Região Sudeste do Brasil, ocorre do final de setembro início outubro a início de
maio. Já através dos dados de precipitação, observa-se que a estação chuvosa ocorre
entre os meses de outubro a março. Através dos dados de ROL a estação chuvosa tem
início no período de 28 de setembro - 2 outubro (pêntada 55) e o término em 1-5 de
maio (pêntada 25) e através dos dados de precipitação a estação chuvosa ocorre no
período de 18-22 de outubro (pêntada 59), com término em 27-31 de março (pêntada
18).
As definições de início e fim da estação chuvosa com dados de ROL, mostram início
antecipado e finais tardios, comparados com os dados de precipitação, isto devido os
dados de ROL indicarem somente a nebulosidade convectiva e não necessariamente a
precipitação. Assim, a data de início e fim da estação chuvosa com dados de
precipitação são mais confiáveis do que com dados de ROL.
Na Região Sul do Brasil, através da análise climatológica foi observado que a região
não apresenta uma estação chuvosa bem definida, devido à distribuição da precipitação
durante todo o ano.
Durante o período da estação chuvosa na Região Sudeste, os maiores valores de
umidade específica em baixos níveis são vistos nas regiões oeste, centro-oeste de Minas
Gerais e na divisa de Minas Gerais com São Paulo, enquanto que os menores valores se
encontram em todo o litoral da região e na região sul de São Paulo, na divisa com
Paraná. Na Região Sul, os valores máximos são encontrados no Paraná, na fronteira
com São Paulo, e os mínimos são encontrados na metade sul do Rio Grande do Sul.
A estação chuvosa através dos dados de precipitação tem início, quando os ventos de
leste diminuem de intensidade e a região começa a ser atingida por ventos de nordeste e
também de noroeste em baixos níveis (925 hPa). Em médios e altos níveis quando
110
ocorre o início da estação chuvosa o escoamento zonal de oeste diminui de intensidade
na faixa latitudinal de 10º a 25ºS, assim, a região é atingida por ventos de nordeste
fraco. Quando ocorre o final da estação chuvosa os ventos de leste em baixos níveis
voltam a atingir a região novamente e em altos níveis o escoamento zonal de oeste volta
a ser forte até 10ºS.
Durante os períodos de breaks, ocorridos na Região Sudeste, observou-se o
deslocamento do anticiclone do Atlântico Sul em direção ao sul. Na Região Sul, a
presença de um anticiclone próximo do litoral da região e ao sul do Uruguai, faz com
que ocorra diminuição da precipitação sobre a região.
Finalmente por meio deste estudo, usando dados de precipitação e ROL, verificou-se
que a Região Sudeste apresenta claramente uma estação chuvosa e outra seca. Foi
observado que estas estações têm um pequeno desvio em relação ao início da estação
chuvosa entre um ano e outro. A evolução temporal desta distribuição evidenciou um
deslocamento meridional das chuvas entre as estações chuvosas.
111
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