MUDANÇAS CLIMÁTICAS DOS EVENTOS SEVEROS DE PRECIPITAÇÃO NO LESTE DE SANTA CATARINA DE ACORDO COM O MODELO HADRM3P - PDF
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Giovana Marques Santana
1 MUDANÇAS CLIMÁTICAS DOS EVENTOS SEVEROS DE PRECIPITAÇÃO NO LESTE DE SANTA CATARINA DE ACORDO COM O MODELO HADRM3P Gilson Carlos da Silva, 1,2 André Becker Nunes 1 1 UFPEL Brazil Pelotas 2 RESUMO: Eventos severos de precipitação constituem nos fenômenos meteorológicos que mais causam transtornos para a sociedade em geral, em que estudos a seu respeito são, portanto, de suma importância. Aqui, o objetivo é a análise climática sazonal dos eventos de precipitação com potencial para causar inundação em algumas cidades da região leste do Estado de Santa Catarina, um dos estados brasileiros mais afetados por inundações e deslizamentos. Para isto, é empregada uma metodologia baseada nos históricos de inundação de cada cidade, haja vista que este tipo de transtorno depende também de características urbanísticas específicas, para que se verifique a climatologia do presente e, a partir desta e com o emprego do modelo climático regional HadRM3P, se obtenha a climatologia sazonal para o período de No geral, os resultados indicam considerável aumento no número de ocorrências em praticamente todas as cidades. ABSTRACT: Rainfall severe events are the meteorological phenomena that cause the most troubles to the society and, therefore, studies about it are the great importance. Here, the aim is the seasonal climatic analysis of the rainfall events that can cause flood in some cities of east region of Santa Catarina State one of the most Brazilian states affected by flooding and landslides. Thus, a methodology based on flood history of each city because this kind of trouble also depends on specific urban features in order to verify the present-day climatology and, from that and employing HadRM3P regional climate modeling, it obtains a seasonal climatology for period. In general the results indicate a considerable increase of occurrences in almost all cities. 1. INTRODUÇÃO Inundações, enxurradas e deslizamentos de terra são conseqüências de eventos severos de precipitação que afetam muitas cidades brasileiras. Basicamente, são dois os aspectos que influenciam na freqüência deste tipo de transtorno: um natural, que se refere à intensidade e freqüência dos eventos extremos de precipitação e ao relevo em que a cidade está inserida, e um antropogênico, que se refere aos fatores urbanísticos que potencializam as condições para a ocorrência de inundação, como a mudança na cobertura do solo que tende a diminuir a infiltração de água no solo e aumenta o escoamento superficial. Contudo, não se pode desconsiderar o fato de que em um cenário de mudanças climáticas devido à emissão de gases
2 de efeito estufa, o aumento na freqüência dos eventos severos também possui uma parcela antropogênica na sua causa. Haja vista a importância do tema para a sociedade em geral, o presente trabalho tem como objetivo a análise dos eventos com potencial para causar inundação em algumas cidades localizadas em uma das regiões mais críticas, com relação aos transtornos causados por este tipo de evento, do Brasil: a região leste do Estado de Santa Catarina. Mais especificamente, aqui se analisará a climatologia sazonal para o fim do século por meio de modelagem climática regional. Contudo, para tal, é necessária a análise deste tipo de evento no tempo presente. 2. METODOLOGIA O comportamento do clima do futuro depende do clima do presente. Como o trabalho se refere aos casos com potencial para causar inundação, torna-se necessário a análise do histórico de inundações em cada cidade selecionada (Da Silva e Nunes, 2011a). Foram selecionadas 18 cidades que apresentam inundações com certa frequência, e os dados sobre as ocorrências foram extraídos da Defesa Civil Estadual, de artigos científicos e de jornais locais, durante o período de Usou-se os dados de precipitação da Agência Nacional de Águas (ANA) e do CPC (Climate Prediction Centre) para o preenchimento das falhas acumuladas em até 15 dias anteriores à cada ocorrência de inundação, a fim de se obter um limiar que indicasse qual taxa (mm de chuva acumulada em um determinado número de dias) poderia causar uma inundação em cada cidade. Desta forma, ao considerar-se o histórico de inundação, insere-se o fator urbanístico na metodologia de detecção dos eventos severos de precipitação. Aqui, serão analisados os casos de inundação brusca, i.e., precipitações acumuladas em poucos dias. As taxas escolhidas como limiares são aquelas que apresentaram menor desvio padrão, ou seja, as que tendem a melhor representar os casos para cada cidade. Determinados os limiares, os casos são contabilizados durante o período de e posteriormente é obtida a climatologia sazonal do tempo presente. A climatologia sazonal do tempo futuro é obtida após a quantificação deste tipo de evento no cenário futuro. Para tal foi usado o modelo climático regional HadRM3P, do Hadley Centre, cujas projeções foram realizadas pelo Centro de Ciências do Sistema Terrestre do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CCST/INPE) (Marengo et al. 2009). O número de eventos do futuro é determinado pela variação (ou mudança) climática de acordo com o modelo climático, dada pela razão entre o número de eventos de acordo com o cenário A2, o mais pessimista com relação è emissão de gases de efeito estufa conforme o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), e o número de eventos de acordo com o Baseline ( ) do modelo ambos, A2 e Baseline, empregando os limiares obtidos de acordo com os casos do presente. O número de eventos do futuro é obtido ao aplicarmos a variação climática no número de eventos do presente (Da Silva e Nunes, 2011b).
3 3. RESULTADOS Na Figura 1 são apresentados os limiares referentes a cada cidade, bem como a localização das mesmas no mapa da região leste do Estado de Santa Catarina. Por exemplo, a cidade de Alfredo Wagner apresentou o seguinte limiar: 126 mm de chuva acumulados em 4 dias (4d126). Notase, por exemplo, que Ilhota e Ituporanga tendem a necessitar menos precipitação acumulada do que Blumenau para que ocorra alguma inundação. O mesmo pode-se dizer de Orleans com relação à Porto União, se avaliarmos cidades cujos limiares se baseiam no mesmo número de dias. Na Figura 2 são apresentadas as variações climáticas no número de ocorrências de eventos com potencial parra inundação para o tempo presente ( ). Observa-se que a maioria das cidades apresenta o verão como a estação com maior número de ocorrências. Contudo, não existe um padrão regional bem definido. A Figura 3 apresenta a variação climática da climatologia sazonal do número de casos. O resultado é dado em porcentagem referente ao tempo presente, em que a cor azul representa um aumento mínimo, o amarelo um aumento de até 50%, o laranja um aumento entre 50 e 100% e o vermelho um aumento maior que 100%. Foi observado aumento no número de casos em todas as cidades, para todas as estações porém, com diferentes comportamentos. 4. CONCLUSÕES Foi observado que as particularidades de cada cidade (relevo, bacia hidrográfica, urbanismo) fazem com que existam diferentes limiares para a detecção dos casos de eventos de precipitação com potencial para inundação, com algumas cidades apresentando mais facilidade para a ocorrência de inundação do que outras, conforme Figura 1. As diferenças também são observadas na climatologia sazonal deste tipo de evento (Figura 2), onde pode-se observar que o Verão é a estação que apresenta a maior frequência deste tipo de evento. Esta característica é notada, por exemplo, na capital Florianópolis. Já Porto União, por exemplo, possui mais frequência de eventos no inverno. Com relação à climatologia sazonal do tempo futuro ( ) (Figura 3), observa-se um aumento em todas as cidades e em todas as estações. A maior variação ocorre no outono e verão especialmente na primeira, em que se verifica aumento maior que 100% em 12 das 18 cidades. A menor variação se encontra no inverno, onde o setor norte da região de estudo apresenta 6 cidades com aumento mínimo no número de ocorrências. Assim, este trabalho reforça, com outros da literatura, a tendência de aumento no número de eventos com potencial para causar inundação e, portanto, a necessidade de se desenvolver políticas públicas de prevenção e mitigação dos futuros transtornos nas cidades. AGRADECIMENTOS O primeiro autor agradece à CAPES pela bolsa de mestrado.
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Marengo, J. A., et al. Future change of climate in South America in the late twenty-first century: intercomparison of scenarios from three regional climate models. Clim. Dyn DOI /s Da Silva, G. C., Nunes, A. B. Análise quantitativa de eventos extremos de precipitação na cidade de Florianópolis - Parte 1: Clima Presente ( ). In: IV Encontro Sul-Brasileiro de Meteorologia, 2011, Pelotas-RS. Anais do IV Encontro Sul-Brasileiro de Meteorologia, 2011a. Da Silva, G. C., Nunes, A. B. Análise quantitativa de eventos extremos de precipitação na cidade de Florianópolis - Parte 2: Clima Futuro ( ). In: IV Encontro Sul-Brasileiro de Meteorologia, 2011, Pelotas-RS. Anais do IV Encontro Sul-Brasileiro de Meteorologia, 2011b. Figura 1. As cidades analisadas no trabalho, seus limiares (diasdprecipitação) para detecção dos eventos e suas localizações no mapa de SC.
5 Figura 2. Climatologia sazonal dos eventos com potencial para inundação para as cidades selecionadas. Figura 3. Variação climática dos eventos. a) Verão, b) Outono, c) Inverno, d) Primavera
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