Relação da precipitação no Rio Grande do Sul no bimestre janeiro-fevereiro com a TSM de áreas do Pacifico Central e Atlântico Sudoeste - PDF
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Maria das Neves Godoi Barreiro
1 Relação da precipitação no Rio Grande do Sul no bimestre janeiro-fevereiro com a TSM de áreas do Pacifico Central e Atlântico Sudoeste Julio Renato Marques 1 ; Valesca R. Fernandes 2 ; Vinicuis B. Sperling 3 1 Universidade Federal de Pelotas Fac. Meteorologia Av. Ildefonso Simões Lopes 2751 Bairro Arco Íris Pelotas RS Brasil, 2 Graduanda da Faculdade de Meteorologia da UFPel. 3 Graduando da Faculdade de Meteorologia da UFPel. ABSTRACT: This work had since objective checked the relation of the variation of the rain accumulated in Rio Grande do Sul in the two months' period in January-February and the anomalies of TSM in areas of the Central Pacific Ocean and South-west Atlantic. The results showed up which anomalies of TSM isolated so much of the Central Pacific how much of the South-west Atlantic they present low correlation with the rain of the two months' period in January-February in the Rio Grande do Sul. However, when one uses simultaneously the combined anomalies, it is possible to improve this relation. When there is used the sign of the anomaly of TSM of bigger magnitude between the areas when the relation was studied he presents great persistence of determined extreme class of rain predominates, where the positive strong sign is made a list to the increase of rain, whereas, the predominance of negative strong sign is associated the reduction of the rain accumulated in the two months' period in January-February in the Rio Grande do Sul. Palavras-chave: Variabilidade da precipitação, anomalia TSM. 1 INTRODUÇÃO A variabilidade temporal da precipitação durante o verão no Rio Grande do Sul (RS) é apontada como a principal causa nas variações dos rendimentos das principais culturas do RS. Marques et al. (2006) e Gruppelli et al. (2006) identificaram que a precipitação total do bimestre janeiro-fevereiro apresenta grande relação com a produtividade da soja, arroz e qualidade da uva no RS. Este período é caracterizado por apresentar grande demanda evaporativa da atmosfera, e conseqüentemente, grandes riscos de deficiências hídricas, as quais têm sido mais freqüentes nesta última década. Vários estudos apontam evidências de que os oceanos Atlântico e Pacífico desempenham um papel significativo nas flutuações climáticas que ocorrem na região Sul do Brasil (Ropelewski & Halpert, 1988, Diaz et al, 1998; Grimm, 2000). As relações mais claras das interações entre oceano e atmosfera aparecem nos grandes eventos do fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS). No entanto, e xistem diversos padrões de oscilação, tantos atmosféricos como oceânicos que variam em diferentes escalas de tempo, contribuindo também de forma diferente nas variações climáticas. Muitos índices climáticos têm sido propostos, que em geral são gerados a partir de observações de oceano, de atmosfera e na combinação destes. Entre estes Índices atmosféricos, destaca-se QBO (Quase - Biennial Oscillation) e SOI (Southern Oscillation Index). Entre os índices oceânicos, SST ( Sea Surface Temperature) no Pacifico equatorial, PDO (Pacific Decadal Oscillation), TNA (Tropical Northern Atlantic Index) e TSA (tropical Southern Atlantic Index). Entre os índices combinados destaca-se o MEI (Multivariete Enso Índex). Pesquisas têm mostrado que entre estes, os mais importantes para o sul do Brasil são os derivados da temperatura na superfície do mar.
2 O objetivo deste trabalho é verificar as relações da precipitação acumulada do trimestre janeiro-fevereiro no RS com as variações das anomalias de TSM em áreas do oceano Pacifico Central e Atlântico Sudoeste. 2 - MATERIAL E MÉTODOS Neste artigo foram utilizados dados de precipitação mensal de janeiro e fevereiro de 27 estações meteorológicas, pertencentes ao 8º Distrito de Meteorologia do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), no período de 1982 e Os dados de precipitação foram agrupados em totais acumulados bimestral (jan/fev). O conjunto de dados de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) utilizados obtido do NOAA ( National Oceanic & Atmospheric Administration, disponíveis em também para o período de 1982 a Para a TSM foram calculadas médias bimestrais, convertidas em anomalias para as áreas dos oceanos que foram definidas de ATLS (Atlântico Sudo este) e PACC (Pacifico Central), representadas na Figura 1. As áreas foram definidas sendo, PACC nas coordenadas 5S-5N, 180W-120W e área ATLS nas coordenadas 20S-30S, 20W-40W. A análise da relação bimestral de cada área de anomalia de TSM com a precipitação bimestral em cada estação meteorológica foi pelo coeficiente de correlação e testados a significância. Para cada ano, as estações meteorológicas foram classificadas em classes, sendo definida estiagem (abaixo do percentil 0,3), classe excesso (acima do percentil 0,7) e classe normal o limite interno destas. Após foram definidos os anos em que predominou cada classe (normal, estiagem ou excesso, conforme o percentual de estações no RS. Figura 1. Representação das áreas oceânicas do Pacifico Central e Atlântico Sudoeste. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Para este trabalho, os valores mínimos (em modulo) para os coeficientes de correlação sejam significativos a 1% de probabilidade foi 0,50. Pela Figura 1a percebe-se que coeficientes de correlação entre a precipitação acumulada no bimestre jan/fev e a TSM da área ATLS são significativos apenas em pequenas regiões do noroeste e sudeste do RS. Na Figura 1b observa-se que os coeficientes de correlação da precipitação acumulada do bimestre jan/fev e a TSM na área PACC não apresentam significância de 1% no RS. Estes resultados mostram que anomalias isoladas de TSM não são bons indicadores para as variações da precipitação neste período no RS. No entanto, quando se usa simultaneamente as anomalias combinadas, pode-se melhorar esta relação. As anomalias combinadas destas áreas foram definidas pelo valor de maior magnitude da anomalia entre as duas áreas. Esta analise considera apenas as anomalias mais persistentes e, portanto padrões mais bem definidos em alguns dos oceanos (áreas) citados. Na Tabela são classificados os anos (bimestre jan/fev) em que mais de 50% das estações meteorológicas do RS registraram precipitações acumuladas bimestrais em uma das classes extremas. A metodologia de considerar anomalia de maior magnitude entre as duas áreas
3 mostra que existem forte coerência entre o sinal e a ocorrência de predominar determinada classe extrema no RS, especialmente nos períodos em que o sinal de um dos oceanos é forte ou moderado a) b) Figura 1. Coeficiente de correlação entre a precipitação acumulada jan/fev com a TSM de jan/fev média da área: a) ATLS; b) PACC. Entre os sete ( 7) períodos classificados de bimestre classe seco (1982, 1988, 1991, 1999, 2004, 2005, 2006) verificou-se que cinco ( 5) bimestres apresentaram anomalias negativas em alguma das áreas oceânicas. Com um percentual menor de persistência do bimestre classe seco (entre 30 e 50%), mas ainda com predomínio sobre a classe excesso,
4 podem-se destacar os anos de 1989, 1997, 2008 e Nota-se que em todos estes anos também apresentaram sinal negativo de anomalias em pelo menos uma das áreas oceânicas. Combinando a classe bimestre seco e a relativamente seco totaliza-se onze (11) anos, nos quais oito ( 9) destes apresentaram anomalias negativas em pelo menos uma das áreas oceânicas, mostrando assim maior relação das TSM combinadas com as variações da precipitação no RS. Para os casos de excesso no RS, nota-se que entre os sete ( 7) períodos definido de bimestre classe chuvoso (1983, 1984, 1996, 1998, 2001, 2003, 2007) verificou-se que todos os bimestres apresentam anomalias positiva em alguma das áreas oceânicas (considerando a maior magnitude entre as duas). Tabela 1. Percentual de estações meteorológicas do RS com precipitação acumulada de jan/fev registradas nas classes estiagem (cl asse abaixo do percentil 0,3) excesso (classe acima do percentil 0,7) e anomalias de TSM nas áreas ATLS e PACC. Anos estiagem Normal excesso Anomalia Atlântico (ºC) Anomalia Pacífico (ºC) Anos Especiais ,21 0,09 Seco ,04 2,63 Chuvoso ,17-0,60 Chuvoso ,28-1, ,36-0, ,14 1, ,87 0,65 Seco ,18-1, ,28 0, ,32 0,35 Seco ,40 1, ,02 0, ,17-0, ,23 0, ,79-0,42 Chuvoso ,47-0, ,25 2,36 Chuvoso ,85-1,46 Seco ,69-1, ,71-0,69 Chuvoso ,11 0, ,08 1,01 Chuvoso ,37 0,18 Seco ,00 0,41 Seco ,03-0,76 Seco ,01 0,42 Chuvoso ,48-1, ,75-0,83 - De forma semelhante a analise anterior, foram selecionados os bimestres com percentual menor de persistência da classe chuvoso (entre 30 e 50%), mas com predomínio
5 sobre a classe seco. Neste grupo estão os anos de 1985, 1986, 1990, 1992, 1993 e Notase que estes anos não apresentaram clara coerência na magnitude da anomalia predominante. A verificação do sinal das anomalias de maior magnitude entre os dois oceanos em períodos que ocorreram classes extremas de precipitação no RS mostram evidencias na relação com as TSM. Para que esta relação sirva de indicador deste período, fez-se uma analise inversa, ou seja, verificar o predomínio de cada classe em anos em que as anomalias mais significativas estavam presentes (modulo da maior anomalia superior ou igual a 1). Nos anos de 1982, 1985, 1989, 1991, 1999, 2000, 2004, 2005 e 2008 a anomalia negativa de TSM da área oceânica de maior sinal foi superior a modulo de 1ºC. Entre os nove (9) bimestres, sete (7) deles foram classificados como seco ou normal seco, mostrando grande evidencias do sinal negativo quando as anomalias são maiores que 1ºC. Nos anos de 1983, 1984, 1987, 1992, 1998, 2001, 2003, 2006 a anomalia positiva de TSM da área oceânica de maior sinal foi superior a 1ºC. Dentre estes oito (8) bimestres, seis (6) deles foram classificados como chuvoso ou normal chuvoso, mostrando também evidencias quando o sinal positivo predominante entre as áreas é igual ou superior a 1ºC. 4 CONCLUSÕES Estes resultados evidenciaram que anomalias de TSM isoladas tanto do Pacifico Central quanto do Atlântico sudoeste apresentam baixa correlação com as precipitações acumuladas do bimestre janeiro-fevereiro no RS. No entanto, quando se usa simultaneamente as anomalias combinadas, pode-se melhorar esta relação. Quando se utiliza o sinal da anomalia de TSM de maior magnitude entre as áreas estudada a relação apresenta grande persistência de predominar determinada classe extrema de precipitação, onde o sinal positivo forte está relacionado ao aumento de precipitação, enquanto que, o predomínio de sinal negativo forte está associado à redução da precipitação acumulada no bimestre janeiro-fevereiro no RS. 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CHENG, X.; WALLACE, J. M. Cluster Analysis of the Northern Hemisphere Wintertime 500-hPa Height Field: Spatial Patterns. Journal of the Atmospheric Sciences, Boston, v.50, n.16, p , DIAZ, A.E.; STUDZINKI, C.D.; MECHOSO, C.R. Relationships between precipitation anomalies in Uruguay and Southern Brazil and sea temperature in the Pacific and Atlantic oceans. Journal of Climate, Boston, v.11, n.2, p , GRIMM, A. M. Climate variability in Southern South America associated with El Niño and La Niña events. Journal of Climate, Boston, v.13, n.1, p , GRUPPELLI, J. L.; MARQUES, J. R.; DINIZ, G. B. Relação da precipitação e da temperatura da superfície do mar em anos de alta e baixa qualidade da uva na região nordeste do Rio Grande do Sul. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 14, 2006, Florianópolis. C MARQUES, J. R.; DINIZ, G. B.; PRESTES, S. D. Anomalia na TSM associadas às fortes anomalias na produtividade da soja no Rio Grande do Sul. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 14, 2006, Florianopolis. C RAO, V. B., HADA,S K.: Characteristics of rainfall over Brazil: Annual variations and connections with the Southern Oscillation. Theor. Appl. Climatol., 42: 81-91, ROPELEWSKI, C. F.; HALPERT, M. S. Global and regional scale precipitation patterns associated with the El Niño/Southern Oscillation. Monthly Weather Review, Boston, v.115, n.8, p , 1987.
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