Distribuição de frequência de tempestades, utilizando ecos

Distribuição de frequência de tempestades, utilizando ecos de um
radar meteorológico, para três regiões do Estado de São Paulo.
José Carlos Figueiredo1, Ana Maria Gomes1
1
Instituto de Pesquisas Meteorológicas, UNESP, Bauru-SP – Fone 14 3131 1122,
[email protected]
Resumo
Este trabalho apresenta uma distribuição de ecos associados a tempestades (45 dBZ) ,
detectados em um raio de 240 km do radar meteorológico localizado em Bauru, no Estado de
São Paulo. O radar é do tipo Doppler banda S operando, continuamente, com informações
entre 7,5 e 15 minutos, com resolução de 1km x 10. A pesquisa foi concentrada nos meses do
período chuvoso (novembro-março) de 1994 a 2004. Três áreas com a maior concentração de
ecos associados a tempestades foram encontradas em duas cidades de porte médio e uma
metrópole do Estado de São Paulo, contidas no raio de 240 km em torno do radar.
Palavras chaves: Ecos de tempestades, radar, dBZ.
Abstract
This work presents the echoes storm distribution (45 dBZ), detected within the 240km
surveillance area of the Bauru radar. The radar is an S band Doppler system that operates in
volume scan mode and generates maps based on the observed echoes, every 7.5 and 15
minutes interval at a nominal resolution of 1 km2. The research was concentrated within the
wet period (viz; November to March), of the years 1994 to 2004. Three areas with the
maximum occurrence of echoes, associated with the observed storms were located over two
medium sized cities and one mega city of the State of Sao Paulo, within 240 km range of the
radar.
Keywords: Echoes Storms, Radar, dBZ.
1. Introdução
O surgimento de áreas com maior concentração de ocorrência de chuva, em toda
grande cidade, é atribuído ao crescimento urbano desordenado, aumento da atividade
industrial e populacional (Sposito, 2001).
Nos últimos anos a mídia tem relatado com bastante freqüência a ocorrência de
tempestades com grande poder de destruição, devido à precipitação acompanhadas ou não de
granizo e/ou ocorrência de ventos fortes. Algumas reportagens procuram associar a ocorrência
dessas tempestades ao aquecimento global, destruição da paisagem ambiental, ilha de calor,
dentre outros. Essas tempestades são observadas com mais freqüência, no Estado de São
Paulo, nos meses mais quentes, muito comuns nas chuvas convectivas.
Tokay e Short (1996), utilizando 100 dias de chuvas intensas no oeste do Pacífico
equatorial, tentando separar precipitação de tipos diferentes, (estratiforme e convectiva),
encontrou que a classificação para a chuva do tipo convectiva é mais bem representada para
refletividades do radar acima de 40 dBZ.
Gomes (2010) utilizando ecos do radar de Bauru, para os períodos chuvosos
(outubro-março) de 1999 e 2000, apresentou campos resultantes de chuva acumulada, com o
limiar >40 dBZ, que confirma a região de Campinas como a principal área preferencial de
tempestade, dentro de um raio de 240 km em torno do radar.
2. Material e métodos.
Os dados e resultados apresentados neste trabalho foram oriundos de um radar
Doppler instalado a uma altitude de 620 metros, na latitude 22,35°S e longitude 49,03°W
(Bauru, SP), computados para um raio de 240 km, a partir de Bauru, para cada 7,5 minutos da
tarefa CAPPI, ou seja, em uma hora de chuva é possível obter até oito arquivos. Cada arquivo
é gravado em uma matriz com 480x480 pontos, onde cada ponto representa uma área de 1
km2. O período analisado foi de novembro a março de 1994 a 2004, que segundo Figueiredo
(2005), corresponde ao período chuvoso do Estado de São Paulo.
3. Resultados
3.1 Região de Campinas
A região metropolitana de Campinas, localizada no Estado de São Paulo, possui uma
população estimada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE (2009) de
1.064.990 habitantes e área territorial de 797,6 km² e altitude de 640 metros. A Figura 1
representa, uma ampliação (zoom) da região de Campinas, com o total dos ecos maiores ou
iguais a 45 dBZ, para todo o período chuvoso e as isoietas da região. Nota-se que a oeste de
Campinas há uma extensa região com altitudes em torno de 600 metros, indicando a presença
de um vale e a nordeste do município de Campinas há uma região com altitudes com até 900
metros, denotando a presença de montanhas. Núcleo máximo de ocorrência de ecos com dBZ
45, está localizado em uma altitude entre 650 e 700m. A Figura 1 mostra que o centro com
valor máximo de ocorrências (>180), obtido dos meses do período chuvoso de 1994 a 2004,
está situado na região metropolitana de Campinas, exatamente no mesmo local onde
Naccarato et al. (2003), encontraram alta densidade de descargas elétricas no sentido nuvemsolo, obtidos por 14 sensores, durante os meses de dezembro, janeiro e fevereiro, no período
de 1999 a 2002.
Tomando como base os municípios fronteiriços com a cidade de Campinas, na região
fora da área metropolitana, a freqüência de ocorrências de ecos 45 dBZ cai para a faixa de
30 a 50 observações, em praticamente toda extensão que separa Campinas de Hortolândia,
Paulínia, Valinhos, Vinhedo e Indaiatuba, Pedreira, Monte Mor (MONTE), Nova Aparecida
(NOVA) e Elias Fausto (ELIAS).
Figura 1 – Freqüência de ocorrência de ecos 45 dBZ, no período chuvoso (novembro-março)
de 1994-2004, na região de Campinas/SP (C). As linhas brancas correspondem às isoietas
(espaçamento 150m) da região e os números representam os valores de altitude.
3.2 Região de São José do Rio Preto
A cidade de São José do Rio Preto destaca-se como sendo classificada pelo IBGE,
como uma cidade de porte médio com 419.632 habitantes (IBGE, 2009) e área territorial de
434,1 km² e altitude de 489 metros. A Figura 2 apresenta uma ampliação (zoom) da região de
Mirassol cidade de pequeno porte com população estimada (IBGE, 2009) de 52.966
habitantes. Em Mirassol foi encontrado o valor máximo de ocorrências de ecos acima de 45
dBZ. Nas cidades vizinhas a Mirassol valores inferiores a 30 ocorrências foram detectadas nas
cidades de Bálsamo, Jaci, Monte Aprazível (Monteapr), Bady Bassit e inclusive na maior
cidade da região: São José do Rio Preto (SJRP) classificada pelo IBGE como de porte médio.
Figura 2 – Freqüência de ocorrência de ecos 45 dBZ, no período chuvoso (novembro-março)
de 1994-2004, na região de São José do Rio Preto (SJRP) e Mirassol. As linhas brancas
correspondem às isoietas (espaçamento 150m) da região e os números representam os valores
de altitude.
3.3 Região de Piracicaba
O município de Piracicaba (Figura 3), classificada pelo IBGE como de porte médio,
possui 359.158 habitantes com área territorial de área urbana de 317.374 km2, com altitude de
547 metros. Na Figura 4, observam-se algumas cidades que fazem fronteira com Piracicaba:
Iracemápolis (IRACEMA), Limeira (LIM) e Saltinho. Na Figura 3, temos um núcleo de maior
ocorrência de ecos localizado no centro da cidade, com valores entre 50 e 70. Ao leste de
Piracicaba no município de Santa Bárbara D´Oeste, uma região com valores entre 45 e 55, são
observados na Figura 3. Ao sul de Piracicaba, o município de Saltinho apresenta a menor
incidência de tempestades no período chuvoso.
Figura 3 – Freqüência de ecos 45 dBZ, no período chuvoso (novembro-março) de 19942004, na região Piracicaba (PIR). As linhas brancas correspondem às isoietas (espaçamento
150m) da região e os números representam os valores de altitude.
4 Conclusão
Analisando as informações apresentadas neste trabalho, englobando os pixels com
ecos do radar, dos meses mais chuvosos nas regiões de Campinas, São José do Rio Preto e
Piracicaba, no período de 1994 à 2004, constata-se que os dados de radar podem contribuir
para o entendimento do clima, para cidades de qualquer porte, pois nas três regiões de maior
concentração de ecos de tempestades no raio da pesquisa, foram encontrados valores de maior
concentração das tempestades em cidade de pequeno, médio porte e uma metrópole. A cidade
classificada como metrópole (Campinas), tanto neste estudo como em outros citados neste
trabalho confirma ser uma região de alta frequência de ocorrência de tempestades. Como a
área urbana se distribui ao redor de vales, a contribuição das chuvas orográficas não pode ser
descartada, assim como outros fatores comuns nos grandes centros urbanos. As cidades de
Mirassol e Piracicaba possuem isoietas inferiores a 550 metros, sem elevações nas
proximidades, o que descarta a contribuição direta da chuva orográfica. Uma outra
constatação da utilização dos dados de radar para estudos do clima e/ou sua variação, é que as
áreas com maior concentração de ocorrência de tempestades não necessariamente estão
presentes somente nos grandes centro urbanos, pois ao contrário do que se esperaria ocorrer
para São José do Rio Preto, cidade de porte médio como Piracicaba e uma metrópole
(Campinas) o núcleo máximo da região ocorreu no centro de uma cidade de pequeno porte
(Mirassol).
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