trabalho - ABClima

VARIABILIDADE E SUSCETIBILIDADE CLIMÁTICA:
Implicações ecossistêmicas e sociais
25 a 29 de outubro de 2016
Goiânia (GO)/UFG
ANOMALIAS DE PLUSIVOSIDADE DE BOIS CONTENT, NA PARÓQUIA SAINT
CATHERINE - JAMAICA: VARIABILIDADE E IMPACTOS
SHEIKA TAMARA HENRY1
ELAIZ APARECIDA MENSCH BUFFON2
GABRIELA GOUDARD3
RESUMO: A compreensão da variabilidade pluvial configura-se como uma importante
ferramenta para o entendimento das interações superfície-atmosfera, bem como, para
medidas de mitigações e adaptações aos eventos extremos de chuva em face de mudanças
climáticas futuras e suas repercussões espaciais heterogêneas no planeta. Partindo-se
destes pressupostos, o presente estudo objetiva analisar a variabilidade pluvial na estação
Bois Content, paróquia Saint Catherine – Jamaica, na temporalidade de 1971 a 2014. Para
tanto, pautou-se em cálculos de anos-padrão e coeficiente de variação anual da
pluviosidade, através da metodologia proposta por Sant’Anna Neto (1990), de modo
conjugado a análises de mecanismos de teleconexões (La Niña e El Niño) e, as
repercussões espaço-temporais atreladas às inundações, estiagens e furacões na porção
espacial supracitada.
Palavras-Chave: Variabilidade
Catherine, Jamaica
pluvial,
oscilações
interanuais,
teleconexões,
Saint
ABSTRACT: Comprehension of rainfall variability can serve as an important tool for
understanding surface atmosphere interactions as well as mitigation measures and
adaptations to extreme rainfall events in preparation for future climate change and its spatial
heterogeneous impact on the planet. Based on the foregoing, the objective of this study is to
analyze rainfall variability using station data from Bois Content, in the parish of Saint
Catherine, Jamaica from 1971 to 2014. Consequently, we used the methodology proposed
by Sant'Anna Neto (1990) to calculate the total annual rainfall, standard deviation, coefficient
and annual percentage in order to show the linkage between teleconnection mechanisms (La
Niña and El Niño) and the spatio-temporal impact on floods, droughts and hurricanes.
Keywords: rainfall variability, interannual fluctuations, teleconnection, Saint Catherine,
Jamaica
1 - Introdução
1
Doutoranda em Geografia pela Universidade Federal do Paraná (UFPR), com bolsa OEA, e
participa do LABOCLIMA - UFPR. E- mail de contato: [email protected]
2
Doutoranda em Geografia pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) com bolsa CAPES e
participa do LABOCLIMA – UFPR. E-mail de contato: [email protected]
3 Graduanda em Geografia pela Universidade Federal do Paraná (UFPR). Bolsista de Iniciação
Científica no Laboratório de Climatologia (LABOCLIMA – UFPR). E-mail de contato:
[email protected]
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A circulação atmosférica e a configuração climática desde a escala global até a local
são marcadas por variabilidades. Os padrões sinóticos e de circulação expressam essas
variações nas escalas de dias (tempestades e passagens de frentes) até vários séculos
(mudanças climáticas de longo período) (CAVALCANTI & AMBRIZZI, 2009). Estas últimas,
aliadas as suas repercussões espaciais, configuram-se como temas cada vez mais
relevantes no âmbito das pautas internacionais, sobretudo, a partir do final da década de
1980, com a criação do International Panel on Climate Change (IPCC) e a divulgação de
diversas projeções climáticas para o planeta.
Dessa forma, salienta-se que os últimos relatórios (AR4 e AR5) do IPCC, baseados
em dados meteorológicos e modelagens, acenam para um forte aquecimento da atmosfera
(até 4,5ºC nos prognósticos pessimistas), bem como, retratam um cenário de eventos
climáticos extremos cada vez mais frequentes e impactantes, em decorrência de alterações
na temperatura e precipitação de modo heterogêneo ao longo do globo (MENDONÇA, 2007;
2014; MARENGO, 2007; IPCC, 2007, 2013).
No contexto específico da Jamaica, os modelos globais (GCMs) e regionais (RCMs)
apontam para projeções de aumentos médios de 1,1ºC a 3,2ºC até 2090, e de 2,9ºC a 3,4ºC
até 2080, respectivamente. Quanto as precipitações, as simulações mais conservadoras
sugerem reduções moderadas das chuvas (-14%), ao passo que as mais pessimistas,
retratam diminuições nas precipitações totais anuais de 41% até 2080. Ainda de acordo com
relatórios diagnósticos das condições climáticas presentes e futuras para a Jamaica,
estimam-se aumentos da frequência e intensidade de furacões (CSGM, 2012).
Neste sentido, ressalta-se que a variabilidade climática, com destaque neste estudo
para a pluvial, configura-se como uma importante ferramenta para a compreensão das
interações superfície-atmosfera diante dos cenários de mudanças climáticas e dos
problemas ambientais aguardados para este século XXI. Estudos como este auxiliam no
entendimento da gênese de eventos climáticos, bem como, das possíveis mudanças
climáticas globais em curso (VENEGAS et al., 1996), de modo a evidenciar que as
alterações climáticas (temperatura e chuva) são heterogêneas na superfície terrestre.
Assim, como principais teleconexões que promovem influências na variabilidade
climática, evidenciam-se as interanuais e decadais. Em face das interanuais, destacam-se o
El Niño e La Niña, relativos, respectivamente, a um fenômeno oceânico de aquecimento e
resfriamento incomum das águas das porções central e leste do Pacífico, em função de
alterações da Célula de Walter. Tratam-se de alterações regionais, mas que culminam em
dimensões continentais e planetárias, à medida em que modificam as interações oceanoatmosfera, gerando anomalias positivas e negativas de precipitação (GRIMM, 2009).
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Na dimensão decadal cita-se a Oscilação do Atlântico Norte (OAN), um padrão de
pressão do nível do mar que se caracteriza por uma variação em oposição de fase entre as
anomalias de pressão registadas na região da Islândia e dos Açores, de modo que a OAN é
medido por um índice definido pela diferença normalizada da pressão entre estes dois locais
no Atlântico Norte (HURRELL et al., 2003; GILLET et al., 2003). A influência desse padrão
na variabilidade das chuvas na Jamaica não é muito abordada em estudos, devido a
limitação de dados em tempos longos (CSGM, 2012). Outro padrão decadal pouco utilizado
no que se refere a ligação com a variabilidade das chuvas na Jamaica é a Oscilação
Multidecadal do Atlântico (AMO). Essa oscilação se configura como um modo natural de
variabilidade de TSM que ocorre no Oceano Atlântico Norte, com um prazo estimado de 60
a 80 anos (KAYANO & ANDREOLI, 2009; SANTANA, 2013).
Considerando esses padrões e suas possíveis análises de influências na
variabilidade pluvial da Jamaica, objetiva-se com o presente estudo, a partir de dados
pluviais de Bois Content, na Paróquia Saint Catherine – Jamaica, abordar a variabilidade
pluvial e suas interações com os índices do Oceanic Niño Index (ONI) de El Niño e La Ninã.
Também, evidenciam-se os retrospectos dessa variabilidade na dimensão espacial do
território da Jamaica. Para tanto, este estudo pautou-se em cálculos de anos-padrão e
coeficiente de variação anual da pluviosidade, na temporalidade de 1971 a 2014, através da
metodologia proposta por Sant’Anna Neto (1990), de modo conjugado a análises das
oscilações interanuais (La Niña e El Niño) e, as repercussões espaço-temporais atreladas à
inundações, estiagens e furacões na área de estudo.
2 - Localização e características gerais da área de estudo
A Jamaica configura-se como um país insular situado no mar do Caribe (Figura 01).
Do ponto de vista climático, apresenta o tipo climático tropical marítimo, com temperatura
média variando de 26 °C a 28 °C. No que se refere a precipitação média anual, esta varia de
modo brusco no território, dado que a média do país encontra-se entre 5.080 mm a 6.200
mm (MET SERV, 2000). No entanto, essa média apresenta grandes contrastes de uma
região para outra do país em razão dos fatores climáticos, especialmente, a variação da
altimetria, mas também as estações do ano e a localização geográfica são relevantes, neste
contexto. Destaca-se que, de um modo geral, a quantidade de chuva é influenciada pela
dinâmica dos ventos alísios de nordeste, tempestades tropicais e furacões, sendo estes
processos mais expressivos nos meses de junho a novembro. Em contrapartida, a estação
seca ocorre entre os meses de dezembro e abril (EVANS, 1973).
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A paróquia de Saint Catherine (Figura 01), objeto de estudo do presente trabalho e
correspondente a categoria de Estado no contexto brasileiro, está localizada no sudeste da
Jamaica. Trata-se da maior paróquia da ilha, compreendendo a população de 516.218
habitantes, com densidade populacional de 433.6 hab/km2 e uma área de 1.190,6 km2
(STATIN, 2011). A precipitação média anual dessa paróquia varia de 762 mm (sudeste) a
2.540 mm (norte), devido as variações altimétricas desta porção espacial, com predomínio
de montanhas ao norte em detrimento do sudeste, com relevo mais plano (VERNON, 1958).
Figura 01 – Localização da área de estudo.
Organização: Os autores (2016).
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Ressalta-se que esta paróquia é especialmente vulnerável a desastres naturais,
como inundações e deslizamentos de terra, de modo que a compreensão das variações
espaço-temporais das condições climáticas, notadamente pluviais, desta porção espacial
torna-se relevantes, visto que o conhecimento destas dinâmicas é fundamental para que
medidas de adaptação sejam tomadas de formas mais eficientes.
3 - Descrição da Pesquisa
3.1 Quanto a coleta de dados e preenchimento de falhas
Os dados mensais de precipitação da estação meteorológica Bois Content (Figura
01), localizada na Paróquia de Saint Catherine, a 152 metros de altitude, foram coletados
através do Meteorological Service of Jamaica, na temporalidade de 1971 a 2014.
Posteriormente, foram realizados procedimentos quanto ao preenchimento das falhas por
meio de cálculos das médias dos dados existentes. Este processo apresenta relevância,
sobretudo, no que se refere à consistência das séries de dados utilizadas.
Quanto aos dados de ocorrência do El Niño e La Niña, buscou-se a partir do Oceanic
Niño Index (ONI) a classificação dos anos e suas respectivas intensidades, apresentados a
partir de um índice que compreende todo o período de análise supracitado (Figura 02).
Figura 02: El Niño and La Niña Years and Intensities - Based on Oceanic Niño Index (ONI).
Fonte: http://ggweather.com/enso/oni.htm.
Os dados de ocorrência de inundações, furacões e estiagens foram obtidos por meio
da literatura, através de relatórios e diagnósticos do estado climático da Jamaica (CSGM,
2012).
3.2 Quanto ao tratamento dos dados de precipitação e análise da variabilidade
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A análise da variabilidade pluvial pautou-se em cálculos de anos-padrão através da
metodologia proposta por Sant’Anna Neto (1990) e utilizada de maneira satisfatória em
estudos recentes (TAVARES et al., 2004; NASCIMENTO JÚNIOR, 2010). Este
procedimento permite identificar a variação dos totais pluviais anuais, mediante a
identificação do desvio padrão em milímetros (Equação 01) e das porcentagens anuais
(Equação 02):
(Equação 01)
(Equação 02)
Onde: DP (mm): desvio padrão em milímetros; DP (%): desvio padrão em porcentagem; X1: total
pluvial anual e; M: média dos totais pluviais compreendendo a série histórica, neste caso de 1971 a
2014.
Por meio das equações 01 e 02, os anos foram classificados em seco, tendente a
seco, habitual, tendente a chuvoso e chuvoso, baseando-se no total pluvial anual e desvio
padrão em milímetros, conforme utilizado por Nascimento Júnior (2010) (Quadro 01).
Quadro 01 – Determinação dos anos-padrão
CLASSE
FÓRMULAS
PARÂMETRO
COR
Seco
T-DP(mm)
Valores menores/iguais a Seco
Amarelo
Tendente a seco
T-[DP(mm)/2]
Valores entre Seco e Habitual
Laranja
Habitual
-
Valores entre o tendente a seco e o
tendente a chuvoso
Branco
Tendente a
chuvoso
T+[DP(mm)/2]
Valores entre Habitual e Chuvoso
Azul claro
Chuvoso
T+DP(mm)
Valores maiores/iguais a Chuvoso
Azul escuro
Fonte: Nascimento Júnior (2010)
Organização: Os autores (2016)
De modo conjugado também foi analisado o coeficiente de variação anual da
pluviosidade, demonstrando a relação positiva/negativa em relação à média climatológica de
precipitação da série de dados utilizada. O cálculo deste parâmetro foi realizado com base
na equação 03 (SANT’ANNA NETO, 1990 apud NASCIMENTO JÚNIOR, 2010 (adaptado)):
(Equação 03)
nesta equação, o CVP corresponde ao coeficiente de variação anual da pluviosidade; o X1 ao total
pluvial anual e M refere-se a média dos totais pluviais compreendendo a série histórica.
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Por fim, os anos-padrão e os coeficientes de variação pluvial foram analisados de
modo conjugado as teleconexões interanuais (El Niño e La Niña), bem como, aos eventos
que se configuram como potenciais desencadeadores de desastres naturais, tais como as
inundações, secas/estiagens e furacões, com o intuito de compreender as variabilidades e
as repercussões destes processos no âmbito de Saint Catherine – Jamaica.
4 - Resultados e Discussões
A distribuição das chuvas na Jamaica é marcada por uma grande variabilidade entre
os meses, estações e anos (CSGM, 2012). A análise da variabilidade pluvial de Bois
Content, na paróquia Saint Catherine, comprova a existência de padrões sazonais de
distribuição de chuva, mas também, de padrões de teleconexão que promovem variações
significativas de um ano para o outro, expressando assim a complexidade da análise da
variabilidade pluvial para essa região.
Quando se observa a média mensal da pluviosidade para Bois Content - Saint
Catherine (Figura 03) constata-se que os meses com menores totais pluviais são dezembro,
janeiro, fevereiro e março e; o mês de julho. Por outro lado, os meses de abril, maio e junho
representam um aumento nos totais mensais de pluviosidade, de modo mais significativo no
mês de maio. Em contrapartida, do ponto de vista período mais chuvoso, destacam-se os
meses de agosto, setembro, outubro e novembro, com o pico máximo de chuva nos meses
de setembro e outubro. Neste sentido, ressalta-se que o aumento significativo da chuva
nesse último período, normalmente é influenciado pelos ventos alísios de nordeste,
condicionando assim tempestades tropicais, de modo que, se configura nesse período a
temporada de furacões (EVANS, 1973).
Figura 03: Bois Content, Saint Catherine – Jamaica: distribuição da média pluvial mensal.
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Fonte de dados: Meteorological Service of Jamaica (2015).
Organização: Os autores (2016).
Para além da configuração da distribuição da chuva na escala mensal, é de extrema
importância analisar a chuva na escala anual. A análise anual, mascara particularidades
sazonais, entretanto, coloca em evidência a possível influência de mecanismos climáticos
que promovem teleconexões na gênese das chuvas. Dessa forma, a classificação de anospadrão da pluviosidade indica os anos que apresentaram anomalias positivas e negativas de
chuva. Para Bois Content - paróquia Saint Catherine, merece destaque os seguintes anos:
2002 (ano-padrão chuvoso) e 1976 (ano-padrão seco) (Figura 04), visto que esses
representam de forma significativa a expressiva variabilidade pluvial da região, uma vez que
a amplitude do total pluvial entre os dois anos foi de 2276 mm.
De modo geral, a classificação de anos-padrão demonstra três padrões na
pluviosidade, a saber (Figura 04): uma predominância de anos seco e tendente a seco nas
décadas de 1970 e 1980; na década de 1990 destacam-se os anos-padrão na categoria
habitual e; a partir da década de 2000 chamam atenção os anos com padrão chuvoso.
Essas intercalações entre períodos decadais seco, habitual e chuvoso, auxiliam na
compreensão da não existência de uma tendência de chuva positiva ou negativa significante
(valor de r²), dada a grande variabilidade no período, a qual pode se associar a mecanismos
de teleconexões interanuais, tal como o El Niño.
Figura 04: Bois Content, Saint Catherine – Jamaica: Anos-Padrão, Tendência e Média Móvel dos
Totais Anuais
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Fonte de dados: Meteorological Service of Jamaica (2015).
Organização: Os autores (2016).
Nesse sentido, buscou-se integrar na Figura 05 o coeficiente de variação anual da
pluviosidade, com os períodos anuais de ocorrência do El Niño e La Niña, bem como,
alguns dados de impactos dessa variabilidade. Salienta-se que os dados de impactos
históricos são de difícil acesso, o que por sua vez justifica, em partes, os eventos de secas e
estiagens somente nos últimos anos. Assim, ao se analisar as variações anuais do
coeficiente anual de pluviosidade em conjunto com o ENOS, fez-se possível constatar a
influência tanto da sua fase positiva quanto negativa, sendo mais evidente a ligação com o
El Niño, responsável pela diminuição das chuvas nesta paróquia. Quanto aos anos com
aumento extremo de chuva, esses são característicos do período de transição do El Niño
para a La Niña, de modo que os dois fenômenos são identificados no mesmo ano.
Do ponto de vista dos impactos decorrentes das variabilidades extremas, merecem
destaque alguns eventos, tais como: a inundação do ano de 2002 que gerou prejuízos de
US$51 milhões; o furacão “Hurricane Dean” de categoria 4 registrado no ano de 2007 com
prejuízos de U$329 milhões; as secas registradas nos anos de 2000 e 2009, ambas em
anos de coeficiente negativo de pluviosidade (CSGM, 2012). Neste âmbito, verifica-se que a
Jamaica é palco constante de impactos decorrentes das condições climáticas, fato que
amplia a importância de medidas de mitigação e adaptação frente aos desastres de origem
hidrometeóricas.
Figura 05: Bois Content, Saint Catherine – Jamaica: Coeficiente de Variação Anual da Pluviosidade.
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Fonte de dados: Meteorological Service of Jamaica (2015).
Organização: Os autores (2016).
Mediante a análise da pluviosidade anual (Figura 04 e 05), depreende-se alguns
aspectos que encontram-se em conformidade com outras pesquisas realizadas para a
Jamaica:
I.
A variabilidade interanual recebe influência significativa do ENOS, ao passo que, os
padrões de circulação desse fenômeno na fase de El Niño (La Niña) impedem
(aumentam) a formação de forte atividade convectiva, implicando em uma tendência
para redução (aumento) das chuvas e da atividade de furacões. Os anos e/ou meses
posteriores a influência do El Niño, que caracterizam um período de transição para a
La Niña, foram característicos neste trabalho e em outros estudos (CSGM, 2012),
sendo marcados por um significativo aumento da precipitação, culminando em anospadrão chuvosos e com tempestades impactantes.
II.
Mesmo com grande variabilidade interanual é possível identificar padrões na
pluviosidade. Destaque para um aumento da pluviosidade expressa pelos anospadrão chuvosos e pelo coeficiente positivo, a partir do ano de 2000. Esse aumento,
segundo aportes da literatura, provavelmente, se relaciona com à AMO. Os relatórios
do CSGM (2012) apresentaram essa relação para a pluviosidade da Jamaica,
definindo padrões expressos na Figura 06. Esses padrões também foram
identificados neste trabalho, considerando a série histórica adotada de 1971 a 2014,
visto que evidenciou-se um padrão com tendência negativa de chuvas nas décadas
de 1970 e 1980.
Figura 06: Jamaica: Anomalias de chuva e tendência decadal.
Fonte: CSGM(2012).
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III.
Outra teleconexão decadal que no presente estudo não foi abordada é a Oscilação
do Atlântico Norte (OAN), em que as combinações de suas fases com as dos ENOS
podem propiciar tendências para períodos secos (chuvosos) de modo mais intenso
(CSGM, 2012). Entretanto, essas relações ainda não são tão explicitas para a
pluviosidade da Jamaica, em razão da ausência de trabalhos mais detalhados no
que concerne a influência da OAN e do ENOS.
5 - Considerações Finais
A pluviosidade de Bois Content, na paróquia Saint Catherine na Jamaica, no período
de 1971-2014, apresentou elevada variabilidade sazonal e anual, fato característico das
condições climáticas deste país insular. Entretanto, ao se verificar os padrões dessa
variabilidade, identificam-se evidências para confirmar o papel de atuação como meio de
teleconexão interanual do El Niño e La Niña na variabilidade pluvial anual. De modo
conjugado, observou-se que os desvios positivos e negativos influenciados ou não pelos
ENOS, e embora dispersos ao longo de toda a série histórica abordada neste trabalho,
foram intensificados pela AMO.
Quanto aos impactos decorrentes desses desvios (positivos e negativos) da
pluviosidade, é sabido e reiterado neste estudo, as suas interações negativas com a
sociedade, por meio da geração de riscos diversificados ao homem. A Jamaica é
frequentemente afetada por desastres que se associam as tempestades, com destaque para
os furacões e inundações, em razão do seu alto grau de impacto na geração de prejuízos
sociais, ambientais, culturais e econômicos. Esses desastres se relacionam, também, com o
ENOS, visto que em ocasiões de La Niña (El Niño) se observa aumento (diminuição) das
inundações e dos furacões.
Nesse sentido, se vislumbra a possibilidade de que os próximos anos na Jamaica,
aqui abordada pela paróquia Saint Catherine (estação Bois Content), tendem a ser
marcados por um aumento de furacões e inundações, visto que o país está temporalmente
situado em uma fase positiva da AMO. Nesta fase positiva, conforme aponta a bibliografia, a
tendência é de aumento da configuração da teleconexão interanual da La Niña, e por
consequência, um aumento da pluviosidade. No entanto, não é possível prever a duração
dessa fase e sua intensidade, mas o que se pode afirmar é que novas medidas de mitigação
e adaptação devem ser pensadas e aplicadas frente as desastres hidrometeóricos
associados a estes processos. Destaca-se também, a importância de estudos enfocando a
variabilidade pluvial da Jamaica, bem como, de estudos futuros acerca das influências das
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mais diversas teleconexões interanuais e decadais na pluviosidade mensal, anual e decadal
desta porção espacial.
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