Estudo climatológico da tempestade ocorrida em Santa Maria

VI Seminário Latino-Americano de Geografia Física
II Seminário Ibero-Americano de Geografia Física
Universidade de Coimbra, Maio de 2010
Estudo climatológico da tempestade ocorrida em Santa Maria-RS no dia
08 de janeiro de 2009.
João Paulo Assis Gobo – Universidade Federal
([email protected]);
Waterloo Pereira Filho – Universidade Federal
([email protected]);
de
Santa
Maria
de
Santa
Maria
Maria da Graça Barros Sartori – Universidade Federal de Santa Maria
([email protected])
INTRODUÇÃO
Os fenômenos meteorológicos extremos, quase sempre, estão associados a
manifestações próprias da dinâmica global. Monteiro (1976) separa estes fenômenos
segundo suas origens, agrupando-os nas formas meteóricas hídricas (chuva, neve e
nevoeiro), mecânicas (tornados) e elétricas (raios e relâmpagos). Esses eventos
naturais podem ser considerados desastres naturais quando, na sua ocorrência e/ou
em conseqüência destes, geram danos materiais e sociais (Alcántara, 2002).
Dentre os grandes fenômenos atmosféricos extremos, têm-se as tempestades como
sendo os fenômenos mais comuns e danosos às civilizações. Estes eventos podem ser
de grande magnitude e provocar diversos danos às comunidades às quais eles
atingem.
No Brasil, a ocorrência de fenômenos extremos é bastante significativa devido às
dimensões continentais do país, no caso da Região Sul do Brasil, e em particular do
Estado do Rio Grande do Sul, tem-se uma situação de zona climática de transição e,
portanto, recebe maior influência dos Sistemas Extratropicais durante o ano todo
(Sartori, 1980).
Assim, segundo Sartori (1993) a posição subtropical faz com que a região seja área
de confronto periódico entre forças opostas, provocado pelo avanço sistemático dos
sistemas atmosféricos de origem polar em direção aos polares tropicalizados (Massa
Polar Modificada) ou aos sistemas de origem tropical (Massa Tropical Atlântica ou
Continental), proporcionando a distribuição das chuvas durante todo ano, motivada
pelas sucessivas passagens frontais, sem ocorrência de estação seca no regime
pluviométrico.
Neste contexto, o presente trabalho estudou a gênese climatológica de uma
tempestade ocorrida na região de Santa Maria, localizada no centro do Rio Grande do
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Tema 3 - Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
Sul, no dia 8 de janeiro de 2009, sendo relevante este tipo de estudo para o
entendimento de fenômenos extremos e o melhor planejamento e preparação da
comunidade em geral.
METODOLOGIA
Realizou-se, inicialmente, fundamentação teórico-metodológica relativa ao tema
proposto. Em seguida, partiu-se para a coleta de dados meteorológicos referentes a
todo mês de janeiro de 2009, e principalmente, ao dia 8 de janeiro, além de imagens
do satélite meteorológico GOES-10 e cartas sinóticas.
Os dados analisados foram obtidos a partir da Estação Meteorológica de Santa
Maria e são referentes as temperatura máximas e mínimas, pressão atmosférica,
umidade relativa do ar, direção e velocidade do vento, insolação e precipitação
pluviométrica.
Foram obtidas imagens do satélite GOES-10 para os diferentes horários do dia 8 de
janeiro (CPTEC-INPE, 2009) disponíveis na página <http://www.cptec.inpe.br/>.
Utilizou-se dados de anomalia de precipitação pluviométrica e de acumulado de
precipitação para todo mês de janeiro, conseguidos no banco de dados da missão
Tropical Raifall Measuring Mission (TRMM) pelo site da National Aeronautics and
Space
Administration
(NASA),
disponíveis
na
página
<http://disc2.nascom.nasa.gov/Giovanni/tovas/>.
Também foram obtidas imagens do radar meteorológico de Santiago (RS) para o dia
8 de janeiro de 2009, a partir do CPTEC-INPE, e da Rede de Meteorologia do Comando
da
Aeronáutica
(RedeMet),
disponíveis
no
endereço
<http://www.redemet.aer.mil.br/>.
Considerou-se que período de análise do dia 8 de janeiro de 2009 envolveu
principalmente os horários compreendidos entre às 16 horas e às 19 horas (horário
local), que foi quando desenvolveu-se a tempestade.
Após a coleta dos dados, estes foram plotados com o auxílio do aplicativo Ritmo
Análise e editados a partir do aplicativo CorelDraw 12 , com os quais foi constituído o
gráfico de Análise Rítmica (Monteiro, 1971), a fim de investigar a sucessão e o tipo de
tempo responsável pela tempestade do dia 8 de janeiro de 2009.
Para a identificação e análise dos sistemas atmosféricos regionais atuantes e
sucessão do tempo nos dias que antecederam a tempestade, bem como nos dias
seguintes, utilizou-se as imagens de satélite e cartas sinóticas do mês de janeiro e,
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através do gráfico de análise rítmica, foi possível delimitar o tipo de tempo responsável
pela tempestade do dia 8 de janeiro de 2009.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Com base no gráfico de análise rítmica do mês de janeiro de 2009 (Figura 1), podese verificar a situação sinótica para a região de Santa Maria-RS e observar as distintas
situações de tempo que dominaram a região durante o mês.
Durante o dia 6 e 7 de janeiro, dias que antecederam a chegada da tempestade do
dia 8, verifica-se novamente uma fase climática pré-frontal com atuação da Massa
Polar Modificada (MPM) sobre a região de Santa Maria, provocando forte depressão
barométrica com os níveis de pressão chegando a casa dos 998hPa e temperaturas
máximas chegando aos 35°C. Verifica-se também, a direção do vento de nordeste, o
que caracteriza a atuação do centro de ação da Massa Polar Modificada na região,
ocasionando uma situação de Tempo Anticiclônico Polar em Tropicalização, definido
por elevadas amplitudes térmicas como pode ser verificado no gráfico de análise
rítmica nos dias 6 e 7 de janeiro (Figura 1).
O dia 8 de janeiro caracteriza-se pela passagem da Frente Polar Atlântica (FPA) pela
região, trazendo grandes volumes de precipitação e a forte tempestade que vem a ser
o tema central desta pesquisa. Verifica-se acentuada queda nas temperaturas
máximas do dia 8 e posteriormente, do dia 9, em virtude da passagem da frente.
Observa-se a partir do gráfico de análise rítmica (Figura 1) a mudança na direção dos
ventos que passam de nordeste no dia 8, para sudeste no dia 9 de janeiro,
caracterizando a mudança de fase climática e de tipo de tempo sobre a região. No dia
8 de janeiro, em virtude da passagem da Frente Polar Atlântica e das características
sinóticas, apoiadas na análise das cartas sinóticas e das imagens do satélite GOES-10
(Figura 2), pode-se definir o tipo de tempo como Tempo Frontal de Sudoeste de Fraca
Atuação (Sartori, 1981).
No dia 9 e 10 de janeiro observa-se que a frente que havia chegado à região no dia
8 de janeiro encontra-se estacionada sobre o Rio Grande do Sul, devido a pequena
amplitude barométrica entre as pressões das duas massas em confronto, no caso,
Massa Polar Atlântica e Massa Polar Modificada e o tempo continuava caracterizado
como Tempo Frontal de Sudoeste de Fraca Atuação. As temperaturas seguiram
relativamente baixas, com amplitude térmica diária de aproximadamente 15°C e
pressão atmosférica em elevação chegando a 1005hPa com ventos mantendo-se de
sudeste e sudoeste até o dia 11 de janeiro (Figura 1).
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Tema 3 - Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
Pressão (hPa)
Santa Maria-RS ( Janeiro / Análise Rítmica/Janeiro de 2009 )
1008
1005
1002
999
996
993
990
40
Temperatura (oC)
35
30
25
20
15
10
R. Solar (W/m2)
10
8
6
4
2
0
48
Precipitação (mm)
40
32
24
16
8
SE
SE
SW
S
NW
NW
E
NE
NW
NW
SE
SE
NE
NE
NE
NW
NW
NE
NW
NW
SE
NW
NW
FE
FQ
MPM
FQ
MPM
MPM
MPM
MPM
FPA
MPA
MPA
MPM
MPM
MPM
MPM
MPM
MPM
MPM
FPA
MPM
MPM
MPM
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
NE
FE
7
NE
FPA
6
NE
MPM
5
SE
MPM
4
SE
MPA
3
SE
MPA
SE
FPA
1 2
FPA
SE
MPM
Sistema
Atmosférico
Direção
dos
Ventos
0
Dias
Figura 1: Gráfico de Análise Rítmica para o mês de janeiro de 2009.
Fonte: INMET (2009).
Org.: GOBO, J. P.A. 2009
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Figura 2: Cartas Sinóticas do dia 8 de janeiro de 2009 para as 00Z (A), 12Z (B), 18Z (C) e 00Z
(D).
Fonte: CPTEC-INPE (2009).
Org.: GOBO, J. P.A. 2009.
Essa sucessão de tipos de tempo com passagens frontais ao longo do mês com bons
índices de precipitação, resultou numa boa distribuição das chuvas no Rio Grande do
Sul, como pode ser constatado pelos dados de acumulado e anomalia de precipitação
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Tema 3 - Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
pluviométrica. Esses dados foram trabalhados a partir do produto 3B43 V6 do Satélite
Tropica Raifall Measuring Mission (TRMM), mostrados nas Figuras 3 e 4,
respectivamente.
Figura 3: Imagens do Acumulado de Precipitação Pluviométrica para o Rio Grande do Sul, no
mês de janeiro de 2009.
Fonte: TRMM / NASA – http://disc2.nascom.nasa.gov/Giovanni/tovas/, 2009.
Org.: GOBO, J.P.A. 2009.
Observa-se na imagem do acumulado de precipitação pluviométrica (Figura 3) que o
Estado em janeiro apresentou total de precipitação mais ou menos dentro da média
mensal (normal), ou seja, entre 150 e 180 mm. A confirmação disto verifica-se na
imagem de anomalia de precipitação (Figura 4), onde a maioria das taxas de anomalias
de precipitação para o RS estão entre +50mm e -50mm (tons de azul), que ao
retroceder no gráfico de análise rítmica (Figura 2), pode-se verificar a boa distribuição
temporal da precipitação pluviométrica durante o mês de janeiro, confirmando o
padrão normal atestado pelos dados de acumulado e anomalia de precipitação.
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Figura 4: Imagens da Anomalia de Precipitação Pluviométrica para o Rio Grande do Sul no mês
de janeiro de 2009.
Fonte: TRMM / NASA – http://disc2.nascom.nasa.gov/Giovanni/tovas/, 2009.
Org.: GOBO, J.P.A. 2009.
Os níveis de pressão atmosférica tiveram acentuado declínio até o dia 7 de janeiro,
o que caracteriza uma situação atmosférica depressionária sujeita a instabilidade,
típica do aquecimento pré-frontal da Massa Polar Modificada, a qual estava
dominando sobre o Rio Grande do Sul.
No dia 8 de janeiro, no entanto, a pressão atmosférica começa a elevar-se e as
temperaturas máximas atingem seu ápice, os ventos sopram de quadrante nordeste
bem como nos dois dias anteriores (6 e 7), o que indica uma situação de fase préfrontal com Tempo Anticiclônico Polar em Tropicalização sobre a região, caracterizado
pela atuação da Massa Polar Modificada. Durante todo o dia 8 de janeiro de 2009, as
temperaturas mantiveram-se na casa dos 30°C, mas durante a tempestade a
temperatura caiu de 30ºC para 17.4ºC em apenas 1h, segundo a Estação
Meteorológica de Santa Maria.
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Tema 3 - Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
Figura 5: Imagens do Radar Meteorológico de Santiago no dia 8 de janeiro de 2009 para as
17:00h GMT (A), 17:30h GMT (B), 18:00h GMT (C), 18:30h GMT (D), 19:00 GMT (E), 19:30h
GMT(F), 19:45h (G) e 20:00h GMT(H).
Fonte: CPTEC-INPE (2009). Org.: GOBO, J.P.A. 2009.
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Por volta das 14 horas, o sistema convectivo começa a se deslocar por sobre o
Estado. Através das imagens do radar meteorológico de Santiago(RS), pode ser
observado o deslocamento do sistema no sentido sudoeste nordeste entre 17 horas e
20 horas (GMT, Greenwich Mean Time) até atingir Santa Maria por volta das 19:30
horas (GMT).
A frente fria, localizada no litoral do Estado e mal definida no interior do continente,
permanece praticamente semi-estacionária durante todo o dia 8, bloqueada pelo
Anticiclone Polar Modificado (1017hPa) que, até às 18h (GMT ou Z) permanecia com
os valores de pressão no seu centro de ação praticamente equivalentes ao Anticiclone
Polar Atlântico (1019hPa) responsável pelo deslocamento da Frente no sentido
nordeste (Figura 6B).
Associada a borda da frente fria sobre o RS, nota-se uma ampla zona de baixa
pressão atmosférica que se estende do noroeste do RS ao sul do Acre (Baixa do
Chaco). A partir das 18horas (GMT) há formação de uma zona de baixa pressão
atmosférica sobre o Rio Grande do Sul. Esta zona de baixa pressão atmosférica
permanece sobre o Estado até praticamente às 24 horas (GMT), quando se desloca
para nordeste acompanhando o sentido da Frente.
Há uma formação de um núcleo de nuvens sobre a região central do Estado do Rio
Grande do Sul. A partir das imagens do radar meteorológico de Santiago (Figura 5), é
possível visualizar com mais clareza o desenvolvimento tempo/espacial da tempestade
sobre o Rio Grande do Sul. A primeira imagem do radar datada, das 17:00h (GMT)
mostra o início da formação do sistema convectivo na região sudoeste do RS, ainda
com nuvens de baixa altitude (Figura 5A).
Na imagem das 18:00h (GMT) é possível observar a formação de núcleos
convectivos formados por conjuntos de nuvens de grande altitude, definidos pela
refletividade dos topos de nuvens e do acumulado de precipitação em milímetros
mostrados na legenda da imagem (Figura 5B).
A partir da Figura 5F até a 5H, observa-se o intenso núcleo de nebulosidade sobre
Santa Maria, com precipitação chegando aos 100mm/h, conforme a legenda, e com
nuvens de grande altitude, cuja temperatura do topo era de aproximadamente 60ºC
negativos, o que confirma o grande potencial convectivo do sistema.
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Tema 3 - Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
Figura 6: Imagens do Satélite GOES-10 no dia 8 de janeiro de 2009 para às 12:00h GMT (A),
18:00h GMT (B), 19:30h GMT (C), 20:00h GMT (D), 21:00h GMT (E) e dia 9 de janeiro às 11:45h
GMT (F).
Fonte: CPTEC-INPE (2009) Org.: GOBO, J.P.A. 2009.
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O que de fato diferencia e particulariza a tempestade do dia 8 de janeiro de 2009, é
que esta resultou da intensificação, na escala local e sub-regional, das correntes
ascensionais associadas a Frente Polar Atlântica, mal definida (frontólise) no interior
do Estado. Pode-se classificar a tempestade do dia 8 de janeiro de 2009 como
tempestade do tipo Frontal, caracterizada por ocorrer a qualquer período do dia ou da
noite e somente em latitudes médias ao longo das frentes, com ar convectivamente
instável e forçado a se elevar por sobre o ar mais frio e mais denso, ocasionando
tempestades isoladas ao longo do movimento da Frente em sua distribuição geral
(Ayoade, 2003).
Caracterizou-se, portanto, como um grande Cumulonimbus (Cb), que se
desenvolveu devido a grande ascensão de ar na região de Santa Maria, provocada pela
baixa pressão atmosférica associada às altas temperaturas e a chegada de uma frente
fria, o Cb que atingiu a cidade manteve suas características típicas causando danos
pelos locais por onde se deslocava no sentido da Frente Polar Atlântica.
CONSIDERAÇÕES FINAIS E CONCLUSÕES
Os materiais gráficos apresentados nesta pesquisa mostraram a situação sinótica da
atmosfera local e regional no dia da tempestade, caracterizada por forte aquecimento
pré-frontal e pressão atmosférica depressionária, o que proporcionou uma situação de
elevada ascendência de ar sobre a larga área entre o noroeste do Rio Grande do Sul e
o sul da Bolívia. Observou-se, também, a passagem de uma frente fria melhor
desenvolvida sobre o litoral do Rio Grande do Sul, sendo que esta encontrava-se mal
definida sobre o território do Rio Grande do Sul proporcionando situação de pressões
atmosféricas reduzidas e umidade do ar bastante elevada.
Chegou-se a conclusão de que a tempestade que atingiu o município de Santa
Maria-RS, no dia 8 de janeiro de 2009, foi resultado da passagem de uma Frente Polar
Atlântica mal definida sobre o interior do Estado, mas com intensificação das correntes
ascensionais em escala local e sub-regional devido ao forte aquecimento da Massa
Polar Modificada (MPM) em situação de tempo pré-frontal. Esta situação sinótica
levou a formação de um grande sistema de nuvens cumulonimbus (Cb), que deslocouse acompanhando o sentido da frente e causando danos em pontos localizados. Esta
Cb caracterizou-se por ventos intensos e fortes acompanhados de alta precipitação
pluviométrica e de granizo, causando danos significativos a parte da população rural e
urbana do Município.
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Tema 3 - Geodinâmicas: entre os processos naturais e socioambientais
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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natural disasters in developing countries. Geomorphology, v. 47, n. 2-4, p. 107-124,
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AYOADE, J. O. Introdução à climatologia para os trópicos. Rio de Janeiro: Bertrand
Brasil. 2003.
Instituto Nacional de Meteorologia (INMET)
<http://www.inmet.gov.br/> . acesso em: 10 jun. 2009.
2009.
Disponível
em
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Centro de Previsão de Tempo e Estudos
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http://www.cptec.inpe.br/>. Acesso em: 10 jun. 2009.
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MONTEIRO, C. A. F. Teoria e Clima Urbano. São Paulo: Instituto de Geografia/USP,
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