trabalho - ABClima

VARIABILIDADE E SUSCETIBILIDADE CLIMÁTICA:
Implicações ecossistêmicas e sociais
25 a 29 de outubro de 2016
Goiânia (GO)/UFG
VULNERABILIDADE A EVENTOS CLIMÁTICOS EXTREMOS: O ESTUDO DE
CASO
VICTOR DA ASSUNÇÃO BORSATO 1
DANIELI DE FATIMA RAMOS 2
RESUMO: A região de Campo Mourão, Centro Ocidental Paranaense tem na transição
estacional, principalmente do inverno para o verão registrado episódios climáticos intensos.
É relativamente comum a ocorrência de chuvas intensas com granizo e rajadas de ventos.
Em setembro de 2010, a cidade de Campo Mourão foi assolada por um episódio dessa
natureza. A partir desse e outros eventos extremos vivenciado no Paraná elaboraram-se um
projeto de pesquisa, cujo objetivo é verificar a vulnerabilidade de Campo Mourão aos
eventos climáticos extremos. Como esse artigo é um recorte, mais precisamente o estudo
de caso. Traçamos como objetivo investigar a gêneses do episódio de chuva intensa com
granizo e ventos intensos vivenciado no dia 25 de setembro de 2010 com danos
generalizados na referida cidade. Fez-se a análise rítmica para o mês e verificou que uma
combinação de sistemas e subsistemas desencadeou o episódio intenso na região.
Palavras-chave: massas de ar; análise rítmica, cartas sinóticas.
ABSTRACT: The region of Campo Mourao, in the Western Central Parana, has been
recording in the seasonal transitions, especially from winter to summer, intense weather
events. It is relatively common the occurrence of heavy rains with hail and gusty winds. In
September 2010, the city of Campo Mourao was beset by an episode of this nature. From
this and other extreme events experienced in Paraná, a research project was elaborated,
which aim at checking the vulnerability of Campo Mourao to such events. As this article is an
excerpt, specifically a case study, we drew to investigate the genesis of the heavy rain
episode with hail and strong winds experienced on September 25, 2010 with widespread
damage in the city. The rhythm analysis was done for the month and found that a
combination of systems and subsystems triggered the intense episode in the region.
Keywords: air masses; rhythm analysis, synoptic charts.
Professor Associado, UNESPAR – Universidade Estadual do Paraná – Campus de Campo Mourão
– [email protected] ou [email protected]
1
2
Acadêmica do Curso de geografia da Unespar campus de Campo Mourão
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1 – Introdução
A região de Campo Mourão “Centro Ocidental Paranaense” nos limiares da linha do
trópico de Capricórnio é uma região de transição climática. Há duas estações bem definidas,
o inverno e o verão, por outro lado, o outono e a primavera são marcados por instabilidades
com
eventos
climáticos
intensos,
consequências
das
alternâncias
dos
sistemas
atmosféricos. No verão predomina os sistemas de baixa pressão e no inverno, os de alta.
Para o outono e primavera, há uma grande alternância entre os sistemas de baixa e os de
alta pressão. Por isso, no decorrer desse período podem ocorrer eventos ou episódios
intensos, de vento chuva e granizo.
Em levantamento sobre danos causados pelos vendavais no estado do Paraná
verificaram-se que é comum o tombamento de torres de transmissão de alta tensão,
principalmente aquelas que distribuem energia a partir da hidroelétrica de Itaipu. Como a
torres são projetadas, a grande maioria para resistir ventos de até 120 K/h e mesmo assim
não resistem a força do vento, admite-se que episódios de ventos com velocidade acima de
valor é frequente.
Observando essas características elaboram-se um projeto de pesquisa para estudar
a susceptibilidade de Campo Mourão aos eventos extremos. Como o projeto encontra-se em
desenvolvimento fez-se um recorte para o estudo de caso.
No final do mês de setembro de 2010, um vendaval sucedido por chuva intensa e
queda de granizo causaram danos à arborização urbana e também às edificações, inclusive
ocorreram ferimentos em seis pessoas (Gazeta do Povo, 2010).
Como a clima da região é dominado por quatro massas de ar e também pelo sistema
frontal. Fez-se a análise rítmica para o mês de setembro com o objetivo de buscar a gênese
do episódio do dia 25 de setembro de 2010 em Campo Mourão executou-se a análise
rítmica para o mês e também contabilizou-se a participação dos sistemas atmosféricos para
o mês.
Essas características são consequências da dinâmica atmosférica que comanda os
tipos de tempo na região. Os verões são quentes e úmidos por causa da atuação da massa
Equatorial continental que se amplia na estação e passa a dominar os tipos de tempo no
Centro Sul do Brasil. Os invernos são amenos em função do ar frio de origem polar. A
massa Polar atlântica se amplia no inverno e avança pelo interior do continente, causando
chuvas frontais e quedas na temperatura, e às vezes geadas noturnas.
2 – Material e método
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Para análise dos sistemas que atuaram na região foram interpretados as cartas
sinóticas da Marinha do Brasil (MAR MIL, 2016) e também nas imagens de satélite no canal
infravermelho do CPTEC-INPE (2016) e nos dados dos elementos do tempo, fornecidos
pela Estação Climatológica Principal de Campo Mourão, convênio UNESPAR/INMET Instituto Nacional de Meteorologia para o mês de setembro de 2010.
Os elementos do tempo refletem as características dos sistemas atmosféricos, por
isso, contribuem para se identificar o sistema atmosférico que atuou na região. A sequência
das cartas sinóticas mostra a evolução dos sistemas atuantes.
Os sistemas atuantes foram aqueles que atuam nos climas do Centro Sul do Brasil,
ou seja: Sistema Frontal (SF), Massa Tropical Continental (mTc), Massa Tropical Atlântica
(mTa), Massa Polar Atlântica (mPa), Massa Equatorial Continental (mEc) (VIANELLO 2000;
VAREJÃO-SILVA 2000; FERREIRA 1989; BISCARO 2007). Massa Polar atlântica, massa
Tropical Continental, massa Tropical Atlântica, massa Equatorial continental e sistemas
frontais.
Nessa conjuntura foram analisados os campos barométricos para identificar os
sistemas de baixa pressão e os de altas. Os demais elementos do tempo são representados
em determinados pontos das cartas por simbologia específica.
A quantificação das participações dos sistemas foi de acordo com a metodologia
proposta por Pédelaborde (1970), e nas técnicas desenvolvidas por Borsato (2006).
A Análise Rítmica foi executada nos moldes da proposta de Monteiro (1971) ajustada
ao programa computacional RitmoAnalise (BORSATO, 2006), executada para outubro de
2010.
Os dados da temperatura foram organizados em planilhas e submetidos aos cálculos
dos Desvios Padrão e analisados para o período em que se registraram eventos extremos
para Campo Mourão.
3 – Resultados e Discussão
Na região de Campo Mourão atuam habitualmente, quatro massas de ar e o
sistema frontal; são elas, a massa Tropical continental, a Tropical atlântica, a Equatorial
continental e a Polar atlântica Elas foram identificados nas cartas com auxilio das imagens
de satélite. A quantificação das participações organizada em tabelas permitiu verificar a
gêneses dos estados do tempo para o mês e também do episódio intenso que se abateu
sobre a cidade de Campo Mourão no dia 27 de setembro de 2010.
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Setembro é o último mês do inverno, como o sol se aproxima da linha do equador,
o período de brilho solar, sol acima da linha do horizonte se equivale ao tempo que ele
permanece abaixo, ou seja, “o dia é igual a noite”. Por isso, as temperaturas se elevam mais
rapidamente. Embora, a massa Polar ainda avança, frequentemente pelo interior do
continente e domina os tipos de tempo. Dadas as condições de mais aquecimento
continental, ela perde as características rapidamente, depois de dois ou três dias de atuação
no Sul do Brasil, ela escoa para o oceano Atlântico. Monteiro (1968) classifica esse estágio
de “Polar modificada” como “Polar Velha”.
Como a massa Polar é anticiclônica, ela proporciona dias ensolarados com
temperaturas amenas durante a noite. Como o aquecimento é intenso durante o dia e a
radiação noturna é intensas, consequência da baixa ou total ausência de nuvens a
amplitude térmica se amplia. Essa massa de ar atuou em 50,0% do tempo cronológico.
O segundo sistema, considerando o tempo de atuação na região foi a massa
Tropical continental, ela atuou em 30,0%. Esse sistema atmosférico se expande a partir do
centro de origem, região do Chaco e domina o tempo a partir do oeste do Centro Sul do
Brasil (BORSATO e HEIRA, 2015). Segundo Monteiro (1968), a massa Polar atlântica,
depois de alguns dias sobre o continente, perde as suas características e passa a ser
dominada de Polar velha. Padilha (2008), considera que a mPa, ao adquirir as
características continentais, transforma-se em uma massa de ar Tropical continental.
Borsato e Mendonça (2015) estudaram a participação da Massa Tropical continental no
Centro Sul do Brasil para os anos de 2003 e 2008 e os resultados apontaram que a
participação para os dois anos foram semelhantes para a região de Campo Mourão, Embora
para o estudo, a participação considerou o período anual, os valores levantados foram
próximo de 30% do tempo cronológico.
mTc – Essa massa adquire maior importância durante o verão, ou melhor,
dos fins da primavera ao início do outono. Sua região de origem é a estreita
zona baixa, quente e árida, a leste dos Andes e ao sul do Trópico.(...) A
depressão térmica do Chaco se constitui assim em fonte da mTc. Esta é
constituída por circulação ciclônica na superfície, de forte convergência.
Entretanto, sua baixa umidade, aliada à forte subsidência da Alta superior,
dificulta a formação de nuvens de convecção e trovoadas, sendo, portanto,
responsável por tempo quente e seco (NIMER, 1963. P. 49-50).
Durante o período de atuação da massa Tropical, os tipos de tempo se caracterizam,
pela baixa nebulosidade e temperaturas elevadas, geralmente acima do Desvio Padrão
(BORSATO e MENDONÇA, 2014). As chuvas limitam-se à episódios isolados.
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Mesmo considerando as características básicas, altas temperaturas, baixa umidade
relativa, o dia em que ocorreu o episódio intenso em Campo Mourão, a Massa Tropical
continental atuava em todo o Sul do Brasil e também nos países vizinho, Uruguai, Paraguai
e em todo o nordeste da Argentina. Nos meses de verão ela atua, além dos três estados do
Sul do Brasil, também nos estados do Centro Oeste Brasileiro, porém, no verão, também se
verifica a expansão da massa Equatorial continental, com mais participação nos estados do
Centro Oeste brasileiro (BORSATO e MENDONÇA, 2014).
Os sistemas frontais atuam o ano todo e para setembro de 2010 a participação foi de
16,7%. A passagem dos sistemas frontais causam chuvas frontais que, para a estação do
inverno é quase exclusiva para a região (BORSATO, 2006). Para esse mês, as chuvas
registradas na Estação do INMET- Campo Mourão somaram 87,1 mm, sendo que 71,0mm
foram convectivas, concentradas nos dias 25, 26, 27 e 28. Período dominado pela massa
Tropical continental (Figura 1). A figura, na coluna chuva, mostra que não foi registrado
chuva no dia 25. As chuvas desse dia ocorreram durante o período noturno, por isso,
segundo as normas do INMET foi registrada no dia 26. As Estações Climatológicas seguem
as horas TMG.
A figura 1 mostra a síntese do mês para Campo Mourão. Como o episódio extremo
ocorreu na noite do dia 25, analisaremos com mais detalhe a evolução dos tipos de tempo a
partir do dia 23.
A carta sinótica do dia 23 mostra um sistema frontal sobre Atlântico na latitude do
litoral Paraná/Santa Catarina e conectada a um sistema de baixa, em forma de cavado que
se encontrava sobre o interior do continente. A imagem de satélite (12 TMG) mostra que
havia intensa nebulosidade sobre o Paraná. Sobre o norte da Argentina e Uruguai avançava
uma massa Polar, seu centro assinalado na carta com 1024 hPa encontrava-se sobre o
litoral do Chile na latitude de 35° Sul.
Para o dia 24, o eixo do sistema frontal estendeu-se para o interior do continente
sobre o eixo do cavado e bordejou o norte do Paraná. Imagens de satélite mostra que o eixo
do sistema frontal avançou para o estado de São Paulo, mesmo assim havia intensa
nebulosidade sobre o estado do Paraná.
Nesse mesmo dia, áreas de baixa pressão escoaram de noroeste para sudeste e o
centro ciclonal se intensificou sobre o litoral sul, o qual já se encontrava em fase de oclusão.
Nesse dia a massa Polar encontrava-se sobre o litoral do Rio Grande do Sul e santa
Catarina, o seu centro havia deslocado para leste e uma faixa de alta pressão se estendia
do Atlântico ao Pacífico.
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Pressão (hPa)
Campo Mourão ( Setembro / 2010 )
1026
1023
1020
1017
1014
1011
1008
1005
42
36
Temperatura (oC)
30
24
18
12
6
0
Umidade (%)
100
80
60
40
20
0
36
Precipitação (mm)
30
24
18
12
6
36
36
36
mTc
mTc
SF/mTc
36
9
mTc
9
mTc
mTc
5
36
mPa
mTc
36
0
mPa
SF/mTc
27
9
SF
36
SF/mTc
mPa
36
36
mPa/mTc
mTc
9
9
5
SF/mTc
SF/mTc
mPa
5
5
SF/mTc
mPa
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
9
8
9
7
mPa
5
mPa
6
mPa
5
5
0
4
mPa
14
mPa
3
mPa
9
18
2
mPa
1
SF
36
36
mTa
mPa
Sistema
Atmosférico
Direção
dos
Ventos
0
Dias
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Figura 1 - Representação concomitante em unidade diárias da pressão atmosférica (12H TMG),
temperatura máxima, mínima e a das 12h TMG, umidade relativa (12h TMG), precipitação (mm),
direção dos ventos, sistemas atmosféricos para o mês de setembro de 2010 para a Estação
Climatológica de Campo Mourão PR – INMET. - Organização-autores
É importante destacar que no limite superior da Troposfera para a latitude de 20° a
30° S há uma corrente de jato que acompanha o sistema frontal.
Acima das frentes frias e quentes existe, no lugar onde as massas de ar
com características físicas distintas se põem em contato, fortes ventos de
oeste. Essa corrente de ventos é forte e estreita e se encontra a uma
altitude de aproximadamente 9.000 a 13.000 metros [...]. Geralmente esses
jatos apresentam um ou mais máximos de velocidade e situam-se ao longo
de milhares de quilômetros de comprimento, de centenas de quilômetros de
largura e de várias centenas de espessura (ESCOBAR et all, 2016)
A carta do dia 25 mostra que o sistema frontal avançou para o estado de São Paulo
e para o interior do Atlântico. A massa Polar que avançava na retaguarda do sistema frontal
também escoou para o interior do Atlântico, por isso a temperatura não baixou aquém de
14°C para Campo Mourão. A Alta Subtropical do Atlântico Sul bloqueou o avanço do
sistema frontal para nordeste. Nesse mesmo dia, na região do chaco, a pressão atmosférica
baixa para 1010 hPa e um cavado avança de oeste para leste desestabilizando a atmosfera.
A imagem de satélite mostra intensa nebulosidade sobre o Sul do Mato Grosso do Sul, sul
de São Paulo e Norte do Paraná. Essa banda de nebulosidade estendeu para o Paraná a
partir de noroeste e na noite do dia 25/10, complexos convectivos se intensificaram no
Paraná. Uma dessas células (nuvem cumulonimbus) cruzou sobre o céu da cidade de
Campo Mourão, causando chuva intensa, granizo, rajadas de ventos e descargas
atmosféricas.
Chuva na noite do último sábado deixou 1,6 mil residências com os telhados
quebrados e seis pessoas feridas.
Da noite de sábado até a tarde desta segunda, a Defesa Civil já havia
entregado mais de 60 mil metros quadrados de lonas para
aproximadamente 2,8 mil pessoas cadastradas. “Alguns moradores mal
intencionados pegaram lonas e venderam a quem estava necessitando”,
lamentou o cabo do Corpo de Bombeiros, Sérgio Augusto (PORTUGAL,
2010).
Os cumulonimbus são nuvens propicias para desencadearem tormentas elétricas. Do
desenvolvimento inicial à dissipação, elas desenvolvem três estágios, sendo que é no
segundo que forma no interior da nuvem elementos de cristais de neve e partículas de gelo
que precipitam. Nessa fase, a precipitação aumenta e também a intensificação das
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correntes descendentes que atingem o solo bruscamente, esse estágio dura de 5 a 30
minutos (NETO, 2012). A meteorologia denomina esse vento de Microbursts ou
macrobursts.
Fujita subdividiu os escoamentos descendentes de um downburst em
macroescoamentos (macrobursts) e microescoamentos (microbursts). Os
macroescoamentos estendem-se por áreas superiores a 4 km de diâmetro
(mesoescala) e seus ventos duram de 5 a 30 15 minutos podendo chegar a
uma velocidade máxima de 216 km/h. (NETO, 2012).
O estado do Paraná encontra-se em uma zona de transição climática onde para a
meteorologia há um conjunto de sistemas e subsistemas que se interagem nessa região.
Essas interações atmosféricas criam para a região condições gêneses para diversos
fenômenos; sistemas frontais, ciclogêneses, complexos convectivos de mesoescalas e
linhas de instabilidades. Todos esses fenômenos se ampliam e também podem se
manifestarem em território brasileiro, seguindo o escoamento zonal que nessa faixa
latitudinal se dá de oeste para leste (MARENGO, SOARES, 2002).
No dia 26 o sistema frontal em oclusão3 no interior do Atlântico sul (30°O e 40°S). A
massa Polar transitando sobre o Atlântico Sul e borda Atlântica desde o Paraná até o
estuário Platino.
Na região do Chaco o sistema de baixa se intensificava, nesse dia a pressão mínima
oscilava em 1006 hPa na área central da depressão barométrica. As isóbara de 1016 e 1014
hPa mostra um cavado sobre o Sul do Brasil, mas precisamente sobre o Paraná. Por uma
questão de limites não é possível disponibilizar as cartas sinóticas desse período. A Figura
2, A, B, C e D. mostras as condições sinóticas dos dias 23 e 26 de setembro.
Para o dia 27 foram poucas as alterações, o núcleo de baixa continuou se
intensificando e oscilou em 10024 hPa e as isóbara de 1012 e a de 1016 hPa mostra que o
cavado continuou atuando exatamente sobre o estado do paraná. Sobre o Atlântico Sul a
massa Polar atlântica.
3
O ciclone se aprofunda rapidamente quando se aproxima da posição da corrente de jato (normalmente as
ondas nascem do lado equatorial do jato e vão para o lado frio, aprofundando-se ao cruzar a corrente de jato).
Normalmente o ciclone está ocluso quando se encontra do lado polar da corrente do jato (ESCOBAR, et al,
2016ª)
4
A pressão atmosférica é considerada normal em 1013,2 Mb ou hPa, abaixo desse valor é
considerada “baixa pressão” e quanto menor for seu valor, mais intenso é o sistema depressionário.
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A carta do dia 28 mostra que a baixa do Chaco se intensificou ainda mais, o centro
da baixa pressão assinalada na carta oscilou em 996 hPa. O mesmo cavado continua
atuando sobre o estado do Paraná. Na latitude de 30°S sobre o litoral do Chile um ciclone
extratropical. No dia seguinte, 29 ele já se encontrava sobre o estuário Platino (60°O e
35°S). E o centro de baixa do Chaco com pressão de 1002 hPa permaneceu estacionário e
os cavados se mantiveram atuando.
A
B
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C
D
Figura 2 – “A” Carta sinótica da Marinha do dia 23 12TMG; “B” imagem de satélite goes canal
infravermelho 12TMG; “C” Carta sinótica da Marinha do dia 23 12TMG; “B” imagem de satélite goes
canal infravermelho 12TMG; Modificadas pelos autores.
Para o último dia do mês verifica-se que o ciclone extratropical permaneceu sobre o
estuário Platino. A mPa à leste bloqueou seu avanço para leste. O centro de baixa que
atuava a partir da região do Chaco se desintensificou e se ampliou para o Centro Sul do
Brasil.
4 – Considerações Finais
Os meses de setembro e outubro são aqueles que com mais registros de episódios
intensos para chuvas acompanhadas de granizo e às vezes rajadas de vento. A transição
estacional e também a localização geográfica da região favorece o desenvolvimento de
subsistemas atmosféricos com potencial para eventos ou episódios intensos. Como esse
artigo é o estudo de caso, limitou-se ao episódio do mês de outubro de 2010. Embora os
demais levantamentos para a série 1990 a 2013 mostram que os meses de setembro e
outubro são os que mais ocorreram tempestades no estado do Paraná.
Como foi verificado, Campo Mourão encontra-se em uma região onde há na
atmosférica condição para as gêneses dos sistemas frontais, complexos convectivos de
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mesoescalas e linhas de instabilidade. Os Cumulonimbus podem se desenvolver em
qualquer desses sistemas ou subsistemas e desencadear os macrobursts e microbursts.
Também se deve considerar que a região oeste do estado do Paraná encontra-se
abastecida por umidade proveniente da Amazônia por meio das Correntes de Jato de Baixo
nível (MARENGO et. Al., 2004). A umidade e o calor são os combustíveis para o
desenvolvimento de grandes células (Cumulonimbus).
5 – Agradecimentos
A publicação e apresentação deste trabalho foi financiado pela Fundação Araucária
de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná EDITAL
05/2016 – PRPPG/Unespar “Apoio à Participação de Docentes em Eventos Científicos”.
Este artigo é um recorte do projeto de pesquisa “A vulnerabilidade de Campo Mourão aos
eventos climáticos extremos” convênio n° 953/2013.
Referências
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