B - pibic - Universidade Federal do Pará

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
DIRETORIA DE PESQUISA
PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA – PIBIC : CNPq,
CNPq/AF, UFPA, UFPA/AF, PIBIC/INTERIOR, PARD, PIAD, PIBIT, PADRC E FAPESPA
RELATÓRIO TÉCNICO - CIENTÍFICO
Período : _Agosto_/__2014___ a ___Julho_/_2015__
( ) PARCIAL
( X ) FINAL
IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO
Título do Projeto de Pesquisa: Projecto CHUVA - Cloud processes of the main
precipitation systems in Brazil: A contribution to cloud resolving modeling and to
the GPM (Global Precipitation Measurement)
Nome do Orientador: Maria Isabel Vitorino
Titulação do Orientador: Doutora
Faculdade : Faculdade de Meteorologia - FAMET
Instituto/Núcleo: Instituto de Geociências - IG
Laboratório: Laboratório de Meteorologia Sinótica - LABSIN
Título do Plano de Trabalho: A Influência dos Mecanismos Climáticos na
Precipitação da Região Costeira do Pará.
Nome do Bolsista: Samyr Barata Chebly.
Tipo de Bolsa:
( ) PIBIC/ CNPq
( ) PIBIC/CNPq – AF
( )PIBIC /CNPq- Cota do pesquisador
( X) PIBIC/UFPA
( ) PIBIC/UFPA – AF
( ) PIBIC/ INTERIOR
( )PIBIC/PARD
( ) PIBIC/PADRC
( ) PIBIC/FAPESPA
( ) PIBIC/ PIAD
( ) PIBIC/PIBIT
INTRODUÇÃO
A região da costa norte do Brasil sofre a influência de diversos sistemas
meteorológicos associados à ocorrências de precipitação que se organizam em
diferentes escalas de tempo (BARROS, 2008). A Região Amazônica possui
uma
atmosfera
com
grande
atividade
convectiva,
devido
à
grande
disponibilidade de vapor d’água e energia solar que chega à superfície, sendo
assim uma das mais importantes fontes de calor latente do planeta. (MOHR;
FAMIGLIETTI; ZIPSER, 1999). A variabilidade temporal da precipitação em
grandes áreas nos trópicos é modulada pela variação intrasazonal de 20-60
dias (KOUSKY; KAYANO, 1994; MADDEN; JULIAN, 1994). Embora, a
precipitação nesta região seja dominada pela influência da Zona de
Convergência Intertropical (ZCIT) que é o principal sistema causador de
precipitação do Norte e Nordeste. Também temos as Linhas de Instabilidades
(Lis) que são sistemas convectivos formados pelo contraste de temperatura
entre o continente e o oceano juntamente com a confluência dos ventos alísios
na região costeira (HASTENRATH; HELLER, 1977; KOUSKY,1980; COHEN;
SILVA DIAS; NOBRE, 1995). Estudos preliminares feitos por COHEN, SILVA
DIAS E NOBRE (1989) mostraram que estas LIs contribuem com 45% da
chuva que cai durante o período chuvoso no nordeste paraense; podem
permanecer ativas por mais de 48 horas, tendo o seu deslocamento ente 6° a
13° de longitude por dia e sua maior ocorrência se dá nos meses de abril e
agosto. Durante a noite sua atividade convectiva diminui, voltando a
intensificar-se durante o dia devido o aquecimento solar (MOLION; KOUSKY,
1981).
De acordo com SOARES E BATISTA (2004), a precipitação é o
resultado de um estado avançado de condensação. Ela ocorre quando a força
gravitacional supera a força que mantém a umidade suspensa então, a
umidade atinge o solo sob a forma liquida (chuva ou chuvisco/garoa), ou sólida
(granizo, saraiva e neve). A precipitação dentro da região amazônica é um
parâmetro meteorológico de grande variabilidade no tempo e espaço, que está
associada à influência de diferentes sistemas de mesoescala, escala sinótica e
de grande escala (ROCHA, 2001).
A atuação do dipolo caracteriza-se pela manifestação de um padrão de
aTSM, configurando-se especialmente com sinais opostos sobre as bacias
Norte (N) e Sul (S) do Atlântico. Esse padrão inverso de aTSM gera,
consequentemente, a presença de um gradiente térmico meridional e interhemisférico com baixos níveis do Atlântico Equatorial que, agindo em conjunto
com os padrões anômalos de Pressão ao Nível Médio do Mar (PNMM) e vento
horizontal, desempenham influencias diretas na manutenção, posicionamento e
intensidade da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) (HASTENRALH,
1978).
Em regiões costeiras as brisas terrestres e marítimas são ventos locais
que ocorrem principalmente nas costas tropicais. São causadas pela diferença
de pressão existente entre o continente e o mar, e essa, por sua vez tem
origem nas diferenças térmicas. A Temperatura da Superfície do Mar (TSM)
nos oceanos tropicais Pacífico e Atlântico é a principal variável física
influenciadora das condições climáticas em várias áreas do globo. No Pacífico
Tropical, a presença de eventos quentes (frios) denominados de El Niño (La
Niña), com anomalias positivas (negativas) de TSM, causa fenômenos
climáticos diferenciados em várias áreas do globo (BJERKNES, 1969;
RASMUSSON & CARPENTER, 1982; ROPELEWISK & HALPERT, 1997).
Anomalias positivas (negativas) da temperatura da superfície do mar
(TSM) no Oceano Pacifico associadas aos episódios El Niño (La Niña)
produzem circulações anômalas de grande escala na atmosfera, gerando
impactos significativos no clima da região do Atlântico e da América do Sul
(ACEITUNO 1988; GRIMM ET AL. 2000; GRIMM 2004). A Temperatura da
Superfície do Mar (TSM) e sua interação com a atmosfera terrestre são os
principais fatores responsáveis pela formação de zonas de convecção na faixa
tropical dos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico (PHILANDER, 1991). Desta
forma, este estudo visa analisar a variabilidade temporal da anomalia da
temperatura da superfície do mar (aTSM) para as áreas do Atlântico e Pacifico
Equatorial e sua relação com a precipitação mensal no litoral nordeste do Pará.
JUSTIFICATIVA
Estudos observacionais e numéricos indicam que a anomalia da
temperatura da superfície do mar pode causar anomalias na circulação
atmosférica tropical e consequentemente, provocar variações espaciais e
temporais na precipitação climática de diferentes regiões do planeta (Grimm at
al., 1996; Souza et al., 1994, Moura e Shukla, 1977). A região nordeste do Pará
concentra os municípios mais populosos do estado, tornando-se uma área
relevante para o entendimento da precipitação climática e de sua relação com
as variações da temperatura da superfície dos oceanos adjacentes. Isto pode
auxiliar principalmente nas pesquisas científicas utilizando os modelos
climáticos numéricos e estatísticos de previsão de chuva. Além disso,
previsões
mais
realistas
podem
corroborar
com
o
planejamento
e
desenvolvimento socioeconômico da região.
OBJETIVOS:
Objetivo geral:
Este trabalho tem como objetivo principal estudar a influencia dos mecanismos
climáticos de grande escala sobre os oceanos Atlântico e Pacifico, associados
a precipitação no nordeste do Estado do Pará.
Objetivos Específicos:
a) Analisar a variabilidade temporal da anomalia da temperatura da superfície
do mar (aTSM) para as áreas do Atlântico e do Pacifico Equatorial, com a
precipitação climática no nordeste do Pará;
b) Investigar a dinâmica da circulação atmosférica relacionada com os
episódios extremos de anomalia de precipitação.
MATERIAL E MÉTODOS
ÁREA DE ESTUDO
A área de estudo desta pesquisa compreende os oceanos Atlântico e
Pacifico Equatorial e os municípios de Salinópolis-PA, Soure-PA, TracuateuaPA e a Vila de Cuiarana situada no litoral do nordeste do estado do Pará.
Salinópolis é um município do estado do Pará que se localiza a uma latitude
00º36'49" S e a uma longitude 47º21'22" W, estando a uma altitude de 21
metros, distante cerca de 220 km da capital de Belém-PA. Tracuateua-PA
localiza-se a uma latitude 01º04'34" S e a uma longitude 46º54'11" W, estando
a uma altitude de 20 metros, área da unidade territorial de 934,272 km². Soure
se Localiza na mesorregião do Marajó a uma latitude 00º43'00" S e a
uma longitude 48º31'24" W, estando a uma altitude de 10 metros e área de
3.517,318 km2. Está localizada a 80 km da capital paraense, Belém. (Fonte
IBGE/2013).
A figura 1 mostra a localização geográfica das medições de Anomalia da
Temperatura da Superficie do Mar (aTSM) nas regiões Pacifico Equatorial do
(Niño 3.4) e Atlântico Tropical.
Figura 1. Representação geográfica das medições dos Oceanos Pacifico e
Atlântico. Fonte: Autor.
A figura 2 mostra a localização geográfica dos municípios e de suas
respectivas estações meteorológicas e da aTSM do Atlântico Tropical no litoral
da região nordeste do Pará
Figura 2. Representação geográfica região de estudo. Fonte: Do autor.
DADOS UTILIZADOS
Os dados coletados da região de estudo localiza-se no nordeste
paraense que será representada pelos municípios de Tracuateua- PA (Estação
Nº 82145, Lat. -1.07°, Lon. -46.9°), Soure-PA (Estação N° 82141, Lat. -0.73°,
Lon. -48.52°), Salinópolis-PA (Estação NºA215, Lat. -0.62°, Lon. -47.36°) e
sendo a de Cuiarana utilizou-se dados do sítio experimental Modesto
Rodrigues que se encontra-se instalado em uma área de cultivo de mangueira,
com aproximadamente 25,8 hectares, situada na localidade (0°39’49.72’’S,
47°17’03.41’’O, 17 m), município de Salinópolis, região nordeste do estado do
Pará, pertencente a Universidade Federal do Pará (UFPA) e Universidade
Federal Rural da Amazônia (UFRA).
Utilizou-se dados diários e mensais de precipitação compreendendo o
período de 2010 à 2014. Os totais de precipitação mensal de Soure e
Tracuateua – Pará, foram coletados do Banco de Dados Meteorológicos para
Ensino e Pesquisa (BDMEP) e de Salinópolis – PA foram dados diários do pelo
Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e de Cuiarana no sítio experimental
Modesto Rodrigues com a torre de 10 metros de altura que coleta dados
meteorológicos contínuos a cada 10 minutos, desde setembro de 2010 até os
dias atuais.
Os dados de anomalia de TSM mensal do Atlântico Equatorial das
seguintes Lat.:0°25’32 S e Lon.: 47°20’31 W foram compiladas do site do
NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) Kaplan Extended
SST V2.
Tabela 1 – Intensidade do El Niño e de La Niña durante o período de 2010 a
2014. DESCRIÇÃO: Forte (vermelho) e (azul) períodos de frio com base em
um limite de +/- 0,5 o C para o Índice Niño Oceanic (ONI) [3 mês consecutivo
média de anomalias de TSM ERSST.v3b na região Niño 3.4 (5 o N-5 o S,
120 o -170 o W)].
Ano
DJF
JFM
FMA MAM AMJ
MJJ
JJA
JAS
ASO SON OND NDJ
2010 1.6
1.3
1.0
0,6
0,1
-0.4
-0.9
-1.2
-1.4
-1.5
-1.5
-1.5
2011 -1.4
-1.2
-0.9
-0.6
-0.3
-0.2
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
-1.0
2012 -0.9
-0.6
-0.5
-0.3
-0.2
0.0
0,1
0,4
0,5
0,6
0,2
-0.3
2013 -0.6
-0.6
-0.4
-0.2
-0.2
-0.3
-0.3
-0.3
-0.3
-0.2
-0.3
-0.4
2014 -0.6
-0.6
-0.5
-0.1
0,1
0,1
0.0
0.0
0,2
0,5
0,7
0,7
Fonte: NOAA.
METODOLOGIA
Para esse estudo foram coletados dados diários e mensais de
precipitação dos municípios de Salinópolis, Soure e Tracuateua – PA, obtidos
das estações automáticas e convencionais do Instituto Nacional de
Meteorologia (INMET) e de Cuiarana – PA da torre meteorológica, no qual os
dados
diários
foram
feitos,
calculando
o
somatório
de
cada
mês,
respectivamente de cada localidade. Para as analises estatisticas foram
somados dados mensais de precipitação de cada mês correspondente, para se
obter a média, variancia, desvio padrão e coeficiente de variação.Enquanto que
os dados de anomalia de TSM mensal do Atlântico Equatorial foram gerados
pela PSD Kaplan Extended SST V2 mensalmente. Nas análises de correlação
geral das 04 localidades em estudo, foram feitos de forma de defasagem de
tempo de 2 a 4 meses entre a precipitação mensal e o Índice de Oscilação Sul
(IOS).
ANOMALIA DE PRECIPITAÇÃO MENSAL
A metodologia usada para achar as anomalias positivas e negativas de
precipitação foi à fórmula, Anomalia de Precipitação observada menos a
Precipitação normal, de cada localidade em todos meses, e também foram
elaborados gráficos de dispersão pra as analises.
aPRP = PRP (Observado) – PRP (Climatológico)
MEDIDAS ESTATISTICAS
MÉDIA ARIMÉTICA
É O Método clássico de se calcular a média; soma-se todos os valores
da série de dados e divide-se essa soma, pelo número de valores.
Em que:
𝑥̅ = valores da variável X
n = número de dados
MEDIDAS DE DISPERSÃO
As medidas de dispersão representam, coomo o próprio nome sugere, a
dispersão ou a variabilidade dos dados em torno do valor central, a média. A
medida de dispersão mais simples é a amplitude que é a diferença entre os
valores extremos. As mais utilizadas sao a Variancia, o Desvio adrão e o
Coeficiente de Variação.
VARIÂNCIA
É a média dos desvios quadráticos de cada valor em relação à média.
Em que:
xi = valores de variável x
n = número de dados
𝑥̅ = média aritmética
“n-1” no denominador quando n< 30 e “n” no denominador quando n ³ 30.
DESVIO PADRÃO
É a raiz quadrada da variância.
S= √𝑺²
COEFICIENTE DE VARIAÇÃO
É a divisão do desvio-padrão pela média multiplicado por 100. É sempre
dado em percentual. O coeficiente de variação fornece a dispersão dos dados
em torno da média em percentual, constituindo uma medida alternativa ao
desvio-padrão. Quando se deseja comparar a variabilidade entre dois
conjuntos de dados, o coeficiente de variação é a medida de dispersão
indicada.
CV =
Em que:
S: Desvio Padrão
𝑥̅ = média aritmética
𝑺
𝑿
X100
CORRELAÇÃO DE REGRESSÃO LINEAR
É o método para se estimar a condição de uma variável Y, dados os
valores de algumas outras variáveis X. A regressão, em geral, trata da questão
de se estimar um valor condicional esperado. Em muitas situações, uma
relação linear pode ser válida para sumarizar a associação entre as variáveis Y
e X. Onde X e precipitação mensal e Y Índice de Oscilação Sul (IOS)
(NAGHETTINI, M.; PINTO, E.J.A. , 2007).
𝒚𝒊 = 𝒂 + 𝒃𝒙𝒊

COEFICIENTE DE CORRELAÇÃO LINEAR
Duas variáveis apresentam uma correlação linear quando os pontos do
diagrama de dispersão se aproximam de uma reta. Essa correlação pode ser
positiva (para valores crescentes de X, há uma tendência a valores também
crescentes de Y) ou negativa (para valores crescentes de X, a tendência é
observarem-se valores decrescentes de Y). (NAGHETTINI, M.; PINTO, E.J.A.
2007)
𝒓=
𝑺(𝒙, 𝒚)
𝑺𝒙𝑺𝒚
 r -> Mede o grau de relacionamento linear entre valores emparelhados x
e y em uma amostra; COEFICIENTE DE DETERMINAÇÃO.
 Mede a intensidade e a direção da relação linear entre duas variáveis
quantitativas;
 Chamado também de Coeficiente de Correlação de Pearson (Karl
Pearson, 1857-1936).
RESULTADOS
ANALISE PRECIPITAÇÃO E ATSM
Na figura 3 mostra que a anomalia de temperatura da superfície do mar
(aTSM), tanto no Atlântico Tropical próximo ao litoral nordeste do Pará como no
Pacifico Equatorial observou-se comportamentos opostos em quase todo o
período estudado, sendo que as águas mais frias no Pacifico Equatorial
favorecem a precipitação sobre a região como o aquecimento do Atlântico
próximo a região, mostrando forte influência do fenômeno El Niño (EN) e La
Niña (LN) sobre a precipitação local, causada por uma possível inibição dos
sistemas atmosféricos de meso e grande escala que atuam na região como: a
Zona
de
Convergência
Intertropical
(ZCIT)
(UVO,1989),
Linhas
de
Instabilidades (LIs) próximas à costa que são responsáveis por grandes
acumulados de precipitação (COHEN, 1989; BARROS, 2008), Brisas
Marítimas-Terrestre (KOUSKY, 1980), a Confluência dos Ventos Alísios, Alta
de Bolívia (AB) que influencia no período de verão na América do Sul e dos
sistemas da circulação dos ventos em altos níveis na atmosfera que favorecem
áreas de instabilidade, também como o Dipolo no Atlântico Tropical que pode
contribui ou inibir para a formação de nuvens, assim diminuindo ou
aumentando a precipitação local. Ao observa, notamos que a precipitação
anual no ano de 2011 foi bem acima da média climatológica, pois nos anos de
2010, 2012, 2013 e 2014 foi abaixo da normal climatológica, notamos que em
2011 e 2014 no período chuvoso da região a precipitação foi bem acima em
relação aos anos de 2012 e 2013 em Cuiarana, sendo os maiores registro de
precipitação foi no período chuvoso no mês de Abril de 2011, observou-se um
acumulado de precipitação de 672,1mm e 460,0mm climatológica (INMET), e
em Fevereiro de 2014 que foi de 689,4 mm em comparação com a climatologia
que e de 428,0 mm (INMET), no período menos chuvoso em destacou-se em
outubro de 2011 registrou uma precipitação de 104,9 mm em comparação no
mesmo período nos anos de 2010 com 1,02 mm, 2012 com 0,0 mm, 2013 com
4,8 mm e em 2014 com 4,6 e que na média climatológica é de 37,0 mm
(INMET).
Figura 3. Anomalia de TSM e Precipitação de Cuiarana – PA e climatologia
INMET mensal do período de 2010 a 2014.
Fonte: Do autor.
A figura 4 mostra que a aTSM do Atlântico Tropical próximo a costa
como a do Pacifico Equatorial se comportou de forma igual ao de Cuiarana,
pois a precipitação local ocorreu diferente, sendo que nos anos de 2010 a
2014 foi abaixo de normal climatológica (INMET), pois no ano de 2013 a
precipitação anual foi de 696,2 mm em relação a normal climatológica anual
que é de 2908,0 mm (INMET), ou seja, uma redução acima de 75% de chuvas,
percebemos que tanto os eventos de EN e LN influenciarem nos sistemas de
meso e grande escala na região, e observa-se que devido tanto aTSM
Atlântico Tropical próximo a costa e do Pacifico Equatorial apresentarem
condições de neutralidade desde maio de 2012 e permanecer quase todo o
período de 2013, assim como o Dipolo do Atlântico Tropical que influencia no
regime de precipitação da região caracterizado pela influência de sistemas de
meso e grande escala (El Niño, La Niña, ZCIT, frentes, linhas de instabilidades)
que intensificam ou inibem as atividades convectivas na região (SILVA e
MOTA, 1990; OLIVEIRA, 1994; MOTA e SOUZA, 1996).
Observa-se que no mês de Abril de 2011 foi registrado uma precipitação
de 793,6 mm, cerca de 72,5 % acima da normal climatológica que é de 460,0
mm (INMET) para esse período, influenciado por uma banda dupla da ZCIT
nesse período de 2011, enquanto no mesmo período de 2010, 2012 e 2013 foi
abaixo e pouco acima em abril de 2014, pois no período menos chuvoso,
observa-se que ocorreu mais abaixo das demais localidades.
Figura 4. Anomalia de TSM, Precipitação de Salinópolis – PA e climatologia
INMET mensal do período de 2010 a 2014.
Fonte: Do autor.
A figura 5 mostra o mesmo comportamento de anomalia de TSM que
ocorreu nas demais localidades analisadas, entretanto a precipitação se
comportou de forma bem mais elevada que as outras localidades durante o
período de 2010 a 2014, por ter um clima quente e úmido e onde a precipitação
ser a principal variável meteorológica que sofre grande influência, portanto
percebemos que a precipitação anual de 2011 foi de 3296,0 mm e de 2014 foi
de 2861,0 acima do normal climatológica de 2724,0 mm (INMET) e 2010, 2012
e 2013 foi abaixo, mesmo com o enfraquecimento do fenômeno LN no ano de
2011, sendo notado sobre o Pacífico Equatorial, onde as águas superficiais
permaneceram mais frias, pois próximo à costa as anomalia de TSM se
apresentou com águas mais quentes o que não inibiu as chuvas próximas da
região Soure, por ser uma região que sofre bastante influência da ZCIT (UVO,
1989), e assim como o dipolo do atlântico tropical positiva (negativa) que
contribuindo para a elevação (diminuição) das chuvas e também pela influência
de circulação de brisas que é provocado pelo diferencial de temperatura entre
oceano e continente (CAVALCANTI, 1982), a precipitação tanto no período
chuvoso como no menos chuvoso, foram bem elevadas. Observa-se que no
período
mais
chuvoso,
obteve-se
maiores
registros
significativos
de
precipitação no período de Janeiro a Maio de 2011, Fevereiro a Março de 2012
e de Fevereiro a Maio de 2014 e no período menos chuvoso, observou-se três
meses sem registro de precipitação que ocorreu de Outubro a Novembro de
2012 e Novembro de 2014.
Figura 5. Anomalia de TSM,
Precipitação de Soure – PA e climatologia INMET mensal do período de 2010
a 2014.
Fonte: Do autor.
A figura 6 mostra o mesmo comportamento de anomalia de TSM que
ocorreu nas demais localidades analisadas, entretanto a precipitação se
comportou de forma diferente nesse período, pois em 2010, 2012, 2013 e 2014
a precipitação ficou abaixo da média climatológica na maioria dos meses
observados, sendo que para a precipitação em 2011 a influência do fenômeno
La Niña, em conjunto com os sistemas influenciadores próximo da região como
a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) (UVO,1989), Linhas de
Instabilidade (COHEN, 1989), Brisas que surgem com a circulação de brisa
marítima ao longo do litoral e adentra no continente (CAVALCANTI E KOUSKY,
1982; KOUSKY, 1980), Dipolo do Atlântico Tropical. Notou-se que nesse
período de 2011, mesmo com as águas mais frias no oceano Pacifico e as
águas estando mais aquecida do oceano Atlântico próximo a região de estudo,
a precipitação se comportou mais abaixo da média climatológica, tanto no
período chuvoso como menos chuvoso, sendo que em Jan/11 precipitou
ocorreu bem acima da média climatológica com 449,1mm, pois o
Vórtices
Ciclones de Altos Níveis (VCAN) que favoreceram as chuvas no norte e
nordeste do Brasil nesse período, em comparação no mesmo período dos
outros anos que foi de Jan/10 de 118,2mm, Jan/12 86,0mm e Jan/13 85,6mm.
Figura 6. Anomalia de TSM e Precipitação de Tracuateua – PA e climatologia
INMET mensal do período de 2010 a 2014.
Fonte: Do autor.
ANALISE ESTATISTICA DA PRECIPITAÇÃO
A tabela 2 mostra as médias, as variâncias, os desvios padrões e os
coeficientes de variação, para os anos das séries estudadas de 2010 a 2014,
em cada estação. Os dados apresentados observa-se médias de precipitação
em Soure-PA é mas elevada que as demais que se comportaram parecidas, e
a partir das médias mensais examina-se que, no geral, em ambas as
localidades as chuvas são mais abundantes no primeiro semestre do ano e
menos no segundo semestre, e durante todo o ciclo anual as maiores médias
mensais de precipitação registradas nas seguintes localidades estudadas
foram: Em Cuiarana – PA são verificadas entre os meses de Fevereiro a Maio,
com o máximo ocorrendo no mês de Março; Em Salinópolis – PA os maiores
valores das médias mensais de precipitação foi de Março a Abril, sendo o
máximo ocorrendo em Abril; Em Soure – PA ocorrendo nos meses de Janeiro a
Maio as maiores médias mensais de precipitação, sendo o máximo em Março;
Em Tracuateua – PA no período de Fevereiro a Julho, e a maior média mensal
de precipitação registrada no mês de Abril. Também se observou que o desvio
padrão mais elevados se apresentaram mais no período chuvoso nas demais
localidades estudadas, sendo os menores valores do coeficiente de variação
da precipitação mensal estão mais associados há meses considerados
chuvosos e o menos chuvosos um maior valor de coeficiente de variação.
Tabela. 2 – Médias (M), variâncias (Var), Desvio Padrão (D.P.) e Coeficientes
de Variação (C.V.) da precipitação nas estações de Cuiarana - PA, SalinópolisPA, Soure-PA e Tracuateua-PA, no período mensal de 2010 a 2014.
MESES
JAN
FEV
MAR
ABR
MAI
JUN
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
M
175,1
470,4
500,7
455,8
322,1
141,7
151,8
38,7
2,0
28,6
6,1
28,5
MESES
JAN
M
110,5
CUIARANA - PA
Var
23678,15
41139,79
7133,20
31336,20
32378,40
4834,30
7931,45
520,97
16,52
2593,55
52,33
122,43
SALINÓPOLIS - PA
Var.
8916,5
D.P
153,87
202,82
84,45
177,02
278,94
69,52
131,51
22,82
4,06
50,92
7,23
11,06
C.V.
87,9
43,1
16,9
38,8
86,6
49,0
86,6
59,0
199,8
178,2
145,1
47,5
D.P.
94,42
C.V.
85,5
FEV
MAR
ABR
MAI
JUN
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
184,0
422,8
423,0
298,2
135,9
123,2
22,2
0,96
34,0
26,7
37,8
MESES
JAN
FEV
MAR
ABR
MAI
JUN
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
M
314,26
449,68
534,44
523,18
309,12
154,22
149,14
129,52
27,06
34,98
36,12
55,04
MESES
JAN
FEV
MAR
ABR
MAI
JUN
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
M
155,8
252,1
297,5
396,5
274,8
196,1
209,5
92,1
37,2
20,6
14,6
72,5
20745
67570
61576
27437
8250,8
2992,9
136,04
2,3336
5122,9
2380
3570,7
SOURE - PA
Var.
44892
17555
45751
7341
11571
5186,4
3312,8
3701,9
528,68
1825,1
1838,2
1286,4
TRACUATEUA - PA
Var.
27662
17924
9520,2
5227,6
19180
6061,5
10390
1828,1
1019,6
646,48
322,93
5641,7
OBS: Em Cuiarana – PA o período é de 2011 a 2014.
Fonte: Autor.
144,03
259,94
248,14
165,63
90,83
54,7
11,66
1,52
71,57
48,78
59,75
78,3
61,5
58,7
55,5
66,8
44,4
52,5
158,3
210,3
182,8
158,2
D.P.
211,87
132,49
213,89
85,67
107,56
72,01
57,55
60,84
22,99
42,72
42,87
35,86
C.V.
67,4
29,5
40,0
16,4
34,8
46,7
38,6
47,0
85,0
122,1
118,7
65,2
D.P
166,31
133,88
97,57
72,3
138,49
77,85
101,92
42,75
31,93
25,42
17,97
73,34
C.V.
106,8
53,1
32,8
18,2
50,4
39,7
48,6
46,4
85,9
123,2
123,3
101,2
ANALISE DAS CORRELAÇÕES ESTATISTICAS
Conforme monstra a figura 7, no período de 2010 a 2014 em Cuiarana PA com defasagem de 2 meses entre IOS e PRP, foi observado que durante
esse período o resfriamento das águas oceânicas do Pacifico contribuiu para o
aumento da precipitação, sendo a fase mais intensa de La Niña no período de
Out/10 a Fev/11, com temperatura oceânica diminuindo 0,9º C a 1,5º C e
Set/11 a Mar/12 de 0,5º a 1,0ºC ocasionando uma precipitação acima da média
climatológica no período de Janeiro a Abril de 2011, com maior registro em
Abr/11 com 672,1 mm, pois na fase não tão intensa do LN, a precipitação
ocorreu abaixo da média climatológica, pois no período em que de
aquecimento das águas no oceano Pacifico a precipitação se comportou
abaixo.
Figura 7. Dispersão defasada em Cuiarana – PA da precipitação em relação ao
Índice de Oscilação Sul ao período de 2010 a 2014.
Fonte: Do autor.
De acordo com a figura 8, durante o período de estudos a correlação de
defasagem foi de 4 meses para o município de Salinópolis, onde os fenômenos
de El Niño e La Niña exerceram um papel importante na precipitação local, pois
no período de Set/09 a Mar/10 houve um maior aquecimento das águas do
oceano Pacifico e onde a temperatura máxima chegou a 1,6º C nos meses de
Dez/09 à Jan/10 assim causando uma diminuição na precipitação local de
Jan/10 a Nov/10, entretanto na fase em que ocorreu o resfriamento do oceano
Pacifico, a temperatura chegou de 1,2ºC a 1,5º C de Ago/10 a Fev/11, o que
provocou uma precipitação bem elevada nos meses de Março com 599,2 mm e
Abril de 793,6 em 2011.
Figura 8. Dispersão defasada em Salinópolis – PA da precipitação em relação
ao Índice de Oscilação Sul ao período de 2009 a 2014.
Fonte: Do autor.
Na figura 9, a correlação de defasagem para o município de Soure foi de
2 meses, sendo que o aquecimento (resfriamento) El Niño (La Niña) teve uma
relação um pouco diferente das demais localidades estudadas, pois no período
de El Niño a precipitação local não sofreu tanta influência no período chuvoso
como menos chuvoso no ano de 2010, em que o aquecimento da temperatura
do oceano Pacifico foi de 1,0º C a 1,6º C de Out/09 a Mar/10, entretanto
havendo uma tendência na diminuição da precipitação em alguns meses do
ano de 2010, destacando o mês de Mar/10 com 214,6 mm de precipitação,
sendo que para esse período é de 467,0 mm (INMET), pois no período de
resfriamento que ocorreu de 2010/2011 e de 2011/2012 do oceano Pacifico,
observou-se que o resfriamento contribuiu para o aumento da precipitação
local, tendo os maiores registros nos meses de Jan/11 com 667,6 mm, Mar/12
com 808,2 mm e Abr/14 com 652,3 mm.
Figura 9. Dispersão defasada em Soure – PA da precipitação em relação ao
Índice de Oscilação Sul ao período de 2009 a 2014.
Fonte: Do autor.
De acordo com a figura 10, a correlação de defasagem para o município
de Tracuateua, foi a de 2 meses, para o período de 2009 a 2014 e observa-se
que durante o aumento da temperatura nas águas do Pacifico , ocorre um
aumento da precipitação e no período de aquecimento da temperatura no
oceano Pacifico, a uma tendência de diminuição na precipitação local, sendo
que a temperatura do oceano Pacifico diminuiu máxima até 1,5º C e aumento
1,6º C, e precipitação máxima em Jan/11 com 449,1 mm estando sob influência
do fenômeno La Niña e em Jan/10 com 118,2 mm influenciado pelo El Niño
ficando abaixo da média climatológica.
Figura 10. Dispersão defasada em Tracuateua – PA da precipitação em relação
ao Índice de Oscilação Sul ao período de 2009 a 2014.
Fonte: Do autor.
DINÂMICA DA CIRCULAÇÃO E EXTREMOS DA PRP E ATSM
A figuras 11 mostra aTSM no mês de Jul/10 no Oceano Pacifico
Equatorial apresentou águas mais frias e no Atlântico Tropical mais aquecidas,
favorecendo a precipitação local, pois neste
período as chuvas são
associados com uma maior atividade de circulação de brisas que advecta
bandas de nebulosidade para o continente, bem como também está
relacionada com os distúrbios ondulatórios de leste, que são responsáveis
pelas chuvas entre os meses de Maio e Agosto (YAMAZAKI & RAO, 1977), e
no qual foi registrado em Tracuateua – PA uma precipitação de 375,9 mm.
Figura 11. Anomalia da Temperatura da Superfície do Mar em Julho de 2010.
Fonte: Climanalise.
Nos meses de Janeiro a Abril de 2011 foram registrados altos índices de
precipitação nas seguintes localidades estudadas: Cuiarana – PA em Abr/11
com 672,1 mm, Salinópolis – PA em Mar/11 com 793,6 mm, Soure – PA em
Jan/11de 667,6 mm, Fev/11 de 493,1 mm, Mar/11 com 597,1 mm e Abr/11 com
555,2 m, Tracuateua – PA no mês de Jan/11 com 449,1 mm. No seguinte
período observado a aTSM apresentou águas mais frias, em torno de -2ºC a 1ºC no Oceano Pacifico Equatorial, caracterizando o evento de La Niña nesse
período, enquanto no Atlântico Tropical águas mais aquecidas, em conjunto
com ZCIT que é um grande sistema causador de chuvas próximo a região,
também como ZCIT os sistemas durante esse período
Figura 12. Anomalia da Temperatura da Superfície do Mar em 2011, nos
meses de: Janeiro (A), Fevereiro (B), Março (C), Abril (D).
(A)
(B)
(C)
(D)
Fonte: FUNCEME.
Na figura 13 mostra águas mais frias no Pacifico Equatorial com -1°C
com menor magnitude e enquanto no Atlântico observou-se que as águas mais
frias proximo a costa sudeste da América do Sul e Africa no mês de Mar/12 o
que nao inibiu as chuvas proximo na região estudo, e onde foi registrado uma
precipitação bem elevada em Soure – PA com 808,2 mm.
Figura 13 Anomalia da Temperatura da Superfície do Mar em 2012, no mês de
Março.
Fonte: FUNCEME.
Na figura 14 o período observado a aTSM apresentou águas frias em
torno de -1ºC no Oceano Pacifico Equatorial e diminuindo sua magnitude no
período de Fevereiro a Abril, pois no Atlântico apresentou aguas mais
aquecidas ao Sul e neutra próxima ao Atlântico Tropical e influenciados pela
ZCIT, Lis, VCAN e entres outros mecanismos Oceano-Atmosfera contribuiu
para a precipitação local. Nos meses de Fevereiro a Abril de 2014 foram
registrados altos índices de precipitação nas seguintes localidades: Cuiarana –
PA em Fev/14 com 689,4 mm, Salinópolis – PA em Mar/11 com 680,4 mm,
Soure – PA em Fev/11 de 507,4 mm e Abr/14 com 655,3 mm.
Figura 14. Anomalia da Temperatura da Superfície do Mar em 2014, nos
meses de: Fevereiro (A), Março (B) e Abril (C).
(A)
(B)
(C)
Fonte: FUNCEME.
Na figura 15 no mês de Julho de 2010 no nivel de 850 hPa
apresentaram ventos mais intenso que o normal sobre o Pacífico Oeste,
favoreceu o aumento das anomalias negativas de TSM adjacente à costa oeste
da América do Sul e ao longo do Pacífico Equatorial. Esta configuração no
campo de vento próximo à superfície foi consistente com a atuação do
fenômeno La Niña. Em 200 hPa, observa-se os anomalia de ventos menos
intensos no Pacifico Cental e Atlantico Tropical.
Figura 15. Anomalia de Vento no nivel de 850 hPa e 200 hPa no mês de Julho
de 2010.
(A)
(B)
Fonte: Climanalise.
Na figura 16 mostra que em Jan/11 os ventos apresentaram anomalias
de leste (oeste) nos baixos (altos) níveis do Pacífico Equatorial, no campo de
anomalia de ventos em 850 hPa, na região equatorial do Atlântico, mostrou
alísios mais fracos (anomalias de oeste), porém as anomalias de norte
adjacentes à costa norte do Brasil foram consistentes com as chuvas acima da
média. Em 200 hPa, foi notado anomalias de ventos menos intenso próximo a
costa sul/sudeste da América do Sul.
Figura 16. Anomalia de Vento no nivel de 850 hPa (A) e 200 hPa (B) no mês de
Janeiro de 2011.
(A)
(B)
Fonte: Climanalise.
Na figura 17 mostra que em Fev/11 os ventos em 850 hPa
apresentaram-se mais intensos no Pacífico Oeste e Central e menos intenso
no Pacífico Leste. Sobre a faixa equatorial do Atlântico, destacaram-se alísios
mais fracos que o normal e anomalias de norte no interior da América do Sul,
ao norte de 20ºS. No nível de 200 hPa o campo de anomalia do vento em altos
níveis, observaram-se ventos mais intensos no Pacífico Central influenciado
pela condição de La Niña e nas latitudes subtropicais notou-se anomalia de
ventos mais intensos.
Figura 17. Anomalia de Vento no nivel de 850 hPa (A) e 200 hPa (B) no mês de
Fevereiro de 2011.
(A)
(B)
Fonte: Climanalise.
Na figura 18 mostra que ainda ocorre o fenômeno de La Niña no mês de
Mar/11 os ventos de leste em 850 hPa apresentaram-se mais intensos que o
normal a oeste de 120ºW na região equatorial, e em 200 hPa ventos mais
intensos no Pacifico Central e sobre o norte e leste da América do Sul, os
ventos próximos à superfície estiveram mais fracos que o normal.
Figura 18. Anomalia de Vento no nivel de 850 hPa (A) e 200 hPa (B) no mês de
Março de 2011.
(A)
(B)
Na figura 19 nota-se que no mes de Abr/11 os ventos em 850 hPa
apresentaram-se mais intensos que o normal na região do Pacífico Central e
Oeste. Nos altos níveis de 200 hPa, o campo de anomalia do vento mostrou
anomalias de oeste sobre o Pacífico Central, pois nesta região equatorial
consiste com a condição de La Niña. As águas mais quentes que o normal no
Atlântico Tropical Sul, próximo à costa Sudeste do Brasil.
Figura 19. Anomalia de Vento no nivel de 850 hPa (A) e 200 hPa (B) no mês de
Abril de 2011.
(A)
(B)
Na figura 20 mostra que durante o mês de Mar/12 o escoamento em 850
hPa que próximo à costa da Região Nordeste da Ásia os ventos de sudeste
apresentaram-se mais intensos que o normal, enquanto que anomalias de
norte foram observadas no interior do continente sul-americano, a leste do
Chile. Na região do Atlântico Equatorial, as anomalias dos ventos em baixos
níveis também foram consistentes com a atuação da ZCIT ao norte de sua
posição climatológica, próximo à costa norte da América do Sul. No nivel de
anomalia de vento em 200 hPa, observa-se que as anomalias de oeste e setor
leste do Pacífico, com a persistência do fenômeno La Niña e sobre o continente
sul-americano, o enfraquecimento dos ventos de oeste.
Figura 20. Anomalia de Vento no nivel de 850 hPa (A) e 200 hPa (B) no mês de
Março de 2012.
(A)
(B)
Fonte: Climanalise.
Na figura 21 mostram a circulação da anomalia de vento durante o
período de Fev/14 a Mar/14 e observa-se que o escoamento em 850 hPa
próximo ao Pacifico Equatorial Central os ventos mostraram-se menos intenso
e mais intenso no Atlântico Norte em Fev/14, pois no Atlântico Equatorial, as
anomalias dos ventos em baixos níveis também foram mesmo intenso, devido
a atuação da ZCIT nesse período. No nível de 200 hPa a anomalia de vento,
observa-se que as a intensidade dos ventos no setor central do Pacifico no
mês de Fev/14 e Abr/14 foram mais intensos em altos níveis e mais ao Sul do
Brasil observa-se um anticiclone e no Atlântico Tropical menos intenso,
enfraquecimento dos ventos de leste.
Figura 21. Anomalia de Vento no nível de 850 hPa (A),(C) e (E) e 200 hPa (B),
(D) e (F), nos mês de Fevereiro (A) e (B),Março (C) e (D), Abril (E) e (F) de
2014.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
Fonte: CPTEC/INPE.
PUBLICAÇÕES ACEITAS E SUBMETIDAS:
CHEBLY, S. B. ; VITORINO, M. I. ; SANTOS, W. L. ; SOUTO, J.I.O. . A
Influência dos Mecanismos Climáticos na Precipitação da Região
Costeira do Pará.. In: XVIII CONGRESSO BRASILEIRO DE
METEOROLOGIA, RECIFE - PE.2014.
CHEBLY, S. B. ; VITORINO, M. I. ; SANTOS, W. L. ; SOUTO, J.I.O.
CONCEIÇÃO. D. L. A PRECIPITAÇÃO MENSAL EM SOURE-PARÁ E A
ANOMALIA DE TSM DOS OCEANOS PACÍFICO E ATLÂNTICO
TROPICAL. XXVII Semana Nacional de Oceanografia. Belém – PA.
2015.
CONCLUSÃO
Os resultados deste trabalho mostram que no período de estudo de
2010 a 2014 entre a aTSM dos Oceanos Pacifico e Atlântico próximo ao litoral
do nordeste do Pará, influenciaram da seguinte maneira:
- No período de 2013 ocorreu uma diminuição da precipitação em Salinópolis;
- Em Cuiarana – Pa e Tracuateua – PA
tiveram comportamento de
precipitação próximo a média climatológica.
- Soure – PA foi o município que mais registrou elevadas precipitações no
período de estudo.
- Na período do fenômeno La Niña, percebeu-se que nem sempre quando as
águas estão mais frias no Pacifico, ocorrerá chuvas acima da média
climatológica
- A Correlação defasada para todo o período entre IOS e a PRP, apresentou
melhor correlação positiva em Cuiarana do que nas demais localidades.
- Para os eventos mais significativos de El Niño e La Niña, a correlação entre
IOS e aPRP, os que apresentaram maior correlação estatística foram:
El Niño: Tracuateua e Salinópolis.
La Niña: Cuiarana e Soure
- As aTSM do Pacifico e Atlântico, contribuíram para altos registros de
precipitação mensal em alguns meses dentro o período de estudo.
- A anomalia dos ventos tanto em Baixos como em Altos Niveis observada
influiu diretamente na precipitação da região em estudo.
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UVO, C.R.B., 1989. A Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e sua Relação
com a Precipitação da Região Norte do Nordeste Brasileiro. Dissertação de
Mestrado em Meteorologia, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São
José dos Campos, SP. 82 págs.
DIFICULDADES – Em analisar os campos de anomalia de vento e no
programa GRADS para poder gerar os dados de aTSM na execução do
projeto.
PARECER DO ORIENTADOR:
Diante do exposto deste relatório final do projeto pibic, considero este relatório
aprovado, principalmente devido o aluno ter cumprido todas as etapas do
projeto e com isso ter apresentado motivação e desenvolvimento científico. No
entanto, o mesmo ainda precisa se empenhar para buscar maiores desafios
numa pós-graduação e assim crescimento profissional.
DATA : _09_/_08_/_2015
Maria Isabel Vitorino
_________________________________________
ASSINATURA DO ORIENTADOR
Samyr Chebly
____________________________________________
ASSINATURA DO ALUNO