Revista Brasileira de Geografia Física

Revista Brasileira de Geografia Física V 08, N 01 (2015) 013-024.
Revista Brasileira de
Geografia Física
ISSN:1984-2295
Homepage: www.ufpe.br/rbgfe
Variabilidade Espaço-Temporal da Precipitação na Amazônia Durante Eventos Enos
Adriano Marlison Leão de Sousa1, Edson José Paulino da Rocha2, Maria Isabel Vitorino2, Paulo Jorge Oliveira Ponte de
Souza3, Marcel Nascimento Botelho3
1,3
Profs. da Universidade Federal Rural da Amazônia, Instituto Socioambiental e Recursos Hídricos. Campus Belém, Nº
2501, CEP: 66077-830, Terra Firme, Belém-Pará. [email protected]; 2Profs. da Universidade Federal do Pará,
Instituto de Geociências, Faculdade de Meteorologia e Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais. Campus
Universitário do Guamá, nº 1. CEP: 66075-110, Caixa Postal 479, Belém-Pará. Fone: (91) 3201-7473. E-mail:
[email protected].
Artigo recebido em 19/03/2014 e aceito em 25/02/2015.
RESUMO
As relações entre o ENOS e a precipitação na Amazônia são analisadas num contexto espacial e temporal. Para isso,
foram utilizados os dados mensais de precipitação de 238 estações distribuídas nos estados do Amazonas, Amapá, Pará e
Maranhão, no período de 1920 a 2011. A identificação dos eventos de El Niño e La Niña foi feita através da análise dos
campos de anomalias de precipita-ção, e foi aplicada a transformada em Ondeleta Morlet para a caracterização de todas
as oscilações presentes no sinal da precipitação para o período estudado. Os resultados mostram que a distribuição
espacial das anomalias positivas e negativas é bastante heterogênea, devido às interações das diferentes dimensões de
tempo e escala do fenômeno ENOS e das condições de superfície da Ama-zônia. A diferença entre os eventos de ElNiño de 1982/83 e 1997/98 está relacionado à maior atua-ção em área com anomalias negativas, causando uma redução
na precipitação no leste da Amazônia. Observou-se que os eventos de ENOS foram modulados por oscilações de
precipitações de múlti-plas escala de tempo, tais como: decadal, interdecadal, anual e intrasazonal. Já as oscilações
intrasa-zonais estiveram relacionas apenas ao evento de La-Niña 1984/85.
Palavras-chave: Ondeleta Morlet, recursos hídricos, eventos extremos.
Spatio-Temporal Variability of Precipitation in the Amazon during Enso Events
ABSTRACT
This study examined the relationship between ENSO and precipitation in the Amazon in a spatial and temporal. For this,
we used the monthly data of precipitation of 238 stations distributed in the states of Amazonas, Amapá, Pará and
Maranhão (period 1970 – 2011). For the analysis of data were made calculations of anomalies of precipitation, to
identify the events of El Niño and La Niña, and application of the Wavelet Transform into Morlet to the characterization
of oscillations in the sign of precipitation. The results show that the spatial distribution of positive and negative
anomalies is quite heterogeneous, because the interactions of the different dimensions of time and scale of the ENSO
phenomena and the surface condition of the Amazon. The difference between the events of El Niño of 1982/83 and
1997/98, be related to increased activity in an area with negative anomalies, causing a decrease in precipitation in
eastern Amazonia. It was observed that the events of ENSO have been modulated by oscillations of precipitation of
multiple time scale, such as decadal, interdecadal, annual and intraseasonal. It was noted also that the intraseasonal
oscillations were related only to the La-Niña event in 1984/85.
Keywords: Wavelets Morlet, water resources, extreme events.
Introdução
A Amazônia desperta interesse no meio científico
por ter a maior floresta tropical do mundo, e
*
E-mail
para
correspondência:
[email protected] (De Sousa, A.M.L.).
principalmente por desempenhar um papel importante
na circulação atmosférica global, devido à dimensão
continental da floresta, associada a uma grande
disponibilidade hídrica e de energia solar devido sua
localização geográfica na faixa equatorial.
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
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Revista Brasileira de Geografia Física V 08, N 01 (2015) 013-024.
A precipitação é um dos principais elementos
climáticos na região tropical, pois além de influenciar
no comportamento de outros elementos atmosféricos,
tais como, umidade relativa do ar, temperatura do ar, e
a precipitação é a que melhor caracteriza as
variabilidades climáticas da região. A variabilidade
sazonal e interanual da precipitação na Amazônia
foram estudadas por vários autores, entre eles Obregon
e Nobre (1990), Marengo (1992), Ribeiro et al. (1996),
Fisch et al. (1998), Souza et al. (2000), Obregon
(2001), Rocha (2001), Reboita et al. (2010) e Amanajás
e Braga (2012).
O regime pluviométrico no interior da Bacia
Amazônica não é homogêneo e apresenta uma grande
variabilidade espacial e temporal, associada à
influência de diferentes sistemas de mesoescala, escala
sinótica e grande escala (Molion, 1987; Molion e
Dallarosa 1990; Fisch et al., 1998; Rocha, 2001). Os
processos que causam a precipitação na região estão
associados à convecção local na escala de tempo
diurna, resultante do aquecimento da superfície e das
condições de grande escala relacionadas à Zona de
Convergência Intertropical (ZCIT), e as linhas de
instabilidade (LI), que interagem com os sistemas
frontais advindos das regiões Sul e Sudeste do Brasil
(Oliveira, 1986; Cohen et al., 1995).
Molion (1987) analisou as configurações da
circulação troposférica sobre a bacia amazônica e sua
relação com a distribuição de precipitação, concluindo
que a manifestação (simultânea ou não) da Zona de
Convergência Intertropical (ZCIT), Zona de
Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), Alta da Bolívia
e Linhas de Instabilidades (Lis) são os principais
sistemas meteorológicos de produção de chuvas na
Amazônia, durante a estação chuvosa (verão e outono
no Hemisfério Sul). Os mecanismos físicos
relacionados com a variabilidade interanual da
precipitação na Amazônia foram classificados por
Molion e Dallarosa (1990) em cinco escalas espaciais:
continental, sinótica, subsinótica, mesoescala e micro
escala. Segundo Cutrim (2000) a ZCIT sobre o
Atlântico Equatorial configura-se na circulação geral da
atmosfera como sendo a responsável pelo máximo de
chuvas sobre as áreas costeiras da Amazônia, que
corresponde
a
uma
faixa
continental
de
aproximadamente 500 km.
A variabilidade espacial e temporal da precipitação
mensal na Amazônia foi analisada por Obregon e
Nobre (1990), utilizando a técnica de análise de
componentes principais, com o objetivo de identificar
as configurações de variabilidade interanual da
precipitação. Chu et al. (1994) analisaram séries
históricas de dados pluviométricos mensais de Belém e
Manaus, associados com um índice de convecção
tropical, com o objetivo de detectar mudanças
climáticas na bacia amazônica. Marengo et al. (1998)
também analisaram longas séries de dados
pluviométricos mensais na bacia amazônica, tendo
constatado que não houve nenhuma tendência
significante para condições mais secas ou mais
chuvosas.
Santos et al. (2013) evidenciaram que na Amazônia
Ocidental durante um período médio de 32 anos (19702001), os índices de precipitação apresentaram melhor
correlação com a PDO, a AMO e com as anomalias do
Atlântico. O aumento da TSM do Atlântico Sul leva a
produção de chuvas mais intensa, enquanto uma
diminuição da TSM leva a um decaimento da
intensidade das chuvas.
Foley et al. (2002) analisaram a variabilidade
climática na bacia amazônica durante eventos de El
Niño/Oscilação Sul (ENOS), baseado em séries de
dados pluviométricos de 1950 a 1995. Eles concluíram
que em geral durante a ocorrência de um El Niño
moderado, a precipitação tende a ser menor que a
normal, enquanto que durante a ocorrência de um
evento La Niña moderado, a precipitação tende a ser
maior que a normal. Kayano et al. (1998) estudaram as
circulações tropicais associadas a ocorrência de
precipitação em 1982/83 e 1984/85, eventos climáticos
extremos (ENOS). Em 1982/83 (El Niño)
predominaram condições de seca sobre amplas áreas
terrestres tropicais, tais como, América do Sul, África e
Indonésia. Durante 1984/85 (La Niña) essas anomalias
climáticas praticamente se inverteram, em concordância
com a inversão das características de circulação
tropical.
Marengo (1992) sugere que a diminuição da
precipitação no norte da Amazônia tende a coincidir
com eventos de El Niño fortes ou muito fortes, como os
que ocorreram em 1912, 1926, 1983 e 1987. Tais
impactos na precipitação sazonal de verão e outono na
Amazônia associada aos episódios ENOS foram
documentados por Souza et al. (2000). Ainda com
relação aos extremos climáticos associados à
precipitação na Amazônia, Bezerra (2004) mostrou que
a variação espacial média anual da precipitação na
Amazônia está relacionada a diminuição da mesma de
oeste para leste. Ademais, o impacto causado pelo
fenômeno El Niño (La Niña), dependendo da sua
intensidade pode resultar em secas (enchentes) severas,
interferindo de forma significativa nas atividades
econômicas nas regiões Norte e Nordeste do Brasil.
Braga (2001) observou que as intensidades das
variações interanuais da precipitação e da descarga dos
rios que constituem a bacia do Guamá-Capim (Pará)
são distintas nas diferentes sub-regiões: norte, centro e
sul da bacia. Entretanto, o El Niño age no sentido de
desintensificar a convecção na bacia, diminuindo o seu
regime hidropluviométrico. A La Niña atua de maneira
inversa, intensificando a convecção da região,
aumentando os índices hidropluviométricos. Convém
ressaltar que os efeitos destes fenômenos foram mais
intensos na parte norte da bacia.
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
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A partir da análise da precipitação no Pará,
Nogueira (2003) concluiu que as séries climatológicas
mais longas associadas a estudos mais aprofundados
sobre os sistemas atmosféricos da região, poderão
melhor representar os padrões do comportamento do
fenômeno ENOS.
Estudando o regime hidrológico da bacia do Rio
Negro, Santos et al. (2005) concluiram que o fenômeno
El Niño atrasa o mês de menor vazão ao longo da bacia
e o La Niña antecipa o mês de maior vazão.
Dependendo da intensidade do fenômeno La Niña, a
antecipação do mês de maior vazão poderá trazer sérios
problemas socioeconômicos. Assim como, uma
antecipação no mês de menor vazão proporcionada pelo
El Niño.
Neste contexto, este trabalho tem como objetivo
principal investigar a variabilidade espaço - temporal
da precipitação associada aos dois eventos de El Niño
fortes (82/83 e 97/98) e detectar as flutuações
atmosféricas
relacionadas
aos
mecanismos
moduladores do sinal da precipitação.
Material e Métodos
Foram utilizados dados mensais de séries temporais
climatológicas
das
estações
meteorológicas
convencionais dos estados do Amazonas, Amapá, Pará
e Maranhão, com um total de 238 postos
meteorológicos para o período de aproximadamente
1920 a 2011 (Figura 1), obtidos na Superin-tendência
de Desenvolvimento da Amazônia (SUDAM). Em
seguida, foram calculadas as médias aritméticas e o
desvio padrão da precipitação para cada estação
pluviométrica, e determinada à anomalia de
precipitação através das equações abaixo:
AP = Pobs – (Pmed + DP), se Pobs > Pmed + DP ( 1 )
AN = (Pmed - DP) – Pobs, se Pobs < Pmed – DP ( 2 )
onde: AP é a anomalia positiva; AN é a anomalia
negativa; Pobs é a precipitação observada; Pmed é a
precipitação media e DP e o desvio padrão do período.
Figura 1. Distribuição dos postos meteorológicas nos estados do Amazonas, Pará, Amapá e Maranhão.
A anomalia positiva (negativa) foi definida quando
a precipitação observada é maior (menor) do que o
valor da precipitação média menos o desvio padrão do
período, respectivamente. Portanto, considera-se que a
precipitação observada normalmente pode oscilar no
intervalo limitado pela precipitação média mais ou
menos o desvio padrão, e valores acima ou abaixo deste
limite são considerados anos ou meses de anomalias.
Com base nas anomalias determinadas, analisaramse as estações, considerando anomalias negativas de
precipitação (valores menores que –1), caracterizando a
componente do El Niño; e anomalias positivas (valores
maiores que 1), caracterizando a influência do
fenômeno La Niña.
Foram estudados os eventos de El Niño de 82/83 e
97/98, por representarem os eventos de El Niño mais
intensos do século passado. Para a análise da
variabilidade espacial das anomalias de precipitação
foram feitos os mapas do campo de anomalias para os
anos de 1982, 1983, 1997 e 1998, individualmente. No
caso da análise da variabilidade temporal foram
selecionados 5 postos: Conceição do Araguaia (período
de 1919 a 1998), Belém (período de 1923 a 2001),
Paragominas (período de 1976 a 1999), Marabá
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
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(período de 1973 a 1997) e posto do KM 1385 da BR
163 (perío-do de 1981 a 1999), todos localizados no
leste da Amazônia. Tais postos foram analisados por
apre-sentarem maiores variabilidades de anomalias
negativas e positivas e apresentarem as oscilações
referentes aos El Niños de 82/83 e 97/98.
Para a análise de tempo e escala da série temporal
mensal de precipitação, foi escolhido o posto
meteorológico de Belém – Pará como estudo de caso,
devido a sua série de dados serem mais longa, para
aplicação da ferramenta matemática da Transformada
em Ondeleta Morlet, para com-preender os processos
de múltiplas escalas associados à precipitação na
Amazônia.
Transformada em ondeletas Morlet
Existem dois tipos de ondeletas: a ondeleta contínua
e a ondeleta discreta. Dentre as ondeletas discretas mais
conhecidas está, a de Haar, a de Meyer e a biortogonal.
Quanto às contínuas, destaca-se a ondeleta complexa de
Morlet (Daubechies,1992).
Na literatura existem muitas funções utilizadas para
gerar várias ondeletas (Daubechies, 1992; FoufoulaGeorgiou e Kumar, 1994). Neste trabalho a função
ondeleta utilizada é a de Morlet. Esta ondeleta é
complexa e possui características semelhantes àquelas
do sinal meteorológico (precipitação) que se deseja
analisar, tais como simetria ou assimetria, e variação
temporal brusca ou suave. Segundo a literatura, este é
um critério para escolha da função ondeleta (Weng e
Lau, 1994). Além disso, a ondeleta Morlet apresenta
informações de amplitude e fase da energia de ondeleta.
A Transformada em Ondeletas Morlet (TOM) é um
método de análise do sinal atmosférico, desenvolvido a
partir do final dos anos 80, como uma forma de projetar
em escalas funções temporais (espaciais). Este método
é baseado na teoria de grupos e nas funções
quadraticamente integráveis (energia finita), permitindo
decompor um sinal dependente do tempo em ambos,
tempo e escala. A transformada em ondeleta da função
f (t ) ∈ L2 (ℜ)
é definida pela expressão (Farge,
1992):
Wψ f (a, b) =
1
a
+∞
∫
−∞
 t −b 
dt
a


f (t ) ψ
(3)
onde a ≠ 0 ∈ ℜ e b ∈ ℜ .
Os coeficientes da TOM, Wψ f (a, b ) , são obtidos
+
()
por translações e dilatações da função ψ t que é
denominada
de
ondeleta-mãe.
O
parâmetro
adimensional de escala, , afeta o tamanho e a amplitude
das ondeletas, mas não a sua forma. E o parâmetro
permite a sua localização temporal (Weng e Lau, 1994;
Vitorino et al., 2006).
Os eventos foram selecionados a partir de uma
análise da estrutura do sinal em tempo-escala, usando a
fase e a intensidade da energia da ondeleta de
Precipitação. Segundo estudos anteriores (Aravequia,
2003, Vitorino et al., 2006) a análise da TOM aplicados
a dados de radiação emergente, revela as oscilações
atmosféricas associadas aos processos físicos da
atividade convectiva em múltiplas escalas de tempo.
Resultados e Discussão
Os resultados mostram que o fenômeno El Niño
afeta a estação chuvosa do ano posterior ao seu inicio,
nas localidades do estado do Pará e adjacências.
Portanto, como se observa na Figura 2, no ano de 1982
a região amazônica não sofreu com influência do
fenômeno, entretanto, no ano de 1983 o fenômeno
atuou com grande intensidade no sudoeste do estado do
Pará, na faixa litorânea do Amapá até a Ilha do Marajó
(PA), no sudoeste do Amazonas e no leste do
Maranhão, causando redução da precipitação de,
aproximadamente, 400 mm (20%) em relação à média
(Figura 3). Ainda com relação à Figura 2, pode-se
observar que as anomalias negativas mais intensas
ocorreram no noroeste do Estado do Pará e no sudoeste
da Amazônia. Também se observam grandes anomalias
positivas em diversos outros pontos espalhados:
nordeste (próximo ao Amapá), sudeste e sudoeste da
Amazônia, indicando que o inicio do período chuvoso
nestas áreas foram mais intensos. Grande parte da
Amazônia se manteve em torno da média
climatológica.
A Figura 3 mostra que durante o ano de 1983, as
anomalias negativas ocorreram na maior parte da
região, causando seca em diversas localidades, como,
por exemplo, na região central, oeste e leste da
Amazônia. Neste sentido, pode ser notado um padrão
ondulatório de máximo e mínimo no sentido leste oeste,
associado à distribuição espacial da precipitação na
Amazônia. É interessante ressaltar, que esta
configuração espacial da precipitação, caracteriza o
impacto causado pelo fenômeno El Niño na região
amazônica.
A Figura 4 mostra que, em 1997, as áreas de
anomalias negativas ficaram concentradas na bacia dos
rios Xingu e Solimões. As áreas de anomalias positivas
localizaram-se na parte média da bacia do rio Negro, e
na bacia do rio Braço e na foz do rio Madeira.
Novamente observa-se que a variabilidade espacial das
anomalias apresenta um padrão ondulatório no sentido
norte-sul na região oeste e de leste-oeste no leste da
Amazônia.
Em 1998 (Figura 5), ano posterior ao inicio do El
Niño, observa-se o efeito mais acentuado da redução da
chuva na Amazônia, da ordem de 400 mm (20%) em
relação à média, notadamente em boa parte do estado
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
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do Pará, Maranhão e Amapá. Enquanto que no estado
do Amazonas, a maior anomalia negativa foi observada
no centro oeste da região. Dentre os estados da região
amazônica, os estados do Amapá, Pará e Maranhão
sofreram muita influência do El Niño, com redução do
índice pluviométrico em praticamente quase todo seu
território.
Figura 2. Variação espacial das anomalias de precipitação anual em 1982.
Figura 3. Variação espacial das anomalias de precipitação anual em 1983.
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
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Figura 4. Variação espacial das anomalias de precipitação anual em 1997.
Em geral, os eventos de El-Niño (82/83 e 97/98)
afetaram a distribuição da precipitação na Amazônia de
modo diferenciado espacialmente, com abrangência
espacial maior no evento 97/98, do que no El-Niño
82/83, reduzindo-a na ordem de 20% em algumas áreas.
Isto pode estar relacio-nado com as diferentes áreas de
atuação das anomalias positivas da temperatura da
superfície do mar (TSM) no Pacífico Equatorial central
e leste. Estas anomalias positivas provocam alterações
na circulação atmosférica zonal (Célula de Walker),
com deslocamento do ramo ascendente para região do
Peru. Como consequência disto, o ramo subsidente
desta célula atua mais no setor leste da Amazônia,
reduzindo a atividade convectiva sobre a região.
Na estação pluviométrica de Conceição do
Araguaia, localizada no sudeste do Estado do Pará
(Figura 6), notam-se anomalias negativas durante os
anos de 1919, 1932, 1941, 1946, 1951, 1964, 1978,
1987 e 1997 (El Niño). As maiores anomalias negativas
foram observadas em 1941, 1946 e 1997. No caso das
anomalias positivas, ou seja, aquelas associadas aos
anos de ocorrência do fenômeno La Niña, os anos de
1922, 1964, 1974, 1980, 1985, 1991 e 1995 (La Niña,
exceto 1922 e 1980). As maiores anomalias positivas
foram observadas em 1964, 1974 e 1985.
O evento de El Niño de 1982/83, considerado
evento intenso não apresentou anomalia negativa na
estação de Conceição do Araguaia. No ano de 1985,
observou-se a maior intensidade de anomalia positiva
(superior a 3), relacionada ao fenômeno de La Niña na
estação.
As anomalias positivas relacionadas aos anos de
1922 e 1980 podem estar associadas a variabilidades
atmosféricas provocadas por fenômenos de escalas
temporais diferentes da dos ENOS, como efeitos
atmosféricos locais.
A estação pluviométrica do km 1385/BR-163
(Figura 7), localizada à sudoeste do Pará, apresenta
ocorrência de anomalias negativas em 1983, 1985,
1997 e 1998. Exceto o ano de 1985 não indica
correspondência com o El Niño nesta região. Em 1989,
observou-se anomalia positiva de precipitação que
caracteriza o fenômeno ENOS em sua fase fria, ou seja,
a La Niña. Nota-se que o ano de 1998 apresentou uma
anomalia negativa menor do que 1997, ou seja,
indicando uma redução do fenômeno El Niño de um
ano para o outro.
Na estação de Belém (Figura 8), situada na foz do
Amazonas, nordeste do Estado, as anomalias positivas
ocorreram em 1926, 1947, 1959, 1961, 1964, 1974,
1980, 1984, 1985, 1988, 1989, 1995, 1996, 2000 e
2001, sendo que os anos de La Niña foram os de 1964,
1974, 1985, 1988, 1989, 1995 e 2000. As anomalias
negativas foram encontradas em 1932, 1936, 1938,
1951, 1954, 1958, 1960, 1965, 1967, 1968, 1969, 1983,
1990 e 1991 (todos anos de La Niña, exceto 1936,
1938, 1965, 1967, 1968 e 1990). O evento de El Niño
de 1982/83 foi registrado como anomalia nesta estação,
o mesmo não sendo observado em 1997/98.
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
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Figura 5. Variação espacial das anomalias de precipitação anual em 1998.
Z (Precipitação Normalizada)
Precipitação Total Anual - Normalizada por Z(i) = (P(i) - Pm) / Dp
Estação Meteorológica: CONCEIÇÃO DO ARAGUAIA (INMET) - 00849000
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
-0,5
-1,0
-1,5
-2,0
-2,5
-3,0
-3,5
1999
1995
1991
1987
1983
1979
1975
1971
ANOS
Desvio > 1 (Anomalia Positiva)
1967
1963
1959
1955
1951
1947
1943
1939
1935
1931
1927
1923
1919
1915
Prec. Normalizada
Desvio < -1 (Anomalia Negativa)
Figura 6. Variabilidade da precipitação anual da estação de Conceição do Araguaia, no período de 1919-1998.
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
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3,0
2,0
1,0
0,0
-1,0
-2,0
-3,0
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
Z (Prp Normalizada)
Precipitação Total Anual - Normalizada por Z(i) = (P(i) - Pm) / Dp
Posto: KM 1385 BR - 163 - 00455003
ANOS
Prp Anual Nomaliz.
Desvio > 1 (Anom. Posit.)
Desvio < -1 (Anom. Negat.)
Figura 7. Variabilidade da precipitação anual da estação do Km 1835-BR 163, no período de 1981-1999.
Precipitação Total Anual - Normalizada por, Z(i) = (P(i) - Pm) / Dp
Estação Meteorológica: BELÉM (INMET) - 00148002
Z (Prp Normalizada)
3,0
2,0
1,0
0,0
-1,0
-2,0
-3,0
1999
1995
1991
1987
1983
1979
1975
1971
1967
1963
1959
1955
1951
1947
1943
1939
1935
1931
1927
1923
ANOS
Prp Normaliz.
Desvio > 1 (Anom. Posit.)
Desvio < -1 (Anom. Negat.)
Figura 8. Variabilidade da precipitação anual da estação de Belém, no período de 1923-1999.
Na estação de Paragominas (Figura 9), também
localizada no nordeste do Pará, anomalias positivas
foram observadas nos anos de 1978, 1985 e 1989,
sendo que apenas os anos de 1985 e 1989 são
considerados anos de La Niña. Os anos de El Niño de
1983, 92 e 97 apresentaram anomalias negativas no
campo da precipitação.
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
20
Revista Brasileira de Geografia Física V 08, N 01 (2015) 013-024.
Na estação de Marabá (Figura 10), sudeste do
Estado, as anomalias positivas ocorreram em 1975,
1985 e 1988 (todos anos de La Niña), enquanto que as
negativas foram apresentadas nos anos de 1979, 1987 e
1997, todos anos de El Niño. A maior anomalia ocorreu
no ano de 1985.
Precipitação Total Anual - Normalizada por Z(i) = (P(i) - Pm) / Dp
Posto: PARAGOMINAS (ANA) - 00347000
Z (Prp Normalizada)
3,0
2,0
1,0
0,0
-1,0
-2,0
-3,0
2001
1999
1997
1995
1993
1991
1989
1987
1985
1983
1981
1979
1977
1975
ANOS
Prp Normaliz.
Desvio > 1 (Anom. Posit.)
Desvio < -1 (Anom. Negat.)
Figura 9. Variabilidade da precipitação anual da estação de Paragominas, no período de 1975-2001.
Precipitação Total Anual - Normalizada por Z(i) = (P(i) - Pm) / Dp
Estação Meteorológica: MARABÁ (INMET) - 00549002
Z (Prp Normalizada)
3,0
2,0
1,0
0,0
-1,0
-2,0
-3,0
2001
1999
1997
1995
1993
1991
1989
1987
1985
1983
1981
1979
1977
1975
1973
ANOS
Prp Total Anual - Normaliz.
Desvio > 1 (Anom. Posit.)
Desvio < -1 (Anom. Negat.)
Figura 10. Variabilidade da precipitação anual da estação de Marabá, no período de 1973-2001.
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
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Revista Brasileira de Geografia Física, vol.08, n.01 (2015) 015-029.
A análise da TOM mostrada na Figura 11 revela
através das fases positiva (vermelho) e negativa (azul)
da precipitação mensal, aumento e diminuição da
chuva no leste da Amazônia (Posto de Belém - estudo
de caso), respectivamente. Em geral, as características
das precipitações na região amazônica, estão
relacionadas às oscilações atmosféricas de múltiplas
escalas temporais (2 a 190 meses). Observa-se que as
flutuações mais acentuadas estiveram associadas às
escalas de 12 meses (todo período), 40 a 60 meses
(década 20 a 40), as de 24 a 40 meses (década de 40 e
70) e as de 80 a 170 meses (1950 a 2005), demarcadas
pelos círculos. Neste contexto, os episódios de ENOS
de 1982/83, 1984/85 e 1997/98 estiveram relacionados
com oscilações de precipitação nas escalas de 24 e 160
meses; 24,50 e 150 meses; e 80 meses,
respectivamente.
A Figura 12 mostra que o El-Niño 1982/83 foi
modulado por oscilações de precipitação, com fases
negativa e positiva relacionadas às escalas de 50, 24,
12, 5 e 2 meses, durante os meses de janeiro a maio
1982/83. Vale ressaltar, que em 1982 as oscilações de
precipitação associadas à alta frequência (2 a 5 meses)
estiveram moduladas por interações de escalas anuais a
interdecadais (12 a 24 meses).Na segunda metade de
1982, nota-se que as oscilações intrasazonais (2 a 3
meses) de precipitação desapareceram da região.
Isto se deve a maior caracterização do fenômeno El
Niño que inibe os processos convectivos relacionados
com a escala das oscilações de Madden e Julian (OMJ)
(Lau e Chan, 1986). No caso da La Niña (1984/85),
observa-se que as oscilações nas escalas intrasazonais
(2 a 3 meses), semi-anuais (6 meses), anuais (12
meses), bi-anuais (24 meses) e interdecadais (50
meses) estão conectadas entre si, modulando a
atmosfera local, a partir da resultante das diferentes
fases entre escalas de tempo.
Figura 11. Escalograma de fase da ondeleta de precipitação mensal no leste da Amazônia, durante o período de 1923 a
2000.
Segundo Torrence e Compo (1998) e Gu e
Philander (1995), o ENOS está relacionado com
oscilações de TSM nas escalas de 2, 4 e 8 anos que
concorda com os resultados deste trabalho, ex-ceto
para a variabilidade decadal de 160 meses (13 anos).
No entanto, os estudos de Hastenrath e Heller, (1977) e
de Souza et al. (2000) mostram que para a região norte
da Amazônia as variações da TSM no atlântico
equatorial influenciam os mecanismos moduladores da
precipitação na região, através das oscilações
interdecadais a decadais. Vale ressaltar que, Santos et
al. (2014) mostraram que os SPIs 3, 6 e 12, são
relacionados os eventos secos mais do que chuvosos
para a cidade e a maioria dos eventos de chuva e seca
estavam associados, principalmente, ao fenômeno
ENOS, na cidade de Belém – Pará.
Figura 12. Escalograma de fase da ondeleta de precipitação mensal para o período 1982/83 e 1984/85 (zoom da figura
11).
De Sousa, A.M.L., Rocha, E.J.P., Vitorino, M.I., Pontes de Souza, P.J.O., Botelho, M.N.
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Revista Brasileira de Geografia Física, vol.08, n.01 (2015) 015-029.
Conclusões
Os resultados da análise espacial mostram que no
início do ano de formação do fenômeno El Niño (1982
e 1997), o impacto na precipitação é de menor
abrangência espacial, quando comparado aos anos de
maior atuação do fenômeno (1983 e 1998). Isto pode
levar a uma redução na precipita-ção na ordem de 20%
nas áreas mais afetadas pelo El Niño.
O El-Niño 1997/98 apresentou uma maior atuação
espacial com anomalias negativas de precipitação em
torno de 50% do território da Amazônia. Isto pode está
associado à intensidade da circulação atmosférica
relacionada às áreas de atuação das anomalias positivas
da TSM no Pacífico equatorial centro leste.
Em geral, observou-se que a variabilidade temporal
da anomalia de precipitação no leste da Amazônia,
revela comportamento diferenciado em intensidade e
tempo de ocorrência de eventos ENOS entre as
estações pluviométricas analisadas na região. Apenas o
posto de Belém, das estações ao norte do Pará, não foi
afetada pelo evento El Niño 1997/98 que apresentou
maior variabilidade espacial do que o evento 1982/83.
As demais estações localizadas a nordeste, sudeste e
sudoeste do Pará, tanto sofrearam influência dos El
Niños 1982/83 como o 1997/98 com redução de
precipitação observada.
Foram observadas oscilações atmosféricas na
precipitação nas escalas em torno de 170, 80, 40, 24,
12 e de 2 a 3 meses, que representam as variabilidades
atmosféricas associadas as oscilações decadais (13
anos), interdecadais (4-8 anos), bianuais, anuais e
intrasazonais, respectivamente. O diferencial entre os
eventos de El Niño e de La Niña está relacionado com
a atuação da oscilação intrasazonal de precipitação
durante o evento de La Niña (1984/85). Fazendo uma
analogia entre os campos espaciais de anomalias e as
oscilações climáticas de precipitação parece não
apresentar concordância, devido principalmente o
caráter tempo-espaço heterogêneo da chuva. Por outro
lado, a distribuição espacial da precipitação não só
depende dos efeitos provocados pelos mecanismos
climáticos, mas também pelos sistemas meteorológicos
regionais e locais que estão presentes nos dados
observados.
Ademais, notou-se que o fenômeno ENOS modula
a precipitação anual, através de múltiplas escalas de
tempo. Desta forma, o monitoramento e a previsão
climática deste fenômeno são de fundamental
importância para a mitigação dos impactos
socioeconômicos causados na região amazônica.
Agradecimentos
Os autores agradecem aos revisores anônimos e
também ao INMET e SUDAM por disponibilizarem os
dados para a realização deste trabalho, e igualmente à
Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq).
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