DINÂMICA DAS CHUVAS NO NORDESTE

DINÂMICA DAS CHUVAS NO NORDESTE BRASILEIRO
Luiz Carlos Baldicero Molion e Sergio de Oliveira Bernardo
Departamento de Meteorologia - UFAL
Campus A. C. Simões, BR 104 - Norte, Km 97, Maceió - AL, 57072-970
email: [email protected] e [email protected]
ABSTRACT
Dynamic mechanisms that produce rain and droughts in Northeast Brazil (NE) were revisited. The existence of a
convergence zone over the eastern coast of NE, as a primary cause of the rainy season (April to July) is proposed
based on satellite observations and CPTEC analyses. To the existent mechanisms that generate wavy disturbances
in the Atlantic easterly wind field were added the ones caused by northern hemisphere frontal system deep
penetration into equatorial regions and micro bursts from large clusters imbedded in the ITCZ.
1. INTRODUÇÃO
A precipitação é a variável climatológica mais importante nos trópicos. A despeito da simplicidade de sua
medida, é uma das variáveis mais difíceis de serem observadas com acurácia, uma vez que apresenta erros
instrumental, de exposição e de localização.
As precipitações pluviais estão diretamente relacionadas com a convecção local. Esta é caracterizada por
movimentos ascendentes de ar úmido, resultantes da ocorrência de pressões atmosféricas mais baixas junto à
superfície terrestre, seja em conseqüência do aquecimento do ar em contato com essa superfície, seja pela ação
fenômenos transientes, de caráter puramente dinâmico, como sistemas frontais, ou frentes frias, e perturbações
ondulatórias no campo dos ventos. A convecção tropical é essencialmente controlada - intensificada ou inibida pela circulação geral da atmosfera, fenômenos de escala global, resultantes da interação complexa entre a superfície
do planeta, particularmente a distribuição de continentes e oceanos com fornecimento desigual de energia solar,
topografia e cobertura vegetal. A variabilidade interanual da distribuição de chuvas sobre o NEB, tanto nas escalas
espacial quanto temporal, está intimamente relacionada com as mudanças nas configurações de circulação
atmosférica de grande escala e com a interação oceano-atmosfera no Pacífico e no Atlântico. O impacto causado
pelo fenômeno El Niño-Oscilação Sul (ENOS), um exemplo de perturbação climática de escala global, pode ser
sentido principalmente pela modificação no regime e no total de precipitação que, dependendo da intensidade do
evento, pode resultar em secas severas, interferindo, de forma expressiva, nas atividades humanas. Apresentou-se
aqui uma revisão da climatologia e da fenomenologia que produz chuvas e secas na região.
2. FENOMENOLOGIA DAS CHUVAS
Os mecanismos dinâmicos que produzem chuvas no NEB podem ser classificados em mecanismos de
grande escala, responsáveis por cerca de 30% a 80% da precipitação observada dependendo do local, e mecanismos
de meso e micro escalas, que completam os totais observados. Dentre os mecanismo de grande escala, destacam-se
os sistemas frontais e a zona de convergência intertropical (ZCIT). Perturbações ondulatórias no campo dos ventos
Alísios, complexos convectivos e brisas marítima e terrestre fazem parte da mesoescala, enquanto circulações
orográficas e pequenas células convectivas constituem-se fenômenos da micro escala.
2.1. SISTEMAS FRONTAIS OU FRENTES FRIAS
Um mecanismo importante de produção de chuva para o sul do Nordeste (SNE) e para o este do Nordeste
(ENE) é a penetração de sistemas frontais, ou seus restos, entre as latitude 5°S e 18°S. A penetração até latitudes
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equatoriais ocorre mais freqüentemente no inverno do Hemisfério Sul (HS), pois o posicionamento médio da ZCIT,
o equador meteorológico, é em torno de 10°N a 14°N nessa época. Oliveira (1986), através de uma climatologia
usando imagens de satélites geoestacionários entre 1979-1984, verificou que os sistemas frontais freqüentemente se
associam e interagem com convecção tropical, embora nem todos os sistemas frontais o façam com a mesma
intensidade. Há uma variação mensal no número de eventos de associação de sistemas frontais com a convecção.
Para haver forte interação entre os sistemas frontais e a convecção, parece ser necessário que os sistemas frontais
apresentem ampla penetração continental, sendo a região entre 15° S e 25°S uma das regiões preferenciais para
essas ocorrências. Durante a primavera-verão do HS, os sistemas frontais se posicionam preferencialmente sobre a
parte central do continente sul-americano, com seu eixo no sentido NW-SE, de inclinação variável, criando uma
zona de convergência de umidade que, posteriormente, foi denominada zona de convergência do Atlântico Sul
(ZCAS). O deslocamento da ZCAS para 12°-15°S, e sua permanência com atividade intermitente, causa a estação
chuvosa (novembro a março) do SNE. Entre abril e julho, observou-se que a uma zona de convergência se instala
sobre a costa leste do NE (ZCEN) e constitui-se no mecanismo dinâmico mais importante para a produção de
chuvas sobre o ENE, que apresenta seus quatro meses mais chuvosos nesse período. A umidade, que converge
sobre o continente e alimenta a ZCEN, é originada no Atlântico Sul e, se as temperaturas da superfície do mar
(TSM) apresentarem anomalias positivas, como geralmente ocorre nos anos chuvosos, o transporte de umidade é
maior e a ZCEN mais intensa. A estrutura vertical da ZCEN, a julgar pelas imagens de satélites e sondagens do
AMSU, é rasa (até 700 hPa), ocasionalmente apresentando um cavado fraco em níveis médios, que se posiciona na
direção NW-SE, sobre a região costeira. Existem duas hipóteses de formação da ZCEN. A primeira hipótese é que
ZCEN nada mais seja que a ZCAS deslocada para latitudes baixas, já que a ZCIT começa a se dirigir para o HN a
partir de abril, porém de estrutura vertical rasa. Nesse caso, de acordo com Gan (1999), para a ZCEN se formar,
seria necessária a penetração de uma frente fria, ou um cavado em altos níveis, para organizar a convecção tropical.
O cavado em baixo nível atuaria para manter a convecção estacionária e o mecanismo CISK (Instabilidade
Condicional de Segunda Ordem) manteria a convecção por um período maior. A segunda hipótese é que a ZCEN
seja resultante da interação da convecção tropical e convergência de umidade, transportada pelos Alísios, em
baixos níveis que aconteceria preferencialmente nesse período. Conforme Hastenrath (1985), a equação da
vorticidade, escrita para a camada superficial, pode ser aproximada para:
ζ a∇.V =  ∂Fy − ∂Fx 
∂y 
 ∂x


onde ζa é a vorticidade absoluta, ∇.V a divergência do vento horizontal, e Fx e Fy as componentes zonal e
meridional da força de atrito. Essa equação é válida estritamente para condições barotrópicas, sem cisalhamento
vertical e com a vorticidade absoluta invariante seguindo o escoamento. Considere um escoamento cuja
componente principal seja de sul, paralelo à costa do ENE. A componente Fy é negativa e decresce, em módulo,
para leste enquanto Fx é zero. O termo ∂Fy/∂x, então, será positivo e ζa é negativa no HS. A convenção de sinais
implica que o termo ∇.V seja negativo, ou seja, convergência e, por continuidade de massa, movimento ascendente
e precipitação. Seguindo o mesmo raciocínio, a costa norte do NE (CE, PI e RN) apresentaria divergência,
movimento subsidente e precipitação reduzida quando a componente dominante for de leste. Hastenrath (1985)
nota, ainda, que o efeito da divergência induzida por atrito diferencial, tem sua escala dada por ζa, de tal modo que
os efeitos são maiores em baixas latitudes. No ENE, a produção de chuva dar-se-ía numa faixa litorânea
relativamente estreita (100 a 200km), dentro da área de atuação da convergência. Em adição, o restante do Nordeste
já estaria sob o efeito do movimento subsidente, e da inversão psicrotérmica associada, produzidos pelo
deslocamento do ramo ascendente da célula de Hadley-Walker para o noroeste da Amazônia, o que causa pressão
mais alta e a estação seca sobre a maior parte do Brasil Central.
Existem anos, como 1992 e 2000 por exemplo, em que sistemas frontais ficam estacionários sobre o ENE,
durante 4 a 8 semanas, associados a um vórtice nos níveis superiores, uma circulação ciclônica fechada (baixa
pressão) com o ar central mais frio que sua periferia, e produzem grandes totais pluviométricos durante a estação
seca, preferencialmente entre os meses de novembro a março. Esses vórtices frios foram descritos por Gan (1983)
que mostrou que eles se movem para oeste com velocidade de 4 a 6 º de longitude por dia e têm sua maior
freqüência no mês de janeiro.
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2.2 ZONA DE CONVERGÊNCIA INTERTROPICAL (ZCIT)
A ZCIT é uma grande região de confluência dos ventos alísios de nordeste, oriundos do sistema de alta
pressão ou anticiclone subtropical do HN, e dos ventos Alísios de sudeste, oriundos da alta subtropical do HS. É
caracterizada por uma banda de nebulosidade e chuvas no sentido leste-oeste aproximadamente. Uma excelente
discussão sobre a ZCIT é encontrada em Hastenrath (1985). Sobre o Atlântico, a ZCIT migra de sua posição mais
ao norte, cerca de 14ºN em agosto-setembro, para a posição mais ao sul, cerca de 4ºS, durante março-abril. É o
principal mecanismo responsável pelas chuvas que ocorrem no norte do Nordeste do Brasil (NNE), durante sua
estação chuvosa principal, entre fevereiro e maio. As variações dos Alísios de nordeste e sudeste parecem ser uma
das causas das alterações intensidade e posicionamento da convergência na ZCIT (Namias, 1972). Observações de
imagens de satélites indicaram que a intensidade da ZCIT parece aumentar em anos em que os sistemas frontais,
tanto do HS como do HN, penetram até as latitudes equatoriais, como é o caso dos anos de eventos La Niña, sendo
2000 um exemplo. É possível que essas penetrações sejam as responsáveis pelas variações dos Alísios, citadas por
Namias (1972), e pelas mudanças de sua posição e de seus totais pluviométricos. Estudos observacionais, citados
por Nobre e Molion (1988), indicaram a existência de ligação entre a ZCIT e as anomalias de chuva sobre o NNE.
Em anos de seca no NNE, a ZCIT fica bloqueada mais ao norte de sua posição normal. O NNE fica, então, debaixo
de uma região de subsidência que inibe a precipitação. Em anos chuvosos, ao contrário, a ZCIT move-se até cerca
de 5°S e torna-se intensa com o aumento da convergência. As chuvas (secas) no NNE, portanto, coincidem com o
posicionamento da ZCIT mais para o sul (norte) (Lobo, 1982; Uvo et al., 1988). A ZCIT do Atlântico é parte da
circulação geral da atmosfera e seu posicionamento parece estar intimamente ligado às anomalias da temperatura
de sua superfície (ATSM) particularmente em seu lado oeste. Vários estudos (e.g., Hastenrath e Heller, 1977;
Moura e Shukla, 1981) sugeriram que ATSM positivas (negativas) no Atlântico Sul e ATSM negativas (positivas)
no Atlântico Norte estão associadas com anos chuvosos (secos) no NE, o chamado dipolo do Atlântico. Embora
atue principalmente sobre o NNE, quando muito ativa, a ZCIT aumenta o gradiente de pressão entre o equador e os
subtrópicos. O gradiente aumentado facilita uma maior penetração de sistemas frontais em latitudes equatoriais que
produzem mais chuvas sobre todo o NE.
2.3 MECANISMOS TROPICAIS DE MESOESCALA E ESCALA SUB SINÓPTICA
Durante as primeiras horas da manhã, o continente se aquece mais rapidamente que o oceano adjacente.
Estabelece-se um gradiente térmico, com temperaturas mais elevadas sobre o continente. Esse gradiente gera uma
circulação rasa, com o ar subindo sobre o continente, criando uma região de pressão mais baixa e forçando a
entrada do ar marinho, com temperaturas mais baixas, a brisa marinha. O movimento de ar ascendente sobre o
continente provoca a formação de nuvens que podem precipitar se seus topos atingirem uma altura adequada,
usualmente 3 a 4 km de altitude. Já durante o entardecer, o continente se resfria mais rapidamente que o oceano
devido à perda radiativa de ondas longas, e o gradiente térmico reverte-se, com temperaturas maiores sobre o
oceano que sobre o continente. Gera, então, uma circulação da terra para o mar, com movimentos ascendentes,
formação de nuvens e chuvas sobre o oceano próximo a orla marítima. As brisas, por si só, são mecanismos que
produzem chuvas leves e de curta duração. É um mecanismo sempre presente em todo litoral nordestino. Nobre e
Molion (1988) sugeriram que a confluência dos alísios com a brisa de terra (noturna) possa ser um dos mecanismos
importantes na produção de chuva na região costeira.
O campo dos ventos Alísios é freqüentemente perturbado por penetrações de sistemas frontais em
latitudes baixas, quer sobre o oceano quer sobre o continente. No Atlântico Sul, a convergência dos ventos de sul,
associados aos sistemas frontais, com os ventos de leste, provocam perturbações ondulatórias nos Alísios (POA)
que se propagam para oeste imersas no campo dos alísios. Yamazaki e Rao (1977) analisaram imagens de satélites
de órbita polar para as faixas 5°S-10°S e 10°S-15°S e concluíram que perturbações ondulatórias poderiam ser a
causa das chuvas na costa do ENE nos meses de junho a agosto. Cohen et al. (1989) descreveram as perturbações
costeiras, associadas à brisa marítima, e sugeriram que as perturbações são o fator principal para o máximo
pluviométrico junto à costa em maio-junho. Tais linhas tinham uma largura de até 170km, 68% apresentaram um
tempo de duração entre 6-12h e o número máximo de linhas formadas na costa ocorreu no mês de julho, com um
máximo secundário em abril. Por sua vez, Ferreira et al. (1990) observaram que a maior freqüência de ocorrência
destes distúrbios ondulatórios se deu no trimestre março a maio (MAM), seguido dos trimestres SON e JJA e, por
último, do trimestre DJF. As características dos distúrbios, porém, foram distintas em MAM e JJA. Cavalcanti e
Kousky (1982) sugeriram que essas linhas preferencialmente se formam entre 5oS e 10oS e se propagam na taxa de
8 a 10º de longitude por dia. Usando conjuntos de imagens de satélite GOES e METEOSAT, animadas, os autores
deste trabalho observaram POAs com largura até 250km e comprimentos superiores a 2.000km, em geral com
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orientação WNW-ESE. Sobre o oceano, essas perturbações não tiveram condições de se desenvolverem
provavelmente devido à forte inversão psicrotérmica sempre presente sobre o campo dos Alísios. Porém,
geralmente se intensificaram quando chegaram à costa, devido ao aumento da convergência de umidade (ZCEN).
Foram ativas sobre a Amazônia e ENE e desprovidas de convecção profunda no interior do NE. Se em fase com a
brisa marítima, essas perturbações chegaram a penetrar até 300 km para o interior do continente. Ao confluirem
com a brisa terrestre, o que ocorre com freqüência próximo à costa do ENE à noite, se intensificaram e causaram
totais pluviométricos superiores a 100 mm por dia, com rajadas de vento superiores a 50 km/h em sua entrada no
continente. Durante o verão e primavera de 2000, algumas dessas POAs, associadas a trovoadas intensas, se
propagaram do quadrante norte e, aparentemente, foram causadas pela penetração profunda de sistemas frontais do
HN no Atlântico equatorial. Essas penetrações parecem ser mais freqüentes em anos de La Niña, durante o inverno
do HN. Um outro mecanismo de produção de POAs surge em períodos em que a ZCIT está mais intensa, com
freqüência maior de grandes complexos convectivos. O número de POAs aumenta, pois grandes aglomerados de
cumulonimbos produzem fortes rajadas de vento descendentes (“micro bursts”) que atuam como mini sistemas
frontais, dando origem a perturbações que se propagam para fora da ZCIT. O mecanismo CISK seria uma possível
causa da manutenção da convecção tropical associada. Outra possível causa seria a ZCEN. A convecção nas POAs
não se intensificaria nas regiões oceânicas sob o domínio da inversão psicrotérmica e sim após chegarem ao
domínio da ZCEN, onde restos de massas de ar, de origem polar, propiciariam o mecanismo dinâmico adicional e a
converg6encia de umidade para seu desenvolvimento. Vindas do quadrante norte, as POAs atingem a costa leste do
NE e se intensificam, propagando-se até 300-400 km continente adentro. Em menos de 24h, a convecção diminui e
a POAs se dissipam por falta de fonte de umidade.
A aproximação de sistemas frontais, provenientes do sul, muitas vezes provoca o surgimento de linhas de
instabilidade, que se propagam em sua vanguarda, alinhadas aos mesmos. Essas linhas, denominadas pré-frontais,
deslocam-se a uma velocidade média de 10º de latitude por dia, e produzem totais pluviométricos superiores a 50
mm por dia e rajadas de ventos excedendo a 100 km/h. São mais comuns durante o período de inverno, de abril a
julho.
A convecção local ocorre devido ao aquecimento da superfície e à convergência de umidade transportada
pelos Alísios. As Normais Climatológicas, publicadas pelo INMET, indicaram que, no ciclo anual, a temperatura
média do ar atinge seu valor máximo no mês de março. A análise dos dados de precipitação das estações da rede da
SUDENE mostraram que, geralmente, esse mês é o mais chuvoso, em média, na maior parte do NE,
particularmente em seu interior. Maior aquecimento provoca intensificação da convergência e a convecção local
que, embora produza pequenas células de chuva e baixos totais pluviométricos, não deve ser desprezada por
constituir-se um mecanismo muito importante para a vida do semi-árido. Porém, a convecção local pode ser inibida
quando os mecanismos de escala maior não forem favoráveis.
3. CLIMATOLOGIA DAS CHUVAS DO NORDESTE
Devido à localização no extremo leste da América do Sul tropical, o NEB está submetido à influência de
fenômenos meteorológicos, que lhe conferem características climáticas peculiares, únicas em semi-áridos de todo
mundo. Nobre e Molion (1988) sugeriram que a semi aridez do NEB é devida à adjacência à Região Amazônica,
onde ocorrem movimentos convectivos amplos e intensos, sendo um dos ramos ascendentes da Circulação de
Walker. O ar ascendente sobre a Amazônia adquire movimento anticiclônico nos níveis altos (Alta da Bolívia),
diverge e, parte dele, desloca-se para leste, criando o ramo descendente e uma forte inversão psicrotérmica. O
centro de subsidência se posiciona sobre o Atlântico Sul, porém se estende para oeste, por sobre o NEB. Esse
centro está próximo da costa da África (33°S;0°) no verão e se desloca para próximo da costa do Brasil (27°S;
15°W) no inverno, seguindo a direção SE-NW (Hastenrath, 1985). Quando está mais próximo do Brasil, todo o
Centro Oeste, o sul da Amazônia e o NEB, com exceção da costa do ENE, apresentam o período mais seco do ciclo
anual. O posicionamento da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), com a região de movimentos ascendentes
localizada mais ao norte do equador geográfico, também contribui para intensificar a subsidência sobre a região.
Marques et al. (1983), estudando a energética e o fluxo de vapor d’água na atmosfera sobre o NEB, sugeriram que
os mecanismos de convergência e divergência de vapor d’água na troposfera exerçam um papel relevante na
caracterização das estações seca e chuvosa da região NEB. As maiores diferenças entre as duas estações, em termos
de exportação e importação de vapor d’água, ocorreram nas partes norte e sul do NEB e as mudanças relevantes no
balanço de vapor d’água na região, portanto, parecem estar ligadas à variação do posicionamento da ZCIT e às
possíveis penetrações de sistemas frontais (ZCAS), procedentes do sul do continente. Não encontraram diferença
significativa na umidade da baixa troposfera quando compararam um ano seco com um ano chuvoso. Se, de
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maneira geral, não existe deficiência de umidade, o problema parece ser a falta de mecanismos dinâmicos capazes
de manter a convecção úmida, e a precipitação pluvial, sempre operante. Nesse aspecto, Gomes Filho (1979)
explorou a hipótese do mecanismo biogeofísico de realimentação (“feedback”) proposta por Jules G. Charney em
1975. A hipótese é que superfícies semi áridas possuem albedo alto, refletem mais radiação solar que as áreas
vizinhas e apresentam uma coluna troposférica relativamente mais fria. Para que haja uma compensação energética,
o ar desce e se aquece por compressão adiabática. Essa subsidência cria uma inversão psicrotérmica, a cerca de 2
km de altitude sobre a região, que seria a causa da inibição das chuvas, particularmente no período em que o centro
da alta do Atlântico Sul está próxima à região. No NEB, podem se identificar três regimes básicos quanto à
distribuição espacial das precipitações (Figura 1). A própria existência de três regimes para partes distintas do NE
sugere que mais de um mecanismo da circulação geral seja responsável pela precipitação pluvial regional.
O norte do NE (NNE) abrange o Ceará e partes do Rio Grande do Norte, Piauí, Maranhão e oeste da
Paraíba e de Pernambuco, e foi caracterizado pelo posto pluviométrico de Quixeramobim (CE), com o máximo de
chuva no mês de março. Os índices pluviométricos variam de 400mm/ano (interior) a mais de 2.000mm/ano
(litoral) e os quatros meses mais chuvosos estão entre fevereiro e maio (FMAM). Os principais mecanismos de
produção de chuva no NNE são a ZCIT, a convergência de umidade (brisas e POAs), a convecção local e, muito
raramente, a influência direta das frentes frias. A ZCIT é, por consenso, o mecanismo mais importante na produção
de chuva, tendo sua posição média aproximadamente em torno de 2ºS a 4°S de latitude, nos meses de março e abril,
quando ocorre o máximo de precipitação para essa região (Hastenrath e Lamb, 1977) e deslocando para 5°S a 6°S
em anos mais chuvosos. Entretanto, a posição desse elemento de circulação geral não é por si só um bom precursor
das anomalias de precipitação nessa região, apesar de sua permanência mais rápida ou mais demorada em torno do
equador ser um fator importante para a qualidade da estação chuvosa do NNE (Uvo et al., 1988). Em anos de La
Niña, em que a penetração de sistemas frontais do HN nas latitudes equatoriais ocorre mais próxima da costa da
África, a ZCIT fica desorganizada e o NNE apresenta a quadra chuvosa em torno da normal.
Figura 1 - Distribuição dos principais regimes de chuva sobre o Nordeste Brasileiro. Fonte: Nobre e Molion (1988).
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O sul NE (SNE), cobre praticamente toda Bahia, norte de Minas Gerais, noroeste do Espirito Santo e as
partes sul do Maranhão e Piauí e extremo sudoeste de Pernambuco. Os índices pluviométricos variam de 600
mm/ano (interior) a mais de 3.000 mm/ano (litoral) e seu período mais chuvoso está compreendido entre os meses
novembro a fevereiro (NDJF), com o pico de chuva em dezembro para a estação de Caetité (sul da Bahia) e entre
os meses de dezembro a março (DJFM), com o pico em março, para a estação de Remanso (norte da Bahia). Tem
como principal mecanismo de precipitação a estacionaridade dos sistemas frontais alimentados pela umidade
proveniente do Atlântico Sul, que definem a ZCAS, sistemas pré-frontais, convecção local e brisas de mar e terra
no litoral.
A faixa costeira do ENE (até 300 km do litoral) se estende do Rio Grande do Norte ao sul da Bahia,
também conhecida como Zona da Mata, e apresenta clima quente e úmido com totais pluviométricos anuais
variando de 600 a 3.000 mm. O período mais chuvoso vai de abril a julho, com o pico de chuvas em maio (postos
de Olinda e Salvador). Existem várias explicações para isso.. Para Kousky (1979), o máximo de chuvas está ligado
à maior atividade de circulação de brisa marítima que advectaria bandas de nebulosidade para o continente e à ação
das frentes frias, ou seus remanescentes, que se propagam ao longo da costa. Sugeriu, ainda, que esse máximo de
chuvas estaria possivelmente associado à máxima convergência dos alísios com a brisa terrestre, a qual deve ser
mais forte durante as estações de outono e inverno quando o contraste de temperatura entre a terra e o mar é maior.
Para Cohen et al. (1989) e Ferreira et al. (1990), a quadra chuvosa estaria relacionada a distúrbios ondulatórios.
Para os autores deste trabalho, em anos chuvosos, 30 a 40% dos totais pluviométricos do período mais úmido
(AMJJ), são devidos à convecção causada pelo deslocamento da Zona de Convergência do Este do NE (ZCEN),
alimentada pela convergência de umidade dos Alísios. Perturbações ondulatórias nos ventos Alísios (POA) e as
brisas marítima e terrestre, associadas à topografia e à convergência de umidade, completam o quadro de
fenômenos de escala menor, responsáveis por 60 a 70 % do total pluvial da quadra chuvosa. As POAs se
propagariam sob a inversão psicrotérmica e somente se intensificariam ao atingirem a ZCEN, onde a convergência
de umidade é maior. A brisa de terra funciona como mini sistemas frontais. As massas de ar da brisa têm
características termodinâmicas distintas das massas de ar associadas aos Alísios, ou seja, a temperatura da brisa está
entre 21°C a 23°C e a umidade relativa entre 65% e 75% enquanto a dos Alísios está entre 24°C a 26°C e 80% a
90%. Aderindo à superfície, a brisa de terra força os Alísios a subir, provocando a formação de nuvens e chuva
sobre o oceano e a orla marítima.
Uma estudo realizado para Maceió (Bernardo, 1999), objetivando caracterizar melhor o clima anômalo da
costa do ENE, mostrou que a cidade sofreu mudanças em suas variáveis climáticas quando se compararam as
normais do período 1931-60 com as do período 1961-90. O total anual da precipitação pluviométrica, por exemplo,
aumentou em 31% com relação ao primeiro período e a distribuição dos totais mensais, que era basicamente uma
curva gaussiana com pico no mês de maio, modificou-se, apresentando um platô nos quatro meses mais chuvosos
(AMJJ) e totais mais elevados nos meses mais secos (Figura 2). As temperaturas médias mensais não apresentaram
variações significativas enquanto as temperaturas máximas médias aumentaram e as mínimas médias diminuíram,
Figura 2. Normais de precipitação dos períodos 1931-60 e 1961-90 para a Cidade de Maceió (AL). Os
percentuais indicam as diferenças entre elas. Fonte: INMET
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indicando um aumento da amplitude térmica com relação ao período anterior. Concordante com a pluviometria, as
pressões atmosféricas médias mensais reduziram-se entre 2 e 3 hPa com relação ao primeiro período. A análise
feita com dados horários de chuva para o período 1991-1996 indicou que 42% dos dias não apresentaram chuvas.
Dos dias chuvosos, 56% apresentaram totais diários inferiores a 5 mm/dia enquanto, em três quartos dos dias, o
total pluviométrico foi inferior a 10 mm/dia. Eventos com totais superiores a 50mm/dia foram raros, constituindo
4% dos dias chuvosos, com ocorrência preferencial em junho. Isso sugere que as células convectivas que produzem
chuvas na maioria dos dias chuvosos na região são, em geral, de pequeno porte e provavelmente associadas à
convecção rasa, ou seja, um mecanismo semelhante a ZCEN descrita. Os grandes totais ocorreram, geralmente
durante o inverno, associados à penetração de massas de ar de origem polar. Picos de precipitação horária
ocorreram, geralmente, no período matutino, entre 6h e 8h local, e vespertino, entre 18h e 20h, que são período em
que o vento está mudando de direção, de brisa terrestre para marítima e vice–versa.
4. FENOMENOLOGIA DAS SECAS
A semi aridez permanente é intensificada, com secas severas em alguns anos, pelas variações que
ocorrem na circulação de grande escala e, possivelmente, por mecanismos externos ao sistema terra-atmosferaoceano.
É aceito, de maneira geral, que eventos El Niño-Oscilação Sul (ENOS) afetem o tempo e o clima
globalmente, principalmente nos trópicos. Parece, pois, razoável esperar que as chuvas nordestinas sejam
igualmente afetadas pelo fenômeno. Nobre e Molion (1988) sugeriram que, na fase quente dos eventos ENSO (El
Niño), o ramo ascendente da Circulação Hadley-Walker, usualmente sobre a Amazônia, seja deslocado para sobre
as águas anomalamente quentes do Pacífico Este ou Central, produzindo centros ciclônicos nos altos níveis sobre o
norte/nordeste da América do Sul e uma forte subsidência sobre essa região e sobre o Atlântico tropical. Essa
subsidência enfraqueceria a ZCIT e a convecção sobre o NE, diminuindo as chuvas. O evento de 1983 (Rao et al,
1986), em particular, foi muito forte, provocando reduções de até 80% nos totais pluviométricos durante marçomaio daquele ano. Por outro lado, parece existir uma relação oposta entre a fase fria (La Niña) e as chuvas, que
seriam intensificadas durante esse período como, por exemplo, nos anos de 1974, 1985 e 1995. Porém, nem todos
estudiosos concordam que ENOS influenciem as chuvas do NE. Kane (1993), por exemplo, mostrou que não existe
correlação significativa entre os eventos ENOS e a variabilidade das chuvas nordestinas.
Rao et al. (1995) analisaram a seca de 1993, mostrando que tinha sido uma das mais severas daquele
século, comparável às secas de 1915 e 1958. Atribuíram-na ao El Niño daquele ano e às mudanças do ramo sulamericano da circulação de Hadley-Walker, associadas ao episódio. Porém, o evento de 1992/93 foi considerado
moderado pelos especialistas e a pergunta que ficou foi por que EL Niño de 1997/98, considerado o evento mais
forte do século, não produziu seca tão severa como o de 1992/93? A diferença básica, ao nível global, é que em
1992/93 aerossóis, provenientes da erupção do Vulcão Monte Pinatubo, nas Filipinas em junho de 1991, estavam
presentes na estratosfera. Molion (1994), estudando os eventos dos dois últimos séculos, mostrou a coincidência
que existe entre grandes erupções vulcânicas, secas e eventos El Niño. O provável mecanismo produtor de secas é o
aumento de albedo planetário, devido à presença dos aerossóis, que resfria toda coluna troposférica, criando uma
alta pressão e subsidência, e reduz a evaporação do Atlântico e a convergência de umidade sobre a Amazônia e NE.
Uma atmosfera mais fria e mais seca é mais estável e produz menos chuvas. Molion (1994), portanto, considerou
que a erupção vulcânica ocorrida do Pinatubo intensificou os efeitos do El Niño sobre as chuvas daqueles dois
anos.
Há anos, alguns autores têm tentado atribuir as secas nordestinas a causa externas ao sistema terraoceano-atmosfera. Sampaio Ferraz (1950), por exemplo, notou periodicidades aparentes de 12 anos na série
pluviométrica de Fortaleza, cujo registro começou em 1849, e sugeriu que as secas estavam relacionadas com
manchas solares. Sua previsão, de que haveria uma seca severa no máximo solar seguinte (1957/58), foi acertada.
O máximo de manchas foi o maior registrado até aquela data e a seca foi uma das mais severas. Estudos posteriores
confirmaram a existência dessas periodicidades aparentes, com períodos aproximados de 12, 25 e 50 anos
(Markham, 1974; Nobre et al., 1984). Molion (1995) considerou que grandes erupções vulcânicas são um
fenômeno externo ao sistema e que o aumento do albedo planetário, devido aos aerossóis vulcânicos, contribuiria
para causar secas severas. Sugeriu, ainda, que a constatação de que secas severas sejam cíclicas, e que estejam
correlacionadas com manchas solares, seja decorrente do fato que ambas possam estar sendo produzidas pela
1340
presença do planeta Júpiter no periélio, uma vez que Júpiter tem um período de translação de 11,9 anos
aproximadamente.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O conhecimento atual sugere que semi aridez do NE seja causada pela subsidência, associada ao ramo
descendente da circulação de Hadley-Walker, e a inversão psicrotérmica sobre a região. No ciclo anual, essa
inversão é quebrada pelo deslocamento da ZCIT, principal responsável pelas chuvas do NNE, e pela penetração de
sistemas frontais, que produzem chuvas no SNE e no ENE. Perturbações ondulatórias no campo dos Alísios,
produzidas pela penetração de sistemas frontais em baixas latitudes, tanto do HN como do HS, sobre o Atlântico
ocorrem durante o ano inteiro e são mais freqüentes nos anos de La Niña. Essas perturbações, associadas às brisas
de mar e de terra, constituem mecanismos de meso escala importantes para as chuvas locais sendo, provavelmente,
responsáveis por 30% a 40% dos totais anuais. A gênese e a estrutura dessas perturbações, particularmente as
possivelmente geradas por intrusão de sistemas frontais do HN, devem ser mais amplamente investigadas
utilizando ferramentas atuais como o radar TRMM. Há que se ter em mente, contudo, que a resolução do TRMM
no ponto sub-satélite é 4 km e que a maior parte dos dias chuvosos apresentou totais pluviométricos inferiores a 10
mm/dia, sugerindo que as células de chuva sejam de escala menor que a do satélite. Simulações feitas com modelos
de mesoescala certamente auxiliarão no entendimento dessas perturbações. A convecção local não pode ser
esquecida como produtora de chuvas, já que o mês mais chuvoso (março) em quase todo NE também é o mais
quente. Os eventos El Niño podem não apresentar uma correlação alta com as secas, possivelmente porque a
intensidade, tanto dos El Niños como das secas, varia muito espacial e temporalmente. Porém, incontestavelmente,
El Niños fortes sempre estiveram associados a secas de moderadas a severas. O aumento do albedo planetário,
devido à injeção de aerossóis vulcânicos na estratosfera, aparenta ser um mecanismo produtor de secas. Esse
assunto também deve ser objeto de mais pesquisa, principalmente utilizando modelos de simulação de clima que
acoplem atmosfera e oceanos, com maior resolução. A previsão de secas, com um a dois anos de antecedência, terá
seu índice de acerto aumentado com a melhora do conhecimento da fenomenologia que gera a variabilidade
interanual das chuvas no NE.
Em conclusão, tentativas de se mudar o quadro da semi-aridez e da distribuição espacial e temporal das
chuvas no NE através de técnicas modernas, como estimulação artificial, serão inúteis ou produzirão resultados
marginais, pois o quadro é causado por controles climáticos de grande escala. O bem estar da população e o
desenvolvimento econômico só poderão ser alcançados se for garantido um suprimento de água contínuo e
confiável, uma vez que as chuvas, com o clima atual, são altamente variáveis no espaço e no tempo. O NE
apresenta, por exemplo, um potencial agrícola elevado, particularmente para cultivos de alto retorno econômico,
como fruticultura. Mas esta só poderá ser implantada com irrigação, já que a demanda atmosférica, através da
evapotranspiração, é algumas vezes maior que o suprimento de água pelas chuvas. Felizmente, o País possui uma
rede hidrográfica impar e rios, como Tocantins e S.Francisco, poderão contribuir para satisfazer o consumo de água
de populações e animais e as necessidades hídricas dos cultivos. O desenvolvimento social e econômico do NE,
portanto, tem como condição necessária, porém não suficiente, a adução de água de desses rios.
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