Mudanças na precipitação pluviométrica

A confiança na mudança da precipitação média sobre áreas terrestres globais desde 1901 e anterior à 1951 é baixa, e média depois. A precipitação aumentou desde 1901 (confiança média anterior e alta confiança depois de 1951), calculados sobre as áreas de terras de latitudes médias do hemisfério norte. Para outras de latitudes médias, tendências positivas ou negativas a longo prazo da zona têm baixa confiança. (IPCC AR5, p. 104).

Há confiança média de que a variabilidade da precipitação interanual relacionada com a monções vai aumentar no futuro. No futuro é muito provável o aumento extremos de precipitação relacionados com as monções na América do Sul4, África, Leste da Ásia, Sul da Ásia, Sudeste da Ásia e Austrália. (IPCC AR5, p. 105).

Há baixa confiança nas projeções da América do Norte e mudanças de precipitação de monção da América do Sul, mas a confiança é média que a monção norte-americana vai chegar e persistir no final do ciclo anual, e de alta confiança na expansão das monções na América do Sul. (IPCC AR5, p. 105).

Figura 9 - Mudanças observadas na precipitação anual sobre a Terra

Fonte: IPCC, WG1 AR5 (2013).

HAYLOCK et al. (2006) investigou tendências de extremos de chuva no Sudeste da América do Sul no período de 1960-2000. Encontraram tendências para condições mais úmidas no sul do Brasil, Paraguai, Uruguai e o norte e centro da Argentina. Eles mostram tendências positivas nos índices de precipitação5 R10mm, R20mm, R95P e R99P, sugerindo que a região de Sudeste da América do Sul experimentou um aumento na intensidade e frequência de dias com chuva intensa, o que concorda com os trabalhos de GROISSMAN et al. (2005) para a mesma região. (OBREGON & MARENGO, 2007).

Mais recentemente, ALEXANDER et al. (2006) analisaram tendências em extremos anuais de chuva, e chegaram à conclusão de que elas aparentam ser similares àquelas da chuva total acumulada: positivas no Sul do Brasil, Paraguai, Uruguai e Norte-centro da Argentina. Eles identificaram tendências positivas no número de dias com chuva intensa (R10mm) e chuva muito intensa (R20mm) concentrada em curto tempo, e na quantidade de chuva concentrada em eventos chuvosos que são indicadores de chuvas que produzem enchentes (R95P) e muito são chuvosos (R99P) durante o período 1961-2000. Estas tendências sugerem aumento e intensidade na freqüência e intensidade de eventos de chuva no sudeste da América do Sul, enquanto que a ausência de dados na região tropical não

5 _{R10mm (número de dias com precipitação intensa); R20 (Número de dias com eventos de}

precipitação muito intensa). R10mm e R20mm representam uma contagem anual de dias com chuva acima de 10 e 20 mm/dia, (respectivamente). R95p e R99p representam a chuva acumulada anual em dias com chuva que supera o 95th e 99th percentil de 1961-90.

permite uma análise mais compreensiva dos extremos nesta parte do continente. (MARENGO, 2007).

Figura 10 - Mudanças na precipitação (IPCC, AR 5) para a projeção 2071-2100 em relação a 1961- 1990 no cenário A1B a partir de um conjunto de 10 modelos climáticos regionais (MCR).

Fonte: IPCC, AR5, Capítulo 14, pg. 1263.

El Niño e La Niña são oscilações normais, previsíveis das temperaturas da superfície do mar, nas quais o homem não pode interferir. São fenômenos naturais, variações normais do sistema climático da Terra, que existem há milhares de anos e continuarão existindo. É interessante observar que há indícios claros de que já houve época em que o fenômeno El Niño era habitual: há cerca de 2500-3000 anos o clima era caracterizado pelo que hoje normalmente é observado em condições de El Niño. (MARENGO et. al., 2007)

tendência aparenta continuar e se agravar, pois os índices de chuva durante a estação chuvosa no Acre foram até 200 mm abaixo da média histórica. Este aumento de chuva no sul da Amazônia tem um padrão similar em termos de tendência na região do Brasil central, sudeste e sul (LIEBMANN et al. 2004; LIEBMANN et al., 1999; SELUCHI e MARENGO, 2000; Grimm et al. 1998; NOGUÉS-PAEGLE et al. 2002; BARROS et al. 2002; DOYLE AND BARROS 2002; CAZES-BOEZIO et al. 2003). Estudos desenvolvidos por OBREGON e NOBRE (2003) têm também identificado a mudança de regime em 1975-76 em chuva em estações na Amazônia do noroeste e no sul do Brasil. (MARENGO et al., 2007).

Segundo TORRES (2014), quanto à precipitação, os métodos não resultaram em padrões de mudanças substancialmente diferentes daqueles obtidos com uma média aritmética simples dos 16 MCGs, tanto para o CMIP3 quanto para o CMIP5. Os intervalos de incerteza apresentaram magnitudes iguais ou maiores do que a das mudanças projetadas. Portanto, concluiu-se que existe uma alta confiabilidade de uma projeção de mudanças pequena ou inexistente na precipitação sazonal e anual sobre a América do Sul. (APUD MARENGO, 2007).

Em relação à precipitação observada, os estudos relacionados no IPCC AR5, citam que ―alterações incluem um aumento significativo de precipitação durante o século 20 sobre o setor sul do sudeste da América do Sul, uma tendência negativa na ZCAS área continental (Barros et al, 2008), uma tendência negativa na média de precipitação e extremos de precipitação na centro-sul do Chile e uma tendência positiva no sul do Chile (HAYLOCK et al, 2006;. QUINTANA e ACEITUNO, 2012). Outras alterações detectadas incluem as tendências de precipitação extrema positivos no sudeste6 da América do Sul, centro-norte da Argentina e noroeste do Peru e do Equador (Seção 2.6.2; HAYLOCK et a.l, 2006; DUFEK et al, 2008; MARENGO et al., 2009; RE e BARROS, 2009 ; SKANSI et al., 2013)‖. (IPCC AR5, p. 1261).

TORRES (2014) cita que SETH et al. (2010) utilizou nove modelos do conjunto CMIP3 para examinar as mudanças projetadas no ciclo anual do SMAS para o final do século XXI (2071-2100) no cenário SRES A2, em comparação com o período de 1971 a 2000. As análises realizadas neste estudo foram focalizadas em

três regiões principais: uma região no SMAS (50º-60ºW, 10º-20ºS), a sua extensão sudeste (40º-50ºW, 15º-25ºS) e o sudeste da América do Sul (50º-60ºW, 23º-35ºS). Os resultados obtidos reafirmaram estudos anteriores (VERA et al., 2006; IPCC, 2007; BOMBARDI e CARVALHO, 2009) que indicam um provável aumento de precipitação no verão austral na região sudeste da América do Sul para o final do século. Embora na região da monção os resultados apresentaram grande divergência entre os modelos, a média do conjunto indica uma primavera austral mais seca.

Em relação à precipitação, a citação mais consistente é a de AMBRIZZI, et al. (2014), citado no Primeiro Relatório da Avaliação Nacional sobre Mudanças Climáticas - Base científica das mudanças climáticas (2014), ou seja, o aumento de 5% a 10% a cada intervalo de aumento de temperatura de 0,5⁰ a 1⁰C, em relação ao padrão climático atual, até +3⁰C de temperatura e até + 30% mais chuvoso (supõe- se que em termos de volume de chuva).

Complementa TORRES (2014):

―Estas mudanças na precipitação foram acompanhadas por um deslocamento mais para o sul do máximo de precipitação na ZCAS e da Alta subtropical do Atlântico Sul. Os resultados também sugerem um aumento no transporte de umidade para o sul, associado com uma intensificação do fluxo de baixos níveis a leste dos Andes durante a primavera. Os cálculos da divergência do fluxo de umidade não apresentaram mudanças significativas na região da monção, enquanto que um significativo aumento na convergência foi simulado no sudeste da América do Sul durante todo o verão. Os resultados encontrados por SETH et al. (2010) sugerem que na região do SMAS poderá ocorrer uma primavera mais quente e seca no final do século, corroborando os resultados encontrados por BOMBARDI e CARVALHO (2009).

Considerando o clima pretérito (1951 a 2010), segundo o GT1 IPCC AR5 (2013), ―a maioria dos outros estudos centrados na secura mundial resultados semelhantes encontrar, com a variabilidade decenais dominando tendências de longo prazo‖ (FRICH et al, 2002; ALEXANDER et al., 2006;. DONAT et al., 2013a). No entanto, GIORGI et al. (2011) indicam que:

―A ―intensidade hidroclimática‖, uma medida que combina tanto a duração do período seco e intensidade de precipitação, aumentou durante a última parte do século 20, em resposta a um clima mais quente. Eles mostram que as tendências positivas (refletindo um aumento no comprimento da seca e/ou eventos extremos de precipitação) são mais acentuadas na Europa, Índia, partes da América do Sul e Leste da Ásia, embora tendências parecem ter diminuído (refletindo uma diminuição na duração do seca e/ou eventos extremos de precipitação) na Austrália e no norte da América do Sul (tendência desprezível). Porém, a disponibilidade de dados, qualidade e comprimento do registro permanecem questões em tirar conclusões em

uma escala global (há limitações nos dados)‖. (Appud MARENGO et al., 2007)

Observa-se nas figuras 11 e 12 que nas últimas 6 décadas não houve tendência (variabilidade climática) significativa de aumento da precipitação anual, mas ocorreu uma tendência da frequência do número máximo anual de dias secos consecutivos de 5% a 10%. (IPCC AR5, 2013)

Figura 11 - Tendências em quantidade anual de precipitação a partir de dias percentil 95 (R95P)7.

Fonte : Fig. 2.33 IPCC AR5 (p. 215)

Figura 12 - Tendências da frequência do número máximo anual de dias secos consecutivos (CDD)8

Fonte: Fig. 2.33 IPCC AR5, p. 215.

Para a América do Sul, os mais recentes estudos integrativos indicam chuvas pesadas está aumentando em frequência e intensidade ao longo do continente como um todo (DONAT et al, 2013c; SKANSI et al, 2013).

7 _{R95P é um indicador de precipitação extrema, onde a precipitação anual total fica acima do 95º}

percentil da distribuição diária do período considerado.

A Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) (KODAMA, 1992) é uma característica marcante associada ao regime de precipitação de verão da AS tropical e, portanto, possui papel fundamental para a variabilidade e qualidade da estação chuvosa durante o verão sobre a região central e sudeste do Brasil (LIEBMANN et al, 2001, CARVALHO et al. 2002a; Carvalho et al. 2004). A ZCAS é caracterizada por uma zona baroclínica quase-estacionária, orientada de noroeste para sudeste, que emana da região amazônica em direção ao Atlântico Sul Subtropical e provoca intensa precipitação quando ativa (KODAMA, 1992). A precipitação durante eventos de ZCAS é alimentada pelo aporte de umidade em baixos níveis, gerado tanto pelo escoamento para sul proveniente da região das monções, que se intensifica com a altura, como pelo escoamento da periferia sudoeste da alta subtropical, que diminui com a altura (KODAMA 1993). A manutenção da estreita zona convectiva depende da presença do jato subtropical de altos níveis e da convergência de umidade em baixos níveis, com geração de frontogênese juntamente com a geração de instabilidade convectiva (KODAMA 1993). LIEBMANN et al (2004b) observaram uma grande tendência de aumento da precipitação sobre o flanco sul da região de atuação da ZCAS no período de 1979 a 1999. Segundo estes autores esta tendência está relacionada a uma pequena e

gradual migração da ZCAS para sul. Os mecanismos dinâmicos responsáveis pela

origem da ZCAS ainda não são totalmente conhecidos (KODAMA, 1993; LIEBMANN 1999). (APPUD, BOMBARDI, 2008).

Entre as características mais evidentes da circulação em baixos níveis sobre a AS observa-se a presença do jato de baixos níveis da América do Sul (JBN) (p.ex. MARENGO et al, 2004) e da Baixa do Chaco. O JBN é caracterizado por um estreito escoamento de norte ao leste dos Andes, que intensificado pelo anticiclone do Atlântico Sul, apresenta seu núcleo em (17.5ºS; 62ºW) ao nível de 850 hPa e com ventos de aproximadamente 12 m.s-1_{, transportando calor e umidade da} Amazônia e do Atlântico Norte Tropical para o sudeste da América do Sul e Bacia do Rio da Prata (MARENGO et al, 2004). (APPUD, BOMBARDI, 2008).

Segundo BOMBARDI (2008),

―A grande variabilidade de escalas temporais e espaciais é uma característica marcante do regime de monções na America do Sul (KAYANO e KOUSKY 1992; LENTERS e COOK, 1998; GRIMM et al, 1998; JONES e CARVALHO 2002; CARVALHO et al. 2002b; VERA et al, 2006a).

Sobre a região central da America do Sul, durante o verão, é comum a ocorrência de chuvas convectivas, com o máximo da atividade convectiva durante o final da tarde e início da noite (VERA et al 2006a). Na escala sinótica, sistemas frontais organizam a convecção numa banda com orientação noroeste-sudeste, que durante o verão intensificam a precipitação durante eventos de ZCAS (SILVA DIAS e MARENGO, 2002). A característica mais evidente da variabilidade da precipitação sobre a America do Sul na escala intra-sazonal é a intensa atividade convectiva na região da ZCAS associada a um déficit de precipitação sobre a região das planícies subtropicais ao sul do Brasil, Uruguai e nordeste da Argentina, caracterizando um padrão de dipolo nas anomalias de precipitação entre estas regiões (NOGUÉS- PAEGLE e MO, 1997; LIEBMANN et al. 1999; NOGUÉS-PAEGLE et al. 2000, LIEBMANN et al 2004; CARVALHO et al. 2004 APUD BOMBARDI, 2008).

Quando os eventos de ZCAS enfraquecem, a precipitação torna-se abundante nestas planícies, intensificada por um grande aporte de umidade proveniente das regiões tropicais associado a um intenso JBN (p.ex. LIEBMANN et al 2004a, MARENGO et al 2004).

GRIMM (2003) observou que durante eventos de El Niño a precipitação e circulação das monções de verão da America do Sul são alteradas tanto por perturbações de grande escala associados ao ENSO como pelo anômalo aquecimento da superfície sobre o sudeste do Brasil durante a primavera. Os eventos El Niño também parecem modular a frequência de eventos extremos de precipitação sobre regiões costeiras do sudeste do Brasil durante o verão, em associação com a intensificação do jato subtropical sobre o Atlântico subtropical oeste (CARVALHO et al. 2002a). (APPUD, BOMBARDI, 2008).

O Relatório 5 do IPCC conclui que nas porções Sul e Sudeste do Brasil as projeções indicam aumento de 5% a 10% no volume de chuva até 2040, entre 2041 e 2070 de 15% a 20% de chuvas e até 2100 entre 25% e 30% mais chuvoso.

Em relação à intensidade das chuvas, observa-se inconsistências e incertezas. Tendo que os fenômenos climáticos que mais interferem são os sistemas frontais e o El Niño, pressupõe-se que os percentuais de aumento de chuvas, que os autores dos estudos se referem, pode ser considerado tanto na probabilidade de dias de chuva quanto no coeficiente de variação de precipitação, o que remete à eventos de maior magnitude. No entanto fica a incerteza em relação aos períodos de

estiagem (entre eventos chuvosos), com confiança média de aumento dos períodos de estiagem, porém com incertezas devido a limitação de dados e informações. Figura 13 - Ilustração esquemática do RMAS, média para o trimestre dezembro a fevereiro, durante o período de 1979 a 1995,

Obs.: (a) linha de corrente em 200 hPa e (b) vento em 925 hPa (m.s-1). Fonte: IPCC AR5, 2013.

A região sombreada indica a precipitação acumulada (mm). A posição da Alta da Bolívia (A), dos centros subtropicais de alta pressão à superfície (H), da Baixa do Chaco (B), do JBN (vetor azul), da ZCAS (linha pontilhada), da Zona de Convergência Intertropical (linha com pontos e traços) e do Cavado do Nordeste (linha grossa tracejada) estão indicados em seus respectivos painéis (Fonte: NOGUÉS-PAEGLE et al, 2002).