CICLOGÊNESE A SOTAVENTO DOS ANDES: AVALIAÇÃO DAS TENDÊNCIAS DOS ÚLTIMOS ANOS

CICLOGÊNESE A SOTAVENTO DOS ANDES: AVALIAÇÃO DAS TENDÊNCIAS DOS ÚLTIMOS ANOS

Rafael Maiocchi, Fabricio Polifke da Silva, Maria Gertrudes Alvarez Justi da Silva Universidade Federal do Rio de Janeiro /IGEO/ Departamento de Meteorologia,

Rio de Janeiro – RJ

(rafaelmaiocchi@gmail.com, briciopolifke@gmail.com, justi.meteoro@gmail.com)

RESUMO: Este trabalho mostra uma análise das tendências climáticas na região Sul do Brasil e Uruguai das variáveis atmosféricas de características dinâmicas associadas aos sistemas de baixa pressão nas estações correspondentes ao verão e inverno utilizando os dados das reanálises do NCEP/NCAR no período de 1980-2009. Foram escolhidas como variáveis representativas: a Vorticidade em 850hPa (VORT), Divergência em 250hPa (DIV), Ômega em 500hPa (OM) e a Pressão ao Nível Médio do Mar (PNMM). Os resultados mostraram tendências de diminuição de OM nas duas estações estudadas; diminuição da VORT no período de inverno; diminuição da PNMM para o inverno e aumento para o período de verão. Já no caso da DIV o teste não caracterizou tendências significativas.

ABSTRACT: This paper shows an analysis of climate trends, in Southern Brazil and Uruguay, of variables with dynamic characteristics associated with low pressure systems in the seasons corresponding to summer and winter using the reanalysis data from NCEP/NCAR for the period 1980-2009. Variables were chosen as representative: Vorticity in 850hPa (VORT), Divergence in 250hPa (DIV), Omega in 500hPa (OM) and Sea Level Pressure (SLP). The results showed reduction trends in OM in the two seasons studied; diminution in VORT during winter, decrease in SLP winter and to the summer period increase. For the DIV, the test did not feature significant trends.

Palavras-chave:Ciclones, Tendências climatológicas, Reanálise.

INTRODUÇÃO

Dentre os eventos meteorológicos que afetam a sociedade destacam-se os ciclones por seu enorme impacto sobre as atividades humanas. Ciclones estão quase sempre associados com quedas bruscas da pressão, ocorrência de ventos fortes e grande instabilidade, modificando o tempo de forma significativa nas regiões pelas quais se deslocam.

A gênese destes sistemas geralmente ocorre sobre os oceanos, mas com menor freqüência observa-se a formação de ciclones continentais, comumente de chamados de ciclones a sotavento das montanhas. No Hemisfério Sul, a presença da Cordilheira dos Andes faz com que toda a região a leste da costa seja uma região favorável para a ocorrência destes sistemas,

onde a formação e intensificação destes ciclones apresentam variações espaciais e sazonais bem marcantes. Tais sistemas embora mais raros têm efeitos devastadores, pois por se formarem sobre o continente atingem um número maior de pessoas, produzindo prejuízos econômicos significantes.

O objetivo deste trabalho foi analisar séries de dados de variáveis dinâmicas calculadas ao longo dos últimos 30 anos na região sul do Brasil buscando tendências significativas que possam estar associadas às variações ou mudanças climáticas.

METODOLOGIA

No trabalho de Sinclair (1996b) foram encontradas regiões preferencialmente ciclogenéticas com dois centros com frequência máxima: um próximo ao Uruguai e outro próximo ao Golfo de San Matias na Argentina (Figura 1).

Figura 2: Localização de ciclogêneses na América do Sul para o período de novembro-abril (verão) (a) e maio-outubro (inverno) (b) dos anos de 1980 a 1994. Fonte: Sinclair, 1996b.

Por esta razão, este trabalho procurou analisar a tendência dos últimos anos da atividade ciclogenética no centro próximo ao Uruguai encontrado por Sinclair (1996b). Para avaliação das tendências no período de 1980-2009 foram escolhidas as variáveis de características dinâmicas associadas aos sistemas de baixa pressão: Vorticidade em 850hPa (VORT), Divergência em 250hPa (DIV), Ômega em 500hPa (OM) e Pressão ao Nível Médio do Mar (PNMM). Foram utilizadas as reanálises do NCEP/NCAR no período de 1980-2009, no período de novembro a março e de maio a outubro de cada ano e no horário das 18 UTC.

Um teste estatístico não paramétrico, Mann-Kendall (Sneyers, 1975), foi usado para a avaliação das tendências ao longo do tempo na região Sul do Brasil. Este teste considera que, na hipótese de estabilidade de uma série temporal (sem tendência no decorrer do tempo), a sucessão de valores ocorre de forma independente e a distribuição de probabilidade deve permanecer sempre a mesma (série aleatória simples).

Estudos afirmam que o teste de Mann-Kendall é o método mais apropriado para analisar mudanças climáticas em séries climatológicas e permite também a detecção e localização aproximada do ponto inicial de determinada tendência (Goossens & Berger, 1986; Winke et al., 2008). Um dos benefícios deste teste é que os dados não precisam pertencer a uma distribuição particular e, segundo Önöz & Bayazit (2003), seu resultado é menos afetado por valores “fora de série” ou outliers, uma vez que seu cálculo é baseado no sinal das diferenças e não diretamente nos valores da variável analisada. A estatística de teste usada foi Zque é definida pela equação (1.1),

(1.1)

onde, u = -1 se S > 0; u = 0 se S = 0 e u = +1 se S < 0

sendo, (1.2)

1 se x_j x_k 0 onde, sign(x_jx_k) = 0 se x_j x_k 0

-1 se x_j x_k 0

e 



 



     

 

 g

p

p p

p t t

t n

n n S

VAR

1

) 5 2 )(

1 ( )

5 2 )(

1 18 (

) 1

( (1.3)

sendo, xje xkvalores da série analisada, go número de ocorrência de grupos de valores tpiguais nas séries de dados. Um valor positivo de Z significa uma tendência crescente e um valor negativo de Z indica uma tendência decrescente. Sob a hipótese nula, de que não há tendência na série de dados, Ztem uma distribuição Normal (0,1).

RESULTADOS

Na Tabela 1 encontram-se os valores calculados para SIG e Z. Os valores em laranja mostram os locais onde o teste paramétrico resultou na determinação da existência de tendências estatisticamente significantes de aumento na intensidade das variáveis analisadas e verde para diminuição.

Tabela 1 – Tendência das variáveis dinâmicas

VORT DIV OM PNMM

SIG=0,1426 SIG= 0,1387 SIG=0,0981 SIG=0,0394

Z=-1,4663 Z=1,4807 Z=-1,6542 Z=-2,0596

SIG=0,023 SIG=0,2421 SIG=2,1965e-004 SIG=1,5476e-005

Z=-3,0498 Z=1,1698 Z=-3,6953 Z=4,3218

VERÃO INVERNO

 ^

  



 ¹

1 1

) (

n

k n

k j

k

j x

x sign S

VAR(S)¹²

u Z  S 

Com o objetivo de uma melhor visualização, estudada estão apresentadas nas figuras de 2 a 7.

Figuras 2 e 3 – Série temporal d

Figuras 4 e 5 – Série temporal d

Figuras 6 e 7 – Série temporal

Figuras 6 e 7 – Série temporal da Pressão ao Nível Médio do Mar (PNMM)

CONCLUSÕES

Para o período de verão, pô

500hPa e Pressão ao nível médio do mar, para a Vorticidade em 850hPa e Divergência em 250hPa o teste não revelou tendências significativas.

Com o objetivo de uma melhor visualização, as séries temporais destas variáveis nas figuras de 2 a 7.

Série temporal da Vorticidade em 850hPa (VORT) para o Verão e Inverno.

Série temporal da Divergência em 250hPa (DIV) para o Verão e Inverno

Série temporal de Ômega em 500hPa (OM) para o Verão e Inverno.

Série temporal da Pressão ao Nível Médio do Mar (PNMM) para o Verão e

Para o período de verão, pôde-se constatar tendências de diminuição para Ômega em 500hPa e Pressão ao nível médio do mar, para a Vorticidade em 850hPa e no caso da ivergência em 250hPa o teste não revelou tendências significativas. Para o período de inverno,

variáveis na área

para o Verão e Inverno.

para o Verão e Inverno .

e Inverno.

para o Verão e Inverno.

diminuição para Ômega em no caso da Para o período de inverno,

pôde-se constatar tendências de diminuição para Vorticidade em 850hPa e Ômega em 500hPa, e tendências de aumento da Pressão ao nível médio do mar, para a divergência em 250hPa o teste não revelou tendências significativas. Sendo assim, pode-se concluir que os ciclones que se formam a leste dos Andes e ao sul do Uruguai tem se formado com menor intensidade ao longo dos últimos anos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

GOOSSENS, C.; BERGER, A. 1986. Annual and seasonal climatic variations over the northern hemisphere and Europe during the last century. Annales Geophysicae, Berlin, v.4, n.B4, 385-400.

ÖNÖZ, B.; BAYAZIT, M. C. 2003. The power of statistical test for trend detection. Turkish J.

Eng. Env. Sci., 27, 247-251.

SNEYERS, R. 1975. Sur l’ analyse statistique des series d’ observations. Gênevè: Organisation Méteorologique Mondial. 192 p. (OMM, Technique note, 143).

SINCLAIR, M. R. Reply. Montly Weather Review, v. 124, p. 2615-2618, 1996b.

VINCENT et al,. 2005. : Observed Trends in Indices of Daily Temperature Extremes in South America 1960–2000.

YUE, S.; HASHINO, M. 2003. Temperature trends in Japan: 1900-1996. Theoretical and Applied Climatology, 75, 15-27.

WINKE, L. O.; DAMÉ, R. C. F.; TEIXEIRA, C. F. A.; MACHADO, A. A.; ROSSKOFF, J. L.

C. 2008. Caracterização climática e estudo de tendências nas séries temporais de temperatura e precipitação em Pelotas/RS. In: XVII Congresso de Iniciação Científica e X ENPOS: conhecimento sem fronteiras, 2008, Pelotas.