Previsão de extremos de chuva em Pernambuco: os eventos de maio de 2022

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Previsão de extremos de chuva em Pernambuco: os eventos de maio de 2022

Thiago Luiz do Vale Silva¹, Zilurdes Lopes², Romilson Ferreira³, Roni Guedes⁴, Roberto Pereira⁵, Fabiano Prestrelo⁶, Aparecida Ferreira⁷, Josafá Gomes⁸, Calos Wanderley⁹, Edvânia Santos¹⁰, Patrice Oliveira¹¹,

Vinicius Gomes¹², Hailton Dias¹³

1Dr. em Oceanografia. [email protected]. ²Dra. em Geografia. [email protected], ³Me. em Meteorologia.

[email protected].⁴Dr. em Meteorologia. [email protected]. ⁵Dr. em Meteorologia. [email protected]. ⁶Graduado.

em Meteorologia. [email protected]. ⁷Me. em Meteorologia. [email protected]. ⁸Me em Planejamento Urbano e [email protected]. ⁹Tec. em Hidrometeorologia. [email protected]. ¹⁰Dra. em Meteorologia.

[email protected]. ¹¹Me. em Meteorologia. [email protected]. ¹²Me. em Meteorologia. [email protected].¹³Me.

em Meteorologia. [email protected]. Agência Pernambucana de Águas e Clima, Av. Cruz Cabugá, Santo Amaro, 1111, Recife/PE, CEP 50.040-000.

Artigo recebido em 30/09/2022 e aceito em 05/01/2023 R E S U M O

A Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC) tem por finalidade executar a Política Estadual de Recursos Hídricos e regular o uso da água, no âmbito dos recursos hídricos estaduais e federais nos termos em que lhe forem delegados, bem como realizar monitoramento hidrometeorológico e previsões de tempo e clima no estado de Pernambuco. Na agência, o setor de Gerência de Meteorologia e Mudanças Climáticas (GMMC), é responsável pelo monitoramento meteorológico e utiliza diversas ferramentas para previsão e monitoramento do tempo, tais como modelos atmosféricos regionais e globais nacionais e internacionais, satélite e radar meteorológicos e plataforma de coleta de dados. Com relação a previsão de tempo, uma das funções operacionais são envios de alertas meteorológicos para os órgãos de proteção e defesa civil do estado e municípios, bem como para os setores de interesse e sociedade civil. Na última semana do mês de maio de 2022, o estado de Pernambuco foi atingido por fortes chuvas que causaram vários transtornos a sociedade, em particular, na da Região Metropolitana do Recife, como enchentes, deslizamento de massas e inundação, dentre outros. O objetivo deste trabalho é mostrar como os modelos de previsão do tempo, utilizados na APAC, previram os eventos de chuva dos dias 25 e 28 de maio de 2022 e a metodologia na tomada de emissão de avisos de chuva pela Sala de Situação. As previsões realizadas pelos modelos globais apresentaram resultados divergentes entre si, mas o uso dos modelos em conjunto (regionais e globais) e do ensambles forneceram informações vitais para as previsões das chuvas extremas ocorridas e juntamente com a metodologia em uso pela agência, permitiram envios de alertas meteorológicos com antecedência pela Sala de Situação.

Palavras chaves: APAC, Pernambuco, enchentes, evento extremo, desastres, deslizamento de massa.

Forecast of Extreme Rain Events in Pernambuco: The May 2022 Events

ABSTRACT

The Pernambuco Water and Climate Agency (APAC) has the purpose of executing the State Policy on Water Resources and regulating the use of water, within the scope of state and federal water resources under the terms delegated to it, as well as carrying out hydrometeorological monitoring and forecasting. of weather and climate in the state of Pernambuco.

At the agency, the Meteorology and Climate Change Management (GMMC) sector is responsible for meteorological monitoring and uses several tools for forecasting and monitoring the weather, such as national and international regional and global atmospheric models, meteorological satellite and radar and a data collect. With regard to weather forecasting, one of the operational functions is sending weather alerts to civil defense and protection agencies in the state and municipalities, as well as to sectors of interest and civil society. In the last week of May 2022, the state of Pernambuco was hit by heavy rains that caused various disorders to society, in particular, that of the Metropolitan Region of Recife, such as floods, landslides and flooding, among others. The objective of this work is to show how the weather forecast models, used in APAC, predicted the rain events of May 25 and 28, 2022 and the methodology for issuing rain warnings by the Situation Room. The forecasts made by the global models presented divergent results, but the use of the models together (regional and global) and the ensemble provided vital information for the predictions of extreme rainfall that

ISSN:1984-2295

Revista Brasileira de Geografia Física

Homepage:https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe

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647 Silva, T. L. V., Lopes, Z., Ferreira, R., Guedes, R., Pereira, R., Prestrelo, F., Ferreira, A., Gomes, J., Wanderley, C., Santos, E., Oliveira, P., Gomes,

occurred and, together with the methodology used by the agency, allowed the sending of alerts. accurately and in advance by the Situation Room.

Keywords: APAC, Pernambuco, floods, extreme event, disaster, landslide Introdução

O Nordeste do Brasil (NEB) possui climatologia de chuva com alta variabilidade espaço-temporal, resultante de diversas forçantes do clima (Correia Filho et al., 2019; Hänsel et al., 2016; Hastenrath, 2012; Rao et al., 1993). Essa variabilidade climática é, majoritariamente, causada pelas anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) dos oceanos Pacífico Equatorial, durante eventos de El Niño/La Niña (Andreoli e Kayano, 2006, 2007; Aragão, 1998;

Hastenrath, 2012) e do Atlântico Tropical Sul (ATS) (Moura e Shukla, 1981; Moura et al., 2009;

Silva e Guedes, 2012) ou de ambos simultaneamente (Andreoli e Kayano, 2006, 2007).

Em adição, a interação entre os oceanos e a atmosfera propicia também grande variabilidade climática, como eventos intensos de chuva e seca na região.

Em particular, no Leste do Nordeste do Brasil (ENEB), as precipitações são moduladas pelos Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOL) (Gomes, 2012; Kouadio et al., 2012; Ramos, 1975;

Torres e Ferreira, 2011) com máximos de chuvas ocorrendo entre abril e julho, com total anual de precipitação superior a 1500 mm. Os DOLs ocorrem com maior frequência durante o inverno austral, ocasionando grandes volumes de precipitação diária (Kouadio et al., 2012, Gomes et al., 2015). Os altos volumes de precipitação são associados a desastres que ocorrem nas regiões costeiras do ENEB (Hounsou-gbo et al., 2015;

Neves et al., 2016; Debortoli et al., 2017; Silva et al., 2018; Rodrigues et al., 2020), como alagamentos, inundações, quedas de barreiras e perdas econômicas, cujas consequenciais são potencializadas pela maior densidade de população morando em áreas de vulnerabilidade socioeconômico (Gomes et al., 2012; Santos et al., 2018;).

No estado de Pernambuco, a Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC), foi criada com a finalidade de executar a Política Estadual de Recursos Hídricos e regular o uso da água, no âmbito dos recursos hídricos estaduais e federais, nos termos em que lhe forem delegados, bem como realizar monitoramento hidrometeorológico e previsões de tempo e clima.

A previsão do tempo é elaborada pela Gerência de Meteorologia e Mudanças Climáticas (GMMC) em conjunto com a Sala de Situação (SS), a qual é responsável pelo monitoramento

hidrometeorológico de Pernambuco (PE). Diversas ferramentas são utilizadas para a realização da previsão do tempo tais como: modelos numéricos de Circulação Geral da Atmosfera (GCMs – em inglês) e os Modelos Atmosféricos Regionais (RAM – em inglês). Modelos numéricos de previsão do tempo são programas computacionais os quais representam matematicamente uma aproximação das fenomenologias da atmosfera real (Müller e von Storch, 2004). Os GCMs, por exemplo, possuem um domínio de escala planetária, enquanto que os RAMs realizam downscaling dinâmico dentro de um domínio regional, sendo atribuídos dados iniciais e de contornos provindos dos GCMs e aprimoramento das simulações são feitas adicionando físicas e características locais a serem resolvidas (Giorgi, 2019).

Na APAC são utilizados os modelos Brazilian Atmospheric Model (BAM) (Figueroa et al., 2016), Icosaedric Non-Hidrostatic (ICON) (Zängl et al., 2015), Global Environmental Multiscale (GEM) (Côté et al., 1998), Global Enviromental Prediction System (GEPS) (Lin et al., 2016) e Global Forecasting System (GFS) como GCMs, assim como o ETA (Vasconcelos, 2010) e o Weather Research and Forecasting (WRF) (Skamarock et al., 2019) como modelos regionais.

Em termos de ferramentas de monitoramento, a APAC possui estações pluviométricas própria, um RADAR meteorológico, localizado no município de Chã Grande, além de acesso às imagens de satélite da série 16 do Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES-16) e das estações pluviométricas do Centro Nacional de Monitoramento e Alerta de Desastres Naturais (CEMADEN e até o mês de maio de 2022 tinha também acesso à diversas cartas de índices de instabilidade, água precipitável, precipitação dentro outras, do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climático (CPTEC).

Na segunda quinzena de maio de 2022 foram observados eventos de chuvas intensas no ENEB entre os estados da Paraíba e Alagoas. Em particular, no estado de Pernambuco, as chuvas ocorreram com maior severidade nos dias 25 e 28 gerando alagamentos generalizados, quedas de barreiras, enchentes e óbitos, sendo as regiões Metropolitana do Recife e Zona da Mata as mais afetadas e com maior impacto social devido essas

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áreas serem de maior vulnerabilidade socioeconômica. O objetivo deste trabalho é mostrar como os modelos de previsão do tempo, utilizados na APAC, previram os eventos de chuva dos dias 25 e 28 de maio de 2022 e a metodologia na tomada de emissão de avisos de chuva pela Sala de Situação.

Material e Métodos Área de Estudo

A Figura 1 mostra a área do estudo que compreende a costa leste de Pernambuco (em verde) que são Zona da Mata Norte e Sul e Região Metropolitana do Recife (RMR) as quais correspondem 11,8% do estado de um total de 98.311,616 km² de extensão. O principal sistema indutor de chuva da área são as Ondas de Leste, sendo o trimestre maio/junho e julho o mais chuvoso com 945,9 mm na RMR e 614 mm na Zona da Mata. Climatologicamente, no mês de maio chove 294,3 mm na RMR e 188,5 mm na Zona da Mata (APAC, 2022).

Sistema de previsão e monitoramento Modelos de Circulação Geral (GCM)

Os GCMs utilizados na APAC para

previsão do tempo são:

• GEM (Global Environmental Multiscale) (Côté et al., 1998): Modelo desenvolvido pelo grupo Recherche en Prévision Numérique (RPN), Meteorolgical Research Branch (MRB) e pelo Canadian Meteorological Centre (CMC), com resolução de 25 km no domínio global.

• GEPS (Global Ensemble Prediction System) (Lin et al., 2016): modelo probabilístico da atmosfera desenvolvido pelo CMC, resolução de aproximadamente 50 km com domínio global.

• GFS (Global Forecast System) (NCEP, 2020): Modelo desenvolvido pelo National Centers of Environmental Prediction (NCEP). A resolução usada neste trabalho foi a de 0.5º x 0.5º, porém são disponibilizados resultados com resolução de até 0.25º x 0.25º.

• ICON (Icosahedral Nonhydrostatic Model) (Zängl et al., 2015): modelo criado pelo Deutscher Wetterdienst (DWD), é o primeiro modelo global operacional que utiliza uma grade icosaédrica, com 13 km de resolução.

• Ensamble 3GI (Média aritmética entre GFS, GEM, GEPS e ICON): o Ensamble 3GI é usado principalmente para analisar a convergência de intensidade e localidade da precipitação prevista. A disponibilização desses modelos é gratuita mediante as regras de cada agência.

Para que os principais sistemas meteorológicos, que causam chuva no estado de Pernambuco, sejam previstos e monitorados o domínio da grande dos modelos numéricos de previsão do tempo, utilizados pela APAC, compreende latitude de 4.8ºN e 22ºS e longitude entre 29ºW a 54ºW, como mostrado na Figura 2, desta forma, os sistemas provindos de leste pelo Atlântico Sul (ATS) (DOLs), os advindos de sul (sistemas frontais e aqueles que causam chuvas no extremo oeste de Pernambuco como a Zona de Convergência do Atlântico Sul) e os oriundos da direção nordeste (tal como a Zona de Convergência Intertropical) sejam previstos e monitorados.

Figura 2 – Domínio de simulação e previsão dos modelos meteorológicos utilizados na APAC Fonte: APAC, 2022.

São lançadas duas previsões diária de precipitação dos modelos: a primeira com dados das 00 UTC (21h local) com previsões de até 3 dias e a segunda com dados das 12 UTC (09h local) com previsão de tempo para 48 horas. Devido as diferentes resoluções dos modelos, e ainda, à discretização icosaédrica do ICON, foram necessários ajustes de grades e interpolações para um domínio similar de 25 km. Para confecção dos Figura 1 - Microrregiões de pluviometrias

homogêneas do estado de Pernambuco Fonte:

APAC, 2022.

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Ensambles, foi feita a padronização de resolução e da área por meio da ferramenta wgrib2 https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/wesley/

wgrib2/), pela qual os modelos são recortados para o domínio utilizado na Figura 2 e interpolados pelo método dos mínimos quadrados, para se obter a resolução final de 0.25 x 0.25 graus de latitude e longitude.

Modelos Regionais Modelo ETA

O ETA é um modelo Regional, de volumes finitos (Mesinger et al. 2012), desenvolvido pela Universidade de Belgrado e pelo Instituto de Hidrometeorologia da Iugoslávia (Mesinger et al., 1998). Posteriormente foi operacionalizado pelo NCEP e, no Brasil, pelo CPTEC (Chou, 1996), em 2022 foi adicionado ao sistema de previsão da APAC. A principal característica deste modelo é o uso da coordenada vertical Eta (Mesinger, 1984), resultando em uma coordenada de superfície quase-horizontal que contorna o relevo. Usa-se uma grade Arakawa-E como discretização horizontal (Arakawa e Lamb, 1997) e esquema de convecção de Betts-Miller (Betts 1986, Betts e Miller 1986, Janjic 1994) e o de radiação o desenvolvido pelo Geophysical Flui Dynamics Laboratory (GFDL) (Lacis e Hansen, 1974;

Schwarzkopf e Fels, 1991); a física de superfície pelo esquema NOAH (Ek et al., 2003) e a microfísica de nuvens é usada o de Ferrier (Ferrier et al., 2002). O ETA está configurado para uma resolução horizontal de 12 km, com 38 níveis verticais em coordenada Eta, no domínio da Figura 2. Os dados de entrada e condições de contorno são provindos do GFS de 0.5º x 0.5º.

Modelo WRF

O modelo Weather Research and Forecasting (WRF) é um dos mais difundidos mundialmente para downscaling dinâmico. Ele foi desenvolvido por meio de parcerias entre agências governamentais de pesquisa dos Estados Unidos, com o propósito de suprir tanto as necessidades operacionais como as de pesquisas relacionadas com a modelagem atmosférica (Skamarock et al., 2019). O WRF foi o primeiro modelo a ser inserido operacionalmente no sistema de previsão da APAC, em 2012.

O WRF é utilizado com 41 níveis verticais Eta, com 12 km de resolução abrangendo o domínio da Figura 2. As parametrizações usadas foram: as de WSM6 de microfísica de nuvens (Hong e Lim, 2006), RRTMG para radiação de ondas curtas e longas (Iacono et al., 2008), NOAH

para física de solo, parametrização convectiva de Kain Fristch (Kain, 2004) associada com gatilhos de convergência de umidade em 9 pontos de grade (Ma e Tan, 2009). Para as previsões lançadas as 00 UTC, usa-se os esquemas Revised MM5 na física de superfície (Jiménez et al., 2012) e Shin-Hong para Camada Limite Planetária (Shin e Hong, 2015). Para as iniciadas as 12 UTC, com GFS, utiliza-se MYNN para camada limite e física superficial (Nakanishi e Niino, 2004).

RADAR Meteorológico

O RADAR meteorológico é do tipo banda S, doppler, de dupla polarização, pontos da grade com resolução espacial de 0,715 km x 0,715 km, altitude de 464m. O radar estar instalado no município de Chã Grande/PE (35.464°W e 8.195°S) e cobre uma área que abrange todo o Agreste e litoral, bem como parte do oceano e dos estados da Paraíba e Alagoas. O produto CAPPI (“Constant Altitude Plan Position Indicator”), formatados em 13 níveis verticais de 0 km a 15 km, com raio de informações de 250 km que mostra a informação em dBz do campo de refletividade numa altura constante (G. L. da Silva et al., 2012), foi usado para o monitoramento dos sistemas. As maiores intensidades de refletividade podem ser traduzidas em intensidade de chuva em mm/h. Este produto é obtido a partir da refletividade do radar, sendo interpolado tridimensionalmente para uma altura específica, neste estudo a carta selecionada foi a de 3km.

Satélite

As imagens de satélites foram utilizadas para monitorar principalmente o deslocamento dos sistemas meteorológicos. Utilizou-se as imagens da série 16 do Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES-16) desenvolvidos pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e a National Aeronautics and Space Administration (NASA) que tem missão de monitorar a atmosfera terrestre e o ambiente espacial (Huamán Chinchay, 2018) no canal 16.

As imagens usadas foram obtidas no Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Para este estudo foi utilizado o canal 16 (13.3 µ) realçado, cujas cores refletem a temperatura da nuvem, sendo os tons de cinza refletindo nuvens de topo quente, enquanto as cores ciano a branco topo de nuvens frias. As nuvens de topo frio indicam sistemas meteorológicos mais profundos com maior probabilidade de chuvas intensas, exceto quando são nuvens de gelo, como as cirrus.

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Para a realização da análise dos fenômenos ocorridos durante os dias 25 e 28 de maio de 2022 foram utilizadas cartas do modelo WRF das rodadas das 00 e 12 UTC (nas cartas está como 11UTC) para o período de 00 a 17 UTC, cobrindo a madrugada e manhã do dia do evento, devido ser o período de maior precipitação no litoral. As cartas das 00 e 12 UTC são análises e indicam uma aproximação do estado real da atmosfera no momento da coleta dos dados meteorológicos. Para este trabalho, foram usadas as cartas de vapor de água na média troposfera (equação 1) junto com linhas de corrente do transporte de vapor integrado na média troposfera (equação 2). As cartas de transporte e teor de vapor de água na média troposfera indica a quantidade de água disponível para precipitar e seu deslocamento, sugerindo posicionamento e intensidade do sistema meteorológico atuante (Cavalcanti et al., 2002). As linhas de corrente em 850, 700 e 500 hPa foram utilizadas para identificar os padrões de escoamento nas diversas camadas da atmosfera. As imagens do CAPPI 3km do RADAR (de Chã Grande) foram utilizadas para identificar o padrão de deslocamento em curta distância da mancha de chuva, assim como indicar o pico de maior precipitação em relação aos eventos extremos ocorridos. As imagens do satélite GOES-16 foram usadas para avaliar os topos das nuvens, a extensão do sistema meteorológico, o deslocamento e o ciclo de formação, maturação e dissipação do evento.

𝐴𝑝𝑚 =⁻¹

𝑔 ∫_{850ℎ𝑃𝑎}^{400ℎ𝑃𝑎}𝑞. 𝑑𝑝 (1) 𝑄⃗ =⁻¹

𝑔 ∫_{850ℎ𝑃𝑎}^{400ℎ𝑃𝑎}𝑉⃗ 𝑞. 𝑑𝑝 (2) Em que:

𝑔 − 𝐴𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎çã𝑜𝑑𝑎𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑞 − 𝑅𝑎𝑧ã𝑜𝑑𝑒𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎

𝑑𝑝 − 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜𝑑𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑉⃗ − 𝑉𝑒𝑡𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜

Aviso Meteorológico

Os avisos meteorológicos são ferramentas de comunicação de eventos intensos entre a APAC e a sociedade. Para melhor entendimento dos avisos meteorológicos de chuva, desde de 2021, a agência vem aprimorando seus avisos para que a sociedade se previna quanto aos impactos associados à chuva. Os avisos são baseados em categoria de chuva, segundo o estudo de Guedes e Silva, 2020 (tabela 1) e nas recomendações da World Meteorological Organization (WMO, 2015) que leva em consideração os impactos hidrometeorológico. Assim, a APAC elaborou uma matriz de decisão de avisos meteorológicos (Figura 3) segundo a probabilidade da ocorrência de chuva e dos impactos que essa chuva pode ocasionar. Na matriz, há 5 critérios de riscos (coluna) para algum tipo de impacto à sociedade e 5 probabilidades de uma das categorias de chuva e risco ocorrerem (linha). Os riscos (impactos) são: (1) Negligível

Tabela 1 – categoria de chuvas associadas aos intervalos prováveis de ocorrência

Categoria Acumulado de chuva (24h)

sem chuva 2𝑚𝑚

fraca 2𝑚𝑚 ≥ 𝑐ℎ𝑢𝑣𝑎 < 10𝑚𝑚

fraca a moderada 10𝑚𝑚 ≥ 𝑐ℎ𝑢𝑣𝑎 < 30𝑚𝑚

moderada 30𝑚𝑚 ≥ 𝑐ℎ𝑢𝑣𝑎 < 50𝑚𝑚

moderada a forte 50𝑚𝑚 ≥ 𝑐ℎ𝑢𝑣𝑎 < 100𝑚𝑚

forte >100𝑚𝑚

Fonte: Adaptada de Guedes e Silva, 2020.

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Figura 3 – Matriz de decisões dos avisos meteorológicos da APAC. Fonte: APAC, 2022

significa que não há previsão de chuva que causem alteração no dia-a-dia da sociedade; (2) baixo, há previsão de chuva que pode causar danos localizados como alagamentos, impacto na fluidez do trânsito;(3) moderado, a chuva prevista ou que está ocorrendo pode causar alagamentos mais generalizados e o impacto no transito pode ser mais grave; (4) significante, pode ocorrer deslizamento de massa, alagamento generalizado, impactos graves na rotina de mais de um município e/ou região; (5) severo, ocorrência de evento extremo com transtorno gravíssimo à população como enchentes, quedas de barreiras mais generalizadas, consequências na infraestrutura do(s) município(s) atingido(s).

Quanto as probabilidades: (1) muito provável: não há convergência dos modelos, utilizados pela agência, para ocorrência de chuva intensa; (2) improvável: um ou outro modelo convergem para chuva intensa, mas isolada; (3) possível, o modelo de pouca confiabilidade indica chuva intensa, porém os demais mostram ao contrário; (4) provável, os modelos com boa confiabilidade preveem chuva intensa; e (5) muito provável, todos os modelos convergem para ocorrência de chuva forte e há sistema meteorológico sendo monitorado e que já são observados em imagens de satélite e radar.

Desta forma, a APAC formatou três níveis de avisos meteorológicos (Figura 4): o aviso de Observação (cor amarelo) significa que tem previsão de chuva moderada (maior que 30 mm em 24h) com probabilidade de média a alta (de ocorrência ou de continuidade da chuva) e os riscos a sociedade são moderados. Aviso de Estado de Atenção (cor laranja), o acumulado de chuva previsto é superior a 50 mm com probabilidade alta de ocorrência e riscos moderados a altos a algum tipo de impacto à população e o aviso de Estado de Alerta (cor vermelha), emitido em caso de eventos extremos ou excepcional, tanto os riscos como a probabilidade são altíssimos. Vale salientar que os níveis de avisos de observação e atenção são, principalmente, emitidos para as regiões de estudo devido a vulnerabilidade dessas áreas.

Resultados e discussão

A APAC realiza monitoramento diário e contínuo do tempo e também acompanha o monitoramento dos oceanos do Atlântico Sul e Pacífico equatorial devido esses oceanos modularem a precipitação nas mesorregiões pernambucanas. Além disso, os órgãos nordestinos de meteorologia e recursos hídricos realizam reuniões climáticas mensais com

Figura 4 – Fluxograma dos níveis de aviso meteorológico da APAC. Fonte: APAC/2022 participação dos órgãos federais onde são

analisados os campos oceânicos e atmosféricos globais e realizada a previsão climática trimestral de precipitação e temperatura do ar. Assim, a agência já vinha acompanhando os padrões oceânicos, em 2022, que indicavam anomalias positiva de TSM no ATS e presença do fenômeno La Ninã no Pacífico equatorial, esses dois fatores favorecem a precipitação no NEB (A. D. Moura e

Shukla, 1981; Rao et al., 1993; Andreoli e Kayano, 2006, 2007; Hastenrath, 2012; Silva e Guedes, 2012; Nobre et al., 2016; Silva et al., 2018;). Em adição, desde a reunião climática de fevereiro de 2022 que foi divulgada a previsão climática para o trimestre março-abril-maio com chuva prevista acima da climatologia para o litoral pernambucano (www.apac.pe.gov.br)

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Evento do dia 25 de maio de 2022

A Figura 5a, b, c, d, e, f, mostra o monitoramento do sistema, que causou chuva no dia 25/05/2022, por meio da imagem de satélite.

Ele foi acompanhado ao longo dos dias 23 e 24/05 e observou-se sua intensificação, ainda no oceano, com núcleos convectivos (colorido) na altura do litoral do Rio Grande do Norte (RN) até ao de Pernambuco. Após a previsão da tarde (16h local) do dia 23/05 foi emitido um aviso de Observação para o litoral de PE, e na noite do dia 23/5 e madrugada do dia 24/5, o sistema atingiu o litoral de PE com maior atividade na parte sul do estado e desintensifica nos horários seguintes. No horário

da previsão do tempo pela manhã (8h local), percebeu-se o sistema ainda fraco e com formato de uma onda (Figura 6b). Quando foram analisadas as cartas de teor e transporte de vapor d’água entre baixo e médio níveis do WRF, da rodada das 00 UTC do dia 24/05, válida para o período entre 00 UTC do dia 24 e 05 UTC do dia 25/05, observou- se maior intensidade de vapor d’água entre 35 e 40 mm no oceano na altura do litoral paraibano (Figura 7a) e entre 30 e 35 mm na Mata Norte pernambucana, na divisa com a Paraíba (PB), e outro núcleo na Mata sul, indicando a parte mais ativa do sistema (Cavalcanti et al., 2002) com redução da água precipitável (teor de vapor d’água) nos horários seguintes (Figura 7b)

A circulação atmosférica para o dia 25/05, entre 00 UTC e 17 UTC, da rodada das 00 UTC do dia 24/05, indicava fluxo de sul/sudeste perturbado e confluindo no litoral, no nível de 850 hPa (Figura 8) e em 700 hPa (Figura 9) com um cavado invertido

(a) (b) (c) (d) (e) (f)

,

Figura 5 – Imagem do satélite GOES-16, canal 16 do dia 23 de maio de 2022. (a) 00 UTC, (b) 03 UTC, (c) 06 UTC, (d) 09 UTC, (e) 12 UTC, (f) 18 UTC Fonte: CPTEC/INPE, 2022.

(a) (b) (c) (d) (e) (f)

Figura 6 – Imagem do satélite GOES-16, canal 16 do dia 24 de maio de 2022. (a) 00 UTC, (b) 12 UTC, (c) 15 UTC, (d) 19 UTC, (e) 21 UTC, (f) 23:30 UTC Fonte: CPTEC/INPE, 2022.

(a) (b)

Figura 7 - Teor e transporte de vapor de água em médios níveis da rodada da 00 UTC do dia 24/05/2022, válido para o dia 25: (a) 05 UTC (b) 11 UTC. Fonte: APAC, 2022.

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Quanto a precipitação, o WRF previa acumulado de precipitação, em 24h, superior a 100 mm entre 00 UTC do dia 25 e 00 UTC do dia 26 de maio (Figura 10c), atingindo principalmente a Mata Norte e alguns municípios ao norte da RMR, sendo que a chuva mais intensa estava prevista entre 00 e 06 UTC do dia 25/05 (Figura 10a).

A previsão dos GCMs previa chuva, da rodada da 00 UTC do dia 24 de maio, em 24h, para o dia 25/05 de até 40 mm pelo modelo GFS (Figura 11a);

chuvas sobre o oceano de até 100 mm pelo

modelo GEM (Figura 11b) e sem adentrar ao continente chuvas de até 100 mm na Mata Sul pelo modelo GEPS (Figura 11c) e o ICON (Figura 11d) previa sobre o oceano e parte do litoral da Mata Sul e Alagoas. Tendo em vista os resultados dos GCMs, a previsão de chuva para o dia 25 de maio, deveria ocorrer com valores entre 50 mm e 100 mm, mas a posição do maior volume de chuva diverge entre os modelos.

a) (b) (c)

(a) (b) (c)

Figura 8 - Linhas de corrente no nível de 850 hPa da rodada da 00 UTC do dia 24/05/2022, válido para:

(a) 23UTC do dia 24 (ou 00 UTC do dia 25), (b) 05 UTC e (c) 17 UTC. Fonte: APAC, 2022

(a) (b) (c)

Figura 9 - Carta de linhas de corrente no nível de 750 hPa da rodada da 00 UTC do dia 24/05/2022, válido para: (a) 23UTC do dia 24 (ou 00 UTC do dia 25), (b) 05 UTC e (c) 17 UTC. Fonte: APAC, 2022

(a) (b) (c)

Figura 10 – Precipitação da rodada da 00 UTC do dia 24/05/2022 do WRF, válida para: (a) entre 00 e 06 UTC, (b) 06 e 12 UTC do dia 25/05e (c) acumulado 24 UTC (00 UTC do dia 25 a 00 UTC do dia 26 de maio de 2022). Fonte: APAC, 2022.

(9)

654

(d) (e)

Figura 11 – Precipitação acumulada, em 24h, da rodada da 00 UTC no dia 24 de maio de 2022, válida entre 00 UTC do dia 25 e 00 UTC do dia 26. (a) GFS, (b) GEM, (c) GEPS, (d) ICON e (e) ensamble 3GI. Fonte:

APAC, 2022

No horário da previsão do tempo, no período da tarde (24/05), o sistema já dava sinais de intensificação (Figura 6d), o que ocorreu nos horários seguintes e atingindo todo o litoral pernambucano, sendo o período da madrugada do dia 25/05 (Figura 12a, b e c) seu estágio de maturação.

A partir deste ponto as cartas são relacionadas a rodada das 12 UTC do dia 24/05. O modelo WRF previu núcleos de maior valor de água precipitável (Figura 13a), em média atmosfera, na mesma área mais convectiva do sistema (Figura 12), principalmente no litoral de PE, em particular na RMR, entre 00 e 05 UTC com valores entre 35 e 40 mm. Os valores acima de 30 mm do teor de vapor de água indicam a posição de maior atividade convectiva do sistema. Entre 05 e 11 UTC (Figura 13) há indicativo de desintensificação do sistema sobre o litoral

pernambucano (diminuição da água precipitável), no entanto, a sua parte intensa se encontra nos litorais de AL, da PB e sul do RN.

A carta de linha de corrente no nível de 850 hPa (Figura 14) mostrava intensificação do vento de sudeste no litoral leste, em grande parte dos estados leste do Nordeste, confluente e perturbado, principalmente entre o litoral da PB e PE. Observa- se entre 06 e 11 UTC um cavado invertido nos litorais de PE a PB e com deslocamento para a direção norte atingindo mais os estados da PB e RN. O cavado também é observado no nível de 750 hPa (Figura 15), bem como a intensificação da confluência do vento. O interessante observar que tanto na carta de vapor d’água (carta de água precipitável) quanto na da linha de corrente o WRF previu melhor o sistema do que na rodada da 00 UTC.

(10)

Na rodada das 12 UTC o WRF previu todo o litoral pernambucano com acumulado de chuva superior a 100 mm, sendo que parte da RMR com total superior a 200 mm, justamente na mesma área de maior quantidade de água precipitável. Em 6h, o previsto foi superior a 120 mm (Figura 16a) e reduzindo o acumulado no decorrer da manhã do dia 25/05 (Figura 16b). O modelo ETA também

previu em todo o litoral de PE, em 24h, precipitação de até 100 mm e superior a esse valor no litoral alagoano (Figura 16d).

Houve intensificação da chuva no litoral de PE previstas pelos CGMs (17) e o ensemble (Figura 17e). Nessa carta, percebe-se que além de aumentar o acumulado, aumentou também a área em direção ao litoral de Alagoas.

(a) (b) (b)

(a) (b) (c) (d) (e)

Figura 12 – Imagem do satélite GOES-16, canal 16 do dia 25 de maio de 2022. (a) 03 UTC, (b) 05 UTC, (c) 08 UTC, (d) 12 UTC, (e) 21 UTC e (f) 03 UTC mostrando a frente fria. Fonte: CPTEC/INPE, 2022

(a) (b)

Figura 13 - Carta do teor e transporte de vapor de água em médios níveis da rodada da 12 UTC do dia 24/05/2022, válido para o dia 25: (a) 05 UTC (b) 11 UTC. Fonte: APAC, 2022.

(11)

656

Figura 14 - Carta de linhas de corrente no nível de 850 hPa da rodada da 12 UTC do dia 24/05/2022, válido para: (a) 23UTC do dia 24 (ou 00 UTC do dia 25), (b) 05 UTC e (c) 17 UTC. Fonte: APAC, 2022.

(a) (b) (b)

Figura 15 - Carta de linhas de corrente no nível de 750 hPa da rodada da 12 UTC do dia 24/05/2022, válido para: (a) 05 UTC, (b) 11 UTC e (c) 17 UTC. Fonte: APAC, 2022.

(a) (b)

..(c) (d)

Figura 16 – Carta de precipitação da rodada da 12 UTC do dia 24/05/2022, válido para: (a) entre 00 e 06UTC, (b) entre 06 e 12 UTC e (c) acumulado 24 UTC WRF e (d) acumulado 24 UTC ETA (00 UTC do dia 25 a 00 UTC do dia 26 de maio de 2022). Fonte: APAC, 2022

(12)

(a) (b) (c)

(d) (e)

Figura 17 – Cartas de previsão de precipitação acumulada, em 24h, da rodada da 12 UTC no dia 24 de maio de 2022, válida entre 00 UTC do dia 25 e 00 UTC do dia 26. (a) GFS, (b) GEM, (c) GEPS, (d) ICON e (e) ensamble 3GI. Fonte: APAC, 2022

Quando se analisa o Ensamble 3GI (Figura 16e), os valores são suavizados e o acumulado previsto é de até 50 mm devido a penalidade sofrida pelo modelo GEM (litoral de Pernambuco).

Porém, o acumulado da chuva fica mais organizado sobre a área do litoral pernambucano, inclusive, com núcleos de precipitação sobre a RMR e Mata Sul. Esse tipo de padrão indica alta probabilidade de chuva acima de 50 mm sobre essas localidades, visto a penalização de alto volumes de chuva no Ensamble 3GI (subestimação).

Após as análises do escoamento, dos índices de instabilidade, dos acumulados de precipitação, dos modelos regionais e globais e também da observação do sistema, pela imagem de satélite, que indicava cenário de alta probabilidade de ocorrer acumulado de chuva superior a 50 mm e também dos riscos a impactos à população do litoral de Pernambuco, o aviso de observação emitido no dia 23/05 foi renovado para o de Estado de Atenção (Figura 18a) para as regiões da Zona da Mata e Metropolitana do Recife.

Durante o monitoramento do evento meteorológico, no período noturno, ao confirmar a entrada, o desenvolvimento e intensidade do sistema, por meio do radar meteorológico que indicava estimativa da intensidade de chuva entre 11 a 64 mm/h (Figuras 19a, b), percebeu-se que o sistema estava com uma magnitude maior do que o

previsto, levando ao cenário de maior intensidade da precipitação prevista pelo WRF (chuva de até 200 mm), sendo necessário, a renovação novamente do aviso meteorológico para o Estado de Alerta (Figura 18b) devido ao grande risco associado à sociedade com o cenário previsto, o que foi confirmado com os altos índices de precipitação de acordo com o boletim pluviométrico da APAC, principalmente nos municípios da parte norte da RMR (Figura 19c).

As previsões numéricas do tempo nas regiões tropicais possuem maiores quantidades de incertezas numéricas do que regiões extra trópicos.

Nas latitudes baixas as dinâmicas são associadas fortemente com o feedback das radiações de nuvens e dos fluxos de calor latente, o que faz com que os trópicos passem a ter maior dependência da física relacionada com a convecção e com o balanço radiativo do modelo, os quais são as maiores fontes de incertezas nos modelos numéricos de tempo e clima (Dias et al., 2018).

Devido às fontes primárias de erros associados aos dados de entrada e de contorno, dos parâmetros físicos, caracterização do domínio, os modelos numéricos de tempo e clima propagam esses erros durante as simulações (Slingo e Palmer, 2011).

Com isso, é percebível a queda da precisão com relação a intensidade de chuva e localização nas previsões em Pernambuco, seja elas provindas dos

(13)

658

GCMs e até mesmos dos modelos regionais, para previsões acima de 72h.

(a) (b)

Figura 18 - Avisos meteorológicos relacionados às previsões realizadas no dia 24 de maio de 2022 (a) Estado de Atenção (b) Estado de Alerta. Fonte: APAC,2022.

Evento do dia 28 de maio de 2022

Na Figura 20 observa-se o sistema meteorológico no dia 26/05, que provocou a chuva do dia 28 de maio de 2022, ainda no oceano com formato de onda (Figura 20d) e mais ativo a 00 UTC (Figura 21a) e desintensificando nos horários seguintes. No monitoramento da madrugada e no período da manhã do dia 27/05, observou-se que o sistema se reintensificava, mas ainda localizado no oceano na altura dos litorais do RN e PB (Figura 21).

A rodada da 00 UTC do modelo WRF mostrou volume de vapor de água, na média atmosfera, entre 35 e 40 mm nos litorais da PB e RN nos horários entre 00 e 05 UTC (Figura 22a),

no litoral de PE entre 25 e 35 mm, sendo que na RMR e Mata Norte entre 30 e 35 mm, quantidade superior ao ocorrido no dia 25 de maio, previsto na rodada da 00 UTC no dia 24/05. Em adição, toda a área com maior quantidade de vapor d’água tem configuração de uma onda.

O padrão de escoamento assemelhou com o evento meteorológico anterior, atingindo primeiro estados situados a norte do ENEB e se deslocando para sul. Neste evento, percebeu-se bem o formato de onda do sistema no campo do vento em 850 hPa (Figura 23). Na mesma figura observa-se também a confluência e o quanto o vento estava perturbado nesse nível, desde a noite do dia 27 até as 14h local do dia 28/05 no litoral

(a) (b)

(c)

Figura 19 – Imagens do CAPPI 3km do RADAR de Chã Grande mostrando a estimativa da precipitação instantânea: (a) 06 UTC e (b) 08 UTC. Fonte: APAC, 2022.

(14)

pernambucano. Em 750 hPa (Figura 24), percebe- se com bastante nitidez o grande cavado invertido, desde o equador até o litoral de Alagoas, atingindo os estados do Ceará, RN, PB, PE e AL. Além de ter grande extensão, era também bastante profundo,

uma vez que o campo de 500 hPa (Figura 25) mostrava também um cavado, no período da noite do dia 27/05 no litoral da PB e no decorrer da madrugada e manhã em PE.

Ao analisar os modelos de mesoescala, observou-se chuvas com mais de 120 mm pelo modelo WRF (Figura 26a) entre a noite do dia 27/05 e madrugada do dia 28/05 no litoral da Paraíba e de até 30 mm no de PE, com aumento de volume entre a madrugada e manhã do dia 28/05, indicando que a chuva intensa já iniciaria na noite do dia 27/05 com alguns pontos superiores a 100 mm (Figura 26b). O modelo estava prevendo, em 24h, acumulado acima de 200 mm e o ETA até 100 mm (Figura 26c e d) respectivamente.

A previsão do lançamento 00 UTC do dia 27 de maio de 2022 dos GCMs (Figura 27) mostraram que os modelos apresentaram características divergentes, da mesma maneira ocorrida no dia 24 de maio. O modelo GFS (Figuras 27a) apresentaram acumulado de precipitação de até 100 mm na região da Mata Sul e nos municípios mais ao sul da RMR e acima de 100 mm no litoral sul do RN; o GEM foi o único modelo que não previa precipitação intensa em PE

.

(a) (b) (c) (d)

Figura 20 – Imagem do satélite GOES-16, canal 16 do dia 26 de maio de 2022. (a) 00 UTC, (b) 03 UTC, (c) 06 UTC, (d) 09 UTC. Fonte: CPTEC/INPE, 2022

(a) (b) (c) (d) (e)

Figura 21 – Imagem do satélite GOES-16, canal 16 do dia 27 de maio de 2022. (a) 00 UTC, (b) 04 UTC, (c) 11 UTC, (d) 15 UTC E (C) 19 UTC. Fonte: CPTEC/INPE, 2022

(a) (b)

Figura 22 - Carta do teor e transporte de vapor de água em médios níveis da rodada da 00 UTC do dia 27/05/2022, válido para o dia 28: (a) 05 UTC (b) 11 UTC. Fonte: APAC, 2022.

(15)

660

(a) (b) (c)

Figura 25 - Carta de linhas de corrente no nível de 500 hPa da rodada da 00 UTC do dia 27/05/2022, válido para: (a) 23UTC do dia 27 (ou 00 UTC do dia 28), (b) 05 UTC e (c) 17 UTC. Fonte: APAC, 2022

(a)a (b) (c)

Figura 24 - Carta de linhas de corrente no nível de 750 hPa da rodada da 00 UTC do dia 27/05/2022, válido para: (a) 23UTC do dia 27 (ou 00 UTC do dia 28), (b) 05 UTC e (c) 17 UTC. APAC, 2022.

(16)

(Figura 27b), o GEPS apresentava chuvas na Mata Sul de PE com valores de até 100mm (Figura 27c), enquanto que o ICON indicava chuvas em todo litoral com volumes até 100mm (Figura 27d). Da mesma maneira que o dia 24 de maio, os modelos apresentaram divergência entre si com relação a posição, intensidade e tempo de duração do sistema. Os modelos com maior aproximação entre si em volume e localidade foram o GFS e o ICON.

Com relação ao Ensamble 3GI (27e), foram previstas chuvas com até 50 mm na Mata Sul de pernambucano, e até 100 mm na Paraíba, na fronteira com Rio Grande do Norte. Uma informação importante no resultado das previsões

dos GCMs é a presença de um núcleo de até 100 mm pelo ensamble 3GI (Figura 27e). Essa carta tem uma penalização dos valores intensos devido a metodologia utilizada.

Após a análise dos campos de vento, água precipitável, índice de instabilidade, imagem de satélite e acumulado de precipitação, em 24h, dos modelos regionais (prevendo acumulado acima de 200 mm) e globais (com acumulados de até 100 mm), em quatro dos sete disponíveis, e do fato que a carta que penaliza os valores intensos, ensamble 3GI, estava prevendo um “núcleo” de até 100 mm, no litoral de PE, então foi decidido, na reunião da previsão do período da manhã (8h local), enviar o aviso de Estado de Alerta (Figura 28a), o maior

nível de aviso, com validade até o dia 29/05, para todo o litoral, devido à grande probabilidade de ocorrência da chuva e do alto risco de impactos a sociedade, a qual já havia passado por transtornos provocados pelo evento do dia 25/05. O aviso foi renovado no dia 28/05 (Figura 28b).

Após a previsão da manhã, o monitoramento seguiu e no horário da 00 UTC do dia 28/05 o sistema já estava bem organizado e com núcleos convectivos atingindo os litorais da PB e PE (Figura 29a). Nos horários seguintes, ele atingiu todo o litoral pernambucano, principalmente RMR e Mata Norte e também o paraibano e coerente com os valores de maior quantidade de água

precipitável previstos pelo WRF e com a área de maior acumulado de precipitação também pelo mesmo modelo da rodada das 00 UTC do dia 27/05.

Na previsão do período da tarde, com a rodada dos modelos das 12 UTC do dia 27/05, notou-se que o sistema era mais profundo do que mostrava na rodada da 00 devido a confluência do vento ter sido intensificada nos níveis de 850 hPa, 750 hPa e 500 hPa (Figuras 30, 31 e 32, respectivamente), a quantidade de vapor d’água disponível para precipitar também aumentou e com valor máximo na RMR nos horários entre 05 e 11 UTC (Figuras 33). Assim, o acumulado de precipitação previsto modelos regionais

(a) (b)

(c) (d)

Figura 26- Carta de precipitação da rodada da 12 UTC do dia 27/05/2022 do WRF, válido para: (a) entre 00 e 06UTC, (b) entre 06 e 12 UTC e (c) acumulado 24 UTC WRF e (d) acumulado 24 UTC ETA (00 UTC do dia 27 a 00 UTC do dia 28 de maio de 2022). Fonte: APAC, 2022.

(17)

662

aumentaram em valor e em área, o WRF expandiu a área para toda a RMR, Mata Sul e parte do Agreste com valores acima de 200 mm (Figura 34c) sendo a RMR a mais atingida pelos acumulados previstos entre a noite do dia 27/05 e

parte da manhã do dia 28/05 (Figuras 34a e b). A

previsão do modelo ETA foi similar com o maior acumulado de precipitação entre 100 a 150 mm (Figura 35d). Quanto aos modelos globais, o GFS e o ensemble 3GI intensificaram a chuva na Mata Sul (Figura 36).

(a) (b) (c)

(d) (e)

Figura 27– Cartas de previsão de precipitação acumulada, em 24h, da rodada da 00 UTC no dia 27 de maio de 2022 (GCMs), válida entre 00 UTC do dia 27 e 00 UTC do dia 28. (a) GFS, (b) GEM, (c) GEPS, (d) ICON e (e) ensamble 3GI. Fonte: APAC, 2022.

(a) (b)

Figura 28 - Avisos meteorológicos de Estado de Atenção emitido dia 27/05 e 28 de 2022 para litoral e Agreste Pernambucanos. Fonte: APAC, 2022

(18)

(a) (b) (c) (d) (e)

Figura 29 – Imagem do satélite GOES-16, canal 16 do dia 28 de maio de 2022. (a) 00 UTC, (b) 03 UTC, (c) 05 UTC, (d) 09 UTC, (e) 10 UTC. Fonte: CPTEC/INPE,2022

Figura 30 - Carta de linhas de corrente no nível de 850 hPa da rodada da 12 UTC do dia 27/05/2022, válido para: (a) 23UTC do dia 27 (ou 00 UTC do dia 28), (b) 05 UTC e (c) 17 UTC. Fonte APAC, 2022.

a b c

Figura 31- Carta de linhas de corrente no nível de 750 hPa da rodada da 12 UTC do dia 27/05/2022, válido para: (a) 23UTC do dia 27 (ou 00 UTC do dia 28), (b) 05 UTC e (c) 17 UTC. Fonte APAC, 2022.

a b c

(19)

664

(c) (d)

Figura 33 – Teor e transporte de vapor de água em médios níveis da rodada das 12 UTC do dia 27/05/2022, válido para o dia 28/05/2022: (a) 05 UTC e (b) 11 UTC. Fonte: APAC, 2022.

(a) (b)

(20)

Figura 34 – Cartas de previsão de precipitação acumulada, em 24h, da rodada da 12 UTC no dia 27 de maio de 2022, válida entre 12 UTC do dia 27 a 12 UTC do dia 28. (a) GFS, (b) GEM, (c) GEPS, (d) ICON e (e) ensamble 3GI-

(a) (b) (c)

(d) (e)

Figura 35 – Cartas de previsão de precipitação acumulada, em 24h, da rodada da 12 UTC no dia 27 de maio de 2022, válida entre 12 UTC do dia 27 a 12 UTC do dia 28. (a) GFS, (b) GEM, (c) GEPS, (d) ICON e (e) ensamble 3GI. Fonte: APAC, 2022.

(21)

666

Em ambos os eventos, pode-se observar a presença de Distúrbios Ondulatórios de Leste, entretanto, para o primeiro evento, dia 25 de maio, a convergência de umidade, em baixos níveis, esteve associada com um sistema frontal que potencializou ainda mais o distúrbio, enquanto que o do dia 28 de maio, tem característica de um DOL profundo, visto que um cavado esteve presente desde baixo nível até o médio nível (Torres, 2008.

Santos et al., 2012) com forte confluência do vento induzindo maior instabilidade atmosférica (Sodré e Souza Filho, 2013). Outro fator potencializador foi a grande quantidade de vapor d’água sendo transportada na média troposfera e sendo intensificada pela anomalia positiva de TSM (Figura 36) (Sodré e Souza, 2013; Silva et al., 2018) ao longo da costa do NEB.

A intensidade da chuva observada pela imagem de radar (Figura 37) e os acumulados registrados durante e após o evento confirmaram os valores acima de 200 mm do WRF, porém, de forma geral, os valores ficaram mais próximos da maioria dos modelos globais e do ETA indicando uma maior consistência desses modelos para a previsão, não obstante, devido o WRF ser ajustado para superestimar a precipitação (na rodada das 12 UTC) e o evento ser considerado extremo, ele foi o único que pôde aproximá-lo dos valores mais intensos de precipitação. Com isso, percebe-se a necessidade de aplicar pesos iguais a todos os modelos analisados, visto que o que parece ser um outlier ou um erro, acaba se tornando um cenário mais próximo do ocorrido.

Figura 36 - Anomalias de temperatura da superfície do mar (TSM) em maio de 2022. Fonte: CPTEC/INPE, 2022.

(a) (b)

(c)

Figura 38 - Imagens do CAPPI 3km do RADAR de Chã Grande: (a) 05UTC, (b) 08 UTC (c) acumulado de chuva entre as 12 UTC do dia 27 de maio às 12 UTC do dia 28 de maio de 2022. Fonte: APAC, 2022.

(22)

Como comentado anteriormente as previsões numéricas do tempo nas regiões tropicais, ainda é um desafio para a modelagem meteorológica e que os erros inerentes às fontes primárias, como aqueles relacionados a dados de entrada e contorno, são propagados nas previsões, o que, em Pernambuco, se atribui uma menor precisão com relação a intensidade e localização da precipitação provindas das previsões dos GCMs (como observado neste estudo), em particular acima de 72h; isso também é observado nos modelos regionais.

No caso deste estudo, os modelos GCMs por mais que indicassem a presença de eventos intensos, a convergência dos mesmos era para chuvas regulares do período. Os modelos regionais ETA e WRF, aumentaram a proximidade das chuvas com o observado, porém dependem fortemente dos dados iniciais do GFS, o que pode levar a erros de posicionamento, principalmente, dos picos de chuva. Com relação aos volumes de chuva, apenas o WRF previu próximos dos valores registrados, mas porque ele é ajustado propositalmente, pelos meteorologistas da APAC, para superestimar a chuva. Entretanto, vale salientar que este ajuste penaliza chuvas fracas, a qual o modelo eleva os volumes diários e aumenta os casos de falso alarme dos eventos de chuva. Em contrapartida, o resultado do Ensemble 3GI (convergência dos CGMs) é mais preciso quando há chuvas fracas e moderadas, implicando em valores médios próximos aos reais.

Ainda que que exista um grande desafio para a meteorologia prever eventos extremos, principalmente em regiões tropicais, a disponibilidade de diversos GCMs possibilita cenários prováveis para o tomador de decisão.

Devido as diferentes formulações das físicas nos modelos levarem a resultados diferentes entre si, na APAC, os cenários prováveis de iguais probabilidades de ocorrências são usados como metodologia. Dessa forma, a previsão da APAC evita fornecer dados de previsão determinística, e emite previsão do tempo de forma categórica, usando probabilidades e intervalo provável de ocorrência, sendo os valores e a categoria mostrados na Tabela 1.

Assim, na parte operacional (previsão do tempo) o resultado dos modelos é levado como possível ocorrência, sendo as possibilidades diminuídas ou aumentadas de acordo com o comportamento dos erros de cada modelo de forma estocástica, mas sempre levando em consideração a dinâmica atual da atmosfera.

Essa metodologia juntamente com o risco associado a chuva (recomendado pela WMO) auxiliam os meteorologistas da agência na tomada de decisão da emissão do tipo de aviso meteorológico e, bem como, sua antecipação junto à Defesa Civil, os veículos de comunicação e sociedade em geral.

Nos dois casos mostrados aqui, a tomada de decisão dos meteorologistas, na emissão antecipadas dos avisos, levou em consideração conhecimento previu dos erros dos modelos e toda a metodologia adotada na emissão dos avisos, similaridade com eventos meteorológicos anteriores, assim como um monitoramento diário e continuo das condições de tempo e clima em Pernambuco, além da vulnerabilidade da área de possível ocorrência da chuva intensa, visto que a população dessas áreas é vítima de acidentes (escorregamentos e inundações) causados por eventos de precipitações intensas (Souza, 2014).

Conclusões

As principais conclusões deste trabalho estão listadas a seguir:

• As previsões meteorológicas com os GCMs apresentaram espacialidade e volumes divergentes, sem padrões similares que pudessem, de forma unânime, a tomada de decisão de forma determinística;

• O Ensamble 3GI (média aritmética) penalizou os volumes de chuva, porém a convergência espacial da área de atuação dos fenômenos, apresentou uma melhora significativa para a previsão;

• Os modelos regionais WRF e ETA, previram volumes de chuva com intensidade maiores que os dos GCMs, devido as suas características dinâmicas e termodinâmicas locais ao sistema meteorológico, aprimorando as previsões;

• Devido ao ajuste do modelo WRF proposto pelo operador da APAC, os valores mais intensos de chuva foram previstos, porém penaliza chuvas de baixos volumes na operação diária;

• A análise subjetiva dos meteorologistas baseado na experiência local e o conhecimento prévio dos erros dos modelos, se mostrou satisfatória, ao contrário de uma abordagem puramente determinística.

(23)

668

• • Os eventos meteorológicos atuantes nos dias 25 e 28 de maio, foram decorrentes de Distúrbios Ondulatórios de Leste, o primeiro com convergência de umidade provindo de uma extremidade frontal prévia;

• • Os volumes de chuva em ambos eventos meteorológicos superaram valores de 150 mm, sendo o segundo com valores pontuais acima de 200 mm e uma maior área de atuação;

• • O sistema de monitoramento permitiu o acompanhamento dos eventos meteorológicos em tempo real, dando suporte a previsão de curto prazo;

Como perspectiva futura, o melhoramento das técnicas de ensamble se tornam promissores, visto que em termos posicionais o Ensamble 3GI já apresenta resultados importantes, sendo necessário ferramentas para aprimorar os valores previstos, se aproximando das características locais.

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