A DETECÇÃO DE CHUVA CONVECTIVA NA REGIÃO CANAVIEIRA DO CENTRO DO ESTADO DE SÃO PAULO: UM ESTUDO COMPARATIVO COM PLUVIOMETROS E RADAR
Roberto Vicente Calheiros - IPMet/UB-INPE/MCT Ana Maria Gomes - IPMet/UB
1. INTRODUÇÃO
O conhecimento da distribuição de precipitação é muito importante para diversas atividades relativas à cultura de cana-de-açucar. Um aspecto relevante dessas atividades é o da previsão de safras a nivél da área de usinas, sobre o que foi recentemente desenvolvido um trabalho para a área situada na região central do Estado de são Paulo (Ide, B.Y., 1983 ). Essa região, onde tal cultura acha-se bastante desenvolvida, é monitorada por radar meteorológico e apresenta áreas com redes pluviométricas relativamente densas, quando comparadas
à
situação geral do Estado, o que a tornaespecialmente interessante para muitos estudos de distribuição de precipitação. Nessa região as chuvas convectivas de verão
apresentam dificuldades significativa~ ao conhecimento dessas distribuições.
Este trabalho constitui-se numa verificação preliminar da
capacidade relativa de detecção das 'chuvas de verão por uma rede pluviométrica situada na área das empresas Usina Barra Grande de Lençóis S/A e Açucareira Zillo-Lorenzetti S/A, ambas do Grupo Zillo-Lorenzetti, com base em observações do radar meteorológico de Bauru.
Foram utilizados os dados coletados pelo radar a cada trinta minutos no trimestre de janeiro a março dos anos de 1982 a 1984, os quais foram classificados em duas categorias: uma que engloba os núcleos dos ecos, considerados pelo contorno interno acima de uma dada refletividade.
Foram, então, computadas as estatlsticas de detecção pela rede pluviométrica, dos ecos, assim como da evolução temporal dessa detecção.
2. DADOS DE RADAR E REDE PLUVIOMtTRICA
Os dados de radar foram obtidos a partir de observações efetuadas com o equipamento operado pela Fundação Educacional de Bauru
dentro do contexto do Projeto RADASP - Meteorologia com Radar, Processo FAPESP n9 82/0721-0 - Calheiros 1982.
Estão contidos nos mapas que reproduzem a distribuição dos ecos de precipitação presentes na tela PPI (Indicador de posição no plano) do radar, elaborados a cada trinta minutos.
Dos mapas foram organizadas duas séries de dados, uma composta dos ecos considerados pelo seu contorno externo, ou seja, as isolinhas correspondentes a-lOS dBm, e outra, agrupando os núcleos dos ecos considerados pela isolinha de -81 dBm.
da avaliação do volume precipitado de vez que os pluviômetros efetuam medidas pontuais, enquanto a chuva se distribui
espacialmente.
Para a seleção da isolinha de -81 dBm como definição de núcleo foi analisado o volume de precipitação na área de cobertura do radar de Bauru para o período de janeiro e fevereiro de 1983, de
disponibilidade de dados em forma direta de IPPACs (Indicadores de posição no Plano a Altitude Constante) .Verificou-se que os núcleos definidos pela isolinha de -81 dBm contém cerca de 48% do volume total da chuva (Calheiros, R.V. e Gomes, A.M., 1986). Os mapas em questão são produzidos rotineiramente no esquema operacional do radar de Bauru, e os utilizados neste trabalho cobrem o primeiro trimestre dos anos de 1982, 1983 e 1984. A escolha desse período levou em conta a existência da
disponibilidade de registros digitais dos dados, para futuras verificações e ampliação do estudo, assim como a característica tipicamente convectiva da pluviosidade. A rede pluviométrica
corresponde a pluviômetros de leitura diária distribuídos conforme apresentado na Figura 1.
3. ESTATíSTICAS DE DETECÇÃO DOS ECOS DE CHUVA E DE NÚCLEOS, RELAÇÕES COM REGISTROS PLUVIOMtTRICOS
Para cada série de dados, quais sejam, de ecos de chuva e ecos de núcleos foram elaboradas as estatísticas descritas em seqüência. Numa base diária, tomou-se cada mapa de ecos e se verificou se pelo menos um pluviômetro da rede era atingido por um eco. Em caso positivo, contou-se como um evento de detecção. A mesma prática foi repetida para os núcleos. Obteve-se assim, para cada dia, o número de detecções de ecos de chuva e de núcleos.
Computou-se para a área de cada usina e para cada mês, a
porcentagem de dias - tomando-se por base o número de dias do mês em que houve detecção de ecos pela rede pluviométrica - em que um dado nível de detecção de chuvas e núcleos - tomando-se por base o número de observações em cada dia - foi igualado ou superado, dado também em porcentagem.
A Tabela I apresenta os níveis de detecção em função da
porcentagem de 50%. Por exemplo, para o mês de janeiro de 1982,na área da Usina são José, em 50% dos dias em que a rede detectou ecos de radar, a porcentagem em que essa detecção ocorreu, numa base diária, e no caso de ecos de chuva, foi igualou superior a 82%. Nessa tabela estão lançados também os valores da chuva
acumulada mensal e tomada como uma média dos pluviômetros de cada rede (entre parênteses, em mm) .
Verificou-se a tendência do aumento da porcentagem de detecção em função da chuva mensal acumulada, tomada como uma média entre os pluviômetros da rede. No caso de ecos de chuva, a correlação foi de 0,62 e, no caso de núcleos, de 0,56.
As Figuras 2a, b e c apresentam as curvas de porcentagem de dias com ecos detectados x nível de detecção para as duas usinas
Tabela I - Porcentagem de detecção diária igualada ou excedida em 50% dos dias do mês em que houve detecção de ecos pela rede pluviométrica. Números entre parênteses:ver texto.
TIPO DE Em -+ ANO
m;s
-++
USINA + JAN OIUVAFEV JAN FEV MAR
82 83 84 são José Barra Grande são José Barra Grande são José Barra Grande 82 (327.1) 81(245.1) 80 (171.5) 67 54 35 74 (309.3) 81(251. 3) 66 (174.5) 67 67 60 69(338.6) 64 (131. 3) 61(110.9) 30 25 43 69 (363.9) 55 (167) 55(145.7) 52 41 41 50 (150.2) 48(66.8) 59(79.6) 34 35 20 58(154.1) 63(51.1) 63(117.8) 17 44 17
À exceção do caso de ecos de chuva para o ano de 1983 todas as demais curvas apresentam-se estratificadas. De um modo geral, para 1982 e 1983 a detecção na área da Usina são José ocorreu em maiores níveis para os ecos de chuva e em menores níveis para os ecos de núcleos em relação
à
Usina Barra Grande; em 1984 o inve-rso ocorreu. Quanto às curvas individuais mensais, não apresentadas aqui, mostram que o mês de janeiro apresenta a maior estratificação de ano para ano, tanto para chuva como para núcleo. No caso da evolução de mês para mês, num mesmo ano observou-se umaestratificação bem definida apenas no ano de 1982 para núcleos na área da Usina são José.
A evolução de dia para dia do número de detecções de ecos de chuva e de núcleos está apresentada na Figura 3, sob a forma de relação entre os mesmos. Notam-se três picos comuns às áreas das duas usinas, ocorrendo nos dias 6, 14 e 15, e 29. Na área da Usina Barra Grande há ainda um outro pico no dia 23. Ã exceção desses picos, a relação mantém-se dentro da faixa de 2 para 5 numa variação com extremos de 0,6 a 1,5 do valor da média.
Uma verificalão da situação sinótica sobre a área do Estado de são Paulo no perlodo sugere que os máximos dos dias 6, 15 e 29
associam-se
à
presença de sistema frontal ativo sobre a região. Quanto ao dia 23, registra-se uma fraca atividade frontal fria na área são Paulo-Paraná.4. COMENTÁRIOS E CONCLUSÕES
Este estudo preliminar sugere que as redes pluviométricas situadas nas Usinas são José e Barra Grande, qUi apresentam uma densidade espacial de aproximadamente 1 plu/60 km - por"2anto cerca de 4 vezes mais densas que a rede estadual: 1 plu/250 km - deixam de
detectar parcela significativa da precipitação convectiva de verão sobre a área. A variação relativamente pequena, de dia para dia,
sensibilidade da capacidade de detecção ao total precipitado parecem indicar uma certa compatividade entre a distribuição espacial dos pluviômetros nas redes e a estrutura intercelular da atividade convectiva da região.
A maior capacidade de ecos de chuva, e menos de ecos de núcleos, apresentada pela rede da Usina são José em comparação
à
da Usina Barra Grande - o que só não se verificou para o ano de 1984, anomalamente seco - pode ser um indicativo de efeitos locais na distribuição das célülas de precipitação.O prosseguimento dos estudos dever-se-á efetuar com a utilização de dados digitalizados, incluindo-se a simulação de redes.
5. RECONHECIMENTOS
Este trabalho é parte do programas de pesquisas do IPMet/UB o qual conta com o apoio do DAEE/SP e do INPE/MCT. O radar e o computador central foram providos pela FAPESP, e o sistema de processamento de sinais do radar, pela FINEP. Agradece-se ao Grupo
Zillo--Lorenzetti pela disponibilidade dos dados pluviométricos.
6. BIBLIOGRAFIA
IDE, B.Y., 1983: "Determinação Climática sobre o Rendimento Agrícola - Usina são José ZL (Safra 77/78 a 83/84)". Relatório Copersucar, 11 pp.
CALHEIROS, R.V., 1982: "Meteorologia com Radar em são Paulo -Projeto RADASP lI". Apresentado
à
Fundação de Amparoà
Pesquisa do Estado de são Paulo/FAPESP.Fig.l - Esboço da ârea de localização aproximada das redes pluviometricas. ,taa
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Tempo (dia) I 10 15 20 21 aoFig.3 - Inferior: evolução da relação numero de ecos de chuva para numero de ecos de nucleos, para o cômputo dos trimestres janeiro-março dos anos de 1982, 1983 e 1984. Superior: Idem; em relação ao valor media, excetuados os dias com presença de sistemas frontais.
