Identificação e Análise de Ocorrência de Tempo Severo em Porto
Velho-RO: Um Estudo de Caso
Luiz Alves dos Santos Neto1 & José Carvalho de Moraes2
1,2
Sistema de Proteção da Amazônia / Centro Regional de Porto Velho – SIPAM/CRPV Av. Lauro Sodré, n°6500 – Aeroporto – Porto Velho – RO – Brasil, email:
luiz.santos@sipam.gov.br - jose.moraes@sipam.gov.br
ABSTRACT: Storms occur with some frequency in the city of Porto Velho-RO and Neighborhood area in the rainy region, from December to March. The case study of the event occurred on the night of March 14, 2010, totaling 109 mm, reaching a record 78.4 mm in one hour, It was caused by an instability line (IL) enhanced by interaction with the Bolivian High (BH), the Low Level Jet (LLJ) and convection associated with a cold front passing in southern Brazil. The synoptic conditions caused by the conjunction of these three large-scale systems caused the plight of the event A thermodynamic analysis of the vertical structure made by radiosonde shows a very unstable atmosphere, with rotation and wind shear at low levels, and indices of instability near values conducive to the occurrence of severe storm. Most storms occur by the conjunstion of two or more large scale synoptic systems operating simultaneously in the region.
Palavras-chave: Chuva, Porto Velho, Instabilidade 1 – INTRODUÇÃO
Na noite do dia 14 de março de 2010, mais precisamente entre 21:00 e 22:00 horas, horário local, ocorreu uma precipitação muito intensa na cidade de Porto Velho, capital do Estado de Rondônia. Este evento meteorológico provocou vários transtornos à população como alagamento de ruas, queda de árvores e danos materiais em residências, principalmente nos bairros mais carentes da capital rondoniense.
O objetivo deste trabalho é buscar identificar o tipo de sistema meteorológico que provocou tal sinistro em Porto Velho-RO analisando as condições sinóticas predominantes e o comportamento termodinâmico horas antes do referido evento meteorológico.
2 - MATERIAL E MÉTODOS
Para avaliar os impactos meteorológicos em superfície utilizou-se dados horários de precipitação de duas estações meteorológicas existentes na cidade de Porto Velho. A primeira estação é do tipo convencional, pertence à Aeronáutica, seu código identificador é SBPV 82824 e possui a seguinte localização geográfica: LAT 08°42’54”S LON 063°53’50”W. A segunda estação meteorológica é do tipo automática, pertence ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), seu código identificador é A925-PORTO VELHO e possui a seguinte localização geográfica: LAT 08°47’32” S LON 063°50’48”W. Já para analisar as condições atmosféricas em altitude utilizou-se dados de radiossondagem feitos na estação SBPV 82824 no dia 14 de março de 2010, às 12:00Z.
Para analisar a situação atmosférica em grande escala utilizou-se imagens do satélite geoestacionário GOES-12 no canal 4 realçado, além de figuras da situação sinótica em níveis altos e baixos às 18:00Z do dia 14/03/2010 extraídas do Grupo de Previsão de Tempo (GPT) do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE) e do projeto Reanalysis do National Centers for Environmental Prediction (NCEP).
A Figura 1 mostra a evolução dos sistemas convectivos presentes no dia 14/03/2010 através das imagens feitas pelo satélite GOES-12. Observa-se o desenvolvimento de uma extensa linha de instabilidade (LI) entre 15:00Z e 18:00Z que vai desde o sul da Colômbia até o centro da Bolívia, cobrindo praticamente toda a Amazônia Ocidental Brasileira. Todas as nuvens Cumulunimbus (Cb) que formavam esta grande LI apresentavam temperatura no topo de até -80°C, limite máximo da escala de realce definida pelo CPTEC. Algumas destas nuvens eram tão desenvolvidas verticalmente que ultrapassavam a escala de realce, caracterizando assim nuvens com “overshooting tops”, ou seja, topos penetrantes, que conseguem ultrapassar o nível da bigorna do Cb. Tempestades convectivas com intensas correntes ascendentes podem apresentar topos penetrantes (Nascimento, 2006). A LI apresentou sua máxima atividade por volta de 21:00Z, porém, em Rondônia, o sistema permaneceu bastante ativo até 03:00Z.
Figura 1 – Imagens feitas pelo satélite GOES-12 no canal 4 realçado nos horários de 12:00Z (a), 15:00Z (b), 18:30Z (c) e 21:00Z (d) do dia 14/03/2010 e de 00:00Z (e) e 03:00Z (f) do dia 15/03/2010. Disponível em http://satelite.cptec.inpe.br/acervo/goes_anteriores.jsp
A figura 2 mostra a sondagem feita no dia 14/03/2010 às 12:00Z em Porto Velho-RO e sua hodógrafa. Pelo Skew-T/log-P observa-se uma inversão térmica próximo à superfície e uma longa camada úmida até aproximadamente 500 hPa, sendo que próximo de 700 hPa existe uma pequena camada seca. Os médios níveis apresentaram uma camada seca, voltando a se umidificar em altos níveis. No caso de tempestades severas, um ingrediente importante é a existência de uma camada de ar seco em níveis acima de 700 hPa sobreposta a uma camada úmida e quente em níveis baixos, possivelmente com uma inversão que inibe o levantamento espontâneo do ar (Silva Dias, 2000). Já analisando a hodógrafa podemos observar que houve aumento da velocidade do vento entre a superfície e 700 hPa, soprando do quadrante Nordeste-Norte com máximos de velocidade em torno dos 850 hPa, incrementando o cisalhamento em baixos níveis. Acima deste nível o vento diminuiu a intensidade e muda de direção. Além da variação da velocidade, houve também variação do vento com a altura. O vento apresentou uma curvatura no sentido anti-horário em toda a camada entre a superfície e
500 hPa, chegando a variar 180º nesta camada atmosférica. Segundo Doswell (1991), esta curvatura na hodógrafa se dá pela entrada de um Jato de Baixos Níveis (JBN) que incrementa ar quente e úmido nesta camada da atmosfera, aumentando ainda mais a instabilidade convectiva.
Figura 2 – Diagrama Skew-T/log-P da sondagem feita em Porto Velho no dia 14/03/2010 às 12:00Z (esquerda) e sua hodógrafa mostrando o comportamento do vento e seu cisalhamento na vertical (direita). Disponível em http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html
Na tabela 1 estão os valores dos índices de instabilidade calculados da sondagem realizada e sua comparação com os valores limiares destes índices para a ocorrência de tempestades severas segundo Nascimento (2005) e Silva Dias (2000), a fim de aferir se as condições apresentadas estavam mesmo propícias a ocorrência de chuvas intensas na região. Mesmo que estes limiares sejam mais característicos das regiões subtropicais do Brasil, a filosofia básica por trás da previsão de tempo severo utilizando-se parâmetros convectivos continua válida para a grande região tropical do país, onde fenômenos convectivos de significativo impacto social e econômico são registrados anualmente, em particular envolvendo altas taxas de precipitação e inundações (Nascimento, 2005).
Observa-se que somente dois índices, SHW e BR, apresentaram valores acima do limite considerável propenso a ocorrência de tempestades severas. Os demais índices ficaram muito próximo do limiar sugerido pelos autores. O CINE não foi comparado por ser um índice inibidor de convecção. Porém, ambientes com CINE são propícios a ocorrência de tempestades severas, uma vez que sua presença diminui a “competição” das nuvens em absorver mais rapidamente a energia disponível para convecção profunda (CAPE) e aumentando as chances das correntes ascendentes se tornarem intensas e de longa duração (Emanuel, 1994, apud Nascimento, 2005).
Tabela 1 – Índices de instabilidade calculados na sondagem do dia 14/03/2010, as 12:00Z na estação SBPV 82824 e os valores limiares destes índices para ocorrência de tempo severo
segundo Nascimento (2005) e Silva Dias (2000).
ÍNDICE SBPV 14/03/2010 LIMITE
K 39,5 >40
Totals (TT) 46,9 >50
Showalter (SHW) -1,96 <0
CINE -67,3 - Instabilidade por Levantamento (IL) -4,6 -5<x<-10
Lapse Rate 850hPa-500hPa 5,78 6<x<9,5 Lapse Rate 700hPa-500hPa 5,53 6<x<9,5
SWEAT 231,6 >250
Bulk Richardson (BR) 41,1 >30
A figura 3 mostra a situação sinótica momentos antes do sinistro meteorológico ocorrer na cidade de Porto Velho. Em 250 hPa (esquerda) podemos notar uma circulação anticiclônica (Alta da Bolívia) sobre o sul da Amazônia e uma divergência de fluxo sobre o norte de Rondônia. Em 850 hPa (direita) observa-se a presença de 2 máximos de JBN sobre a Amazônia e um sobre o Pantanal. Na Amazônia, os jatos se localizam no litoral da região e em Rondônia. No Pantanal, o jato se encontra na divisa entre o Mato Grosso do Sul e o Paraguai. Analisando um pouco mais o campo de 850 hPa, nota-se que os máximos de vento criaram uma espécie de “corredor” entre o litoral limite amazônico e o Chaco paraguaio, dando mais condições para que o JBN alimentasse a dinâmica da frente fria (que no momento passava pelo Sul do Brasil) de calor e umidade oriunda da Amazônia. No extremo oeste da Amazônia, à esquerda dos máximos de vento, há uma frenagem na velocidade do vento e uma mudança de direção de nordeste para noroeste por conta da barreira orográfica, Andes, indicando uma convergência umidade. Essa região recebia todo fluxo de umidade que vinha do JBN dos ventos alíseos. Eventos de JBN podem influenciar, por meio de variações no transporte de umidade, as condições de tempo severo associadas a grandes nuvens convectivas na região de saída do jato, que podem gerar fortes tempestades e enchentes (Marengo et al, 2009).
Figura 3 – Circulação atmosférica e isotacas em 250 hPa (esquerda) extraída do GPT-CPTEC e em 850 hPa (direita) extraído do projeto Reanalysis do NCAR, ambos para o horário de 18Z do dia 14/03/2010.
4 – CONCLUSÕES
Este trabalho teve como objetivo analisar as condições atmosféricas predominantes (no ponto de vista termodinâmico e dinâmico) horas antes do sinistro meteorológico ocorrido entre 21:00 e 22:00 horas, horário local, em Porto Velho-RO, além de definir o tipo de fenômeno que provocou tal tempo severo.
A estação de superfície SBPV 82824 reportou 27 mm, com registro, através de mensagens METAR, de chuva moderada entre 21:00 e 22:00 horas, horário local. Já a estação A925-PORTO VELHO acumulou 109 mm, sendo que 78,4 mm caíram apenas entre 21:00 e 22:00 horas. A última estação, que foi a mais afetada pela chuva, não registrou a intensidade e a direção do vento. A primeira estação mencionada registrou máximos de vento de 25,9 km/h apenas.
As imagens do satélite GOES-12 mostraram uma grande LI, com Cb’s profundos, que se formou no extremo oeste da Amazônia no período da tarde e atingiu o norte de Rondônia à noite.
Pela análise termodinâmica pode-se concluir que mesmo com uma camada de inversão térmica próxima a superfície, a atmosfera estava instável o suficiente para a organização de instabilidade convectiva. A grande maioria dos índices de instabilidade não atingiu o valor sugerido para ocorrência de tempo severo, mas estiveram muito próximos destes valores e que, somados com as condições dinâmicas presentes, foram suficientes para a instabilidade se organizar e se fortalecer.
A análise dinâmica mostra a presença da Alta da Bolívia, divergência de fluxo em altos níveis e um fluxo de JBN alimentando a cinética de um sistema frontal no Sul do Brasil. Estes parâmetros, somados ao cisalhamento do vento e da rotação do mesmo com a altura mostrada na hodógrafa, favoreceram a organização de uma intensa LI e deram condições para que a linha se propagasse com intensidade por várias horas por toda a porção ocidental da Amazônia.
5 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DOSWELL, C. A. A review for forecasters on the application of hodographs to forecasting severe thunderstorms. Nat. Wea. Digest, v. 16, p. 2-16, 1991.
MARENGO, J. A.; AMBRIZZI, T.; SOARES, W. R. Jato de baixos níveis ao longo dos Andes. In: CAVALCANTI, I. F. A. et al. Tempo e clima no Brasil. São Paulo-SP: Oficina de Textos. p. 169-180, 2009.
NASCIMENTO, E. L. Previsão de tempestades severas utilizando-se parâmetros convectivos e modelos de mesoescala: uma estratégia operacional adotável no Brasil? Revista Brasileira de Meteorologia, V. 20, n. 1, p. 121-140, 2005.
NASCIMENTO, E. L. Previsão de tempestades convectivas severas: teoria e aplicações básicas. Nota Técnica. Curitiba-PR: Instituto Tecnológico SIMEPAR, 40 p. 2006.
SILVA DIAS, M. A. F. Índices de instabilidade para previsão de chuva e tempestades severas, 2000. Disponível em: http://www.lba.iag.usp.br/ensino/indices.pdf. Acesso em 15 de abril de 2010.
