UM ESTUDO DA PRECIPITAÇÃO DA REGIÃO AMAZÔNICA BRASILEIRA USANDO AUTOVETORES EMPÍRICOS
Isimar de Azevedo Santos
Adilson de JesuS Santos do Nascimento Maria Gertrudes Alvarez Justi da Silva Universidade Federal do Rio de Janeiro RESUMO
Foi feita uma ~n~lise da prec~pitaç~o na regi~o Norte do Bra sil, climaticamente representativa da Amazônia, regi~o que, sabi= damente, apresenta indices pluviométricos dos mais elevados do mundo e cuja variabilidade vem despertando a atenç~o dos pesquj.sa
dores.
-Para esta análise foram calculados os autovetores empiricos da raiz quadrada da média dos totais mensais da precipitaç~o, em 26 estaç~e~ pluviométricas daquela re~i~o, média esta obtida so-bre um periodo de 40 anos de informaçao.
Só os três primeiros autovetores s~o significativos, expli-cando juntos 95% da variância. Cada um deles é responsável por cerCê. de um terço da variabilidade da precipitaç~o nesta regi~o, o que é bastante notável do ponto de vista climatológico.
As d:i.stribuições temporais do primeiro e do segundo autoveto res mostram um único ciclo anual cada um. Quanto à distribuiç~o espacial dos seus multiplicadores, o primeiro apresenta uma confi
guraç~o zonal, contrapondo valores positivos e negativos em torno
do rio Amazonas, e o segundo mostra um sinal da organizac~o da convecç~o pelas frentes frias a sudeste. Já o terceiro ~utovetor apresenta três máximos e três minimos, o que inicialmente poderia ser interpretado como ruido. Contudo, como este autovetor expli-ca 24% da precipitaç~o e a distribuiç~o espacial de seus multipli cadores mostrou uma configuraç~o significativa, o trabalho finalI za apresentando uma explicaç~o fisica para o mesmo, relacionando= -o às penetrações de linhas de instabilidade na bacia amazônica. 1. INTRODUÇÃO
O entendimento dos processos atmosféricos tropicais tem sido alvo da preocupaç~o de inúmeros pesquisadores por exigirem uma me todologia especifica para sua abordagem e também porque os fenôme nos tropicais s~o muito mais ligados
à
circulaç~o geral da atmos= fera do que se imaginava há uma década atrás. A cada dia se con-firmam as hipóteses de que a liberaç~o de calor latente nos cúmu-los tropicais tem importância decisiva na ativaç~o de circulações de larga escala, exigindo um melhor conhecimento da interaç~o en-tre a escala dos movimentos convectivos e as meso e macro-escalas dos movj.mentos atmosféricos, bem como o entendimento da maneira como interagem os trópicos e as latitudes médias (Santos, 1986).O presente trabalho visa oferecer uma contribuiç~o no enten-dimento da precipitaç~o amazônica, quer como um indicador climato lógico que seria aproveitado no planejamento das atividades huma= nas que dependem da chuva, quer como um agente que influi no ba-lanço de energia cinética até mesmo em larga escala.
presen-II.30
te estudo pelo fato de a mesma poder explicar a maxima variancia pela seleção dos autovetores associados aos maiores autovalores da matriz de correlação apropriada, além de permitir quase sempre a determinação do grau de controle dos diversos fatores fisicos sobre a variabilidade da grandeza em estudo. Outrossim, no caso do estudo da precipitação amaz;nica, a ~bvia car~ncia de
informa-ções meteorol~gicas de qualidade requisita o uso dessa poderosa
técnica descritiva. 2. DADOS UTILIZADOS
são grandes as difLculdades encontradas por aqueles que se propõem a estudar o comportamento de grandezas meteorol~gicas so-bre a região amaz;nica devido
à
inexist~ncia de uma rede de obser vações com densidade espacial adequada. O caso da. precipitacãoê
apenas ~m pouco menos problemático que o dos demais parâmetros, devido a sua maior simplicidade observacional e ao custo mais bai xo dos instrumentos de medida.A fonte de dados para esta análise foi o valioso acervo con-tido no trabalho de análise pluviométrica de Azevedo (1974), sen-do calculasen-dos os autovetores empiricos da raiz quadrada da média (em 40 anos) dos totais mensais da precipitação em 26 estaçõesplu viométricas da região Norte do Brasil, pertencentes
à
rede do Instituto Nacional de Meteorologia. 3. RESULTADOS
Os resultados a seguir decorrem da matriz de dados de dimen-sões 26 x 12, sendo que os tr~s primeiros autovetores explicam 95% da variância. É interessante notar que cada um deles explica cer ca de um terço da variabilidade da precipitação amaz;nica, o pri= meiro com 39,3%, o segundo com 31,5% e o terceiro com 24,4%,sendo que o quarto autoveto~' já não é significativo.
A análise foi feita no modo T e a distribuição espacial dos multiplicadores correspondentes aos tr~s primeiros autovetores é mostrada na figura 1. A disposição das isolinhas do primeiro muI tiplicador mostra-se essencialmente zonal, sugerindo que o fator fisico que possa controlar esta componente da precipitação equato rial continental esteja associado ao deslocamento aparente do sol no decorrer do ano, como foi sugerido por Marques et alii (1980), uma vez que o suprimento de vapor d'á~ua pelo Oceano Atl%ntico ocorre durante o ano todo como se vera adiante. A disposiçao de valores negativos ao sul e positivos ao norte do rio Amazonas po-de ser interpretada da seguinte maneira: este fator f{sico ao tra zer chuvas
à
margem esquerda do rio inibe as chuvasà
sua margem direita. Esta característica de reversão da precipitação em uma e outra margem do rio Amazonas é um fato conhecido dos climatolo-gistas.A distribuição espacial do segundo multiplicador não se mos-tra esclarecedora, carecendo de uma avaliação calcada na distri bui.ção temporal do autovetor correspondente. _ _
As isolinhas do terceiro mul~iplicador tem,uma disposiçaoque segue aproximadamente a conformaçao da orla maritima no norte do continente, o que sugere que a precipitação da bacia amaz;nica se sujeite a um fator de controle ligado
à
advecção de umidade prove niente do Oceano Atlântico. Kousky (1980) descreveu a ação deI I
nhas de instabilidade geradas pela brisa maritima como fator de importância na ativação da precipitação na bacia amazônica, o que mais tarde foi confirmado por Santos (1986). Assim sendo, o ter-ceiro autovetor pode estar associado ~s linhas de instabilidade que avançam para o interior da Amazônia.
A distribuição temporal dos três primeiros autovetores da precipitação amazônica é mostrada na figura 2, também com o obje tivo de auxiliar na interpretação dessas componentes principais co mo indicativas de fatores fisicos de controle.
-As configurações do primeiro e do segundo autovetores são
bastante semelhantes na forma geral, ambas com um ciclo anual bem marcad?, mas com ~ma defasagem em torno de 3 meses entre elas. C~
mo o maximo e o minimo do Drimeiro autovetor coincidem com os soIs ticios e no segundo autovetor c~incidem com os eguinócios, pode~ -se assumir que o primeiro"e nao o se~undo, esta associado ao c~
minho aparente do sol. O maximo e o minimo relativo do ciclo a-nual do segundo autovetor coincidem com o ciclo aa-nual da convec-ção amazônica organizada a partir de frentes frias localizadas no litoral sudeste do Brasil e que trazem intensa precipitação prin-cipalmente nos setores centro e sul da região amazônica (Oliveira e Nobre, 1986). Dada a importância desse processo de interação entre os sistemas frontais subtropicais e a convecção tropical e levando-se em conta a coincidência das fases, esta poderia ser a explicação do segundo autovetor, embora não houvessem indicios cla ros a partir de sua distribuição espacial.
O terceiro autovetor, que nesta análise responde por 24% da variância da precipitação amazônica, apresenta três ciclos duran-te o ano, o que inicialmente poderia ser interpretado como ruido. Contudo, como foi visto anteriormente, sua distribuição espacial sugere uma associação com a continentalidade. Com o objetivo de se avaliar a possivel importância da advecção de umidade na preci pitação amazônica, foi feito um levantamento do ciclo anual da componente zonal do vento, no nivel de 850 hPa, em quatro pontos distantes cerca de 650 km entre si ao longo de uma linha em dire-ção ao interior da bacia amazônica (figura 3). Os dados de vento foram tomados do Pequeno Atlas Climático do Ar Superior para a América do Sul, elaborado por Douglas Strang e editado pela Divi-são de Ciências Atmosféricas do Instituto de Atividades Espaciais do Centro Técnico Aeroespacial. A figura 4 mostra o ciclo anual dos ventos de leste na baixa troposfera nos quatro pontos, sendo que este ciclo está em fase com o ciclo anual do terceiro autove-tor. Contudo é preciso lembrar que a simples advecção de umidade não formaria necessariamente cúmulos precipitantes. O ingredj.en-te adicional é a convergência de umidade resultaningredj.en-te do atrito do vento com a superficie do continente. O processo de formação de linhas de instabilidade que avançam pelo interior da bacia amazô-nica pode então ser associado ~ terceira componente principal da precipitação amazônica.
AGRADECIMENTOS: Os autores agracecem o trabalho computacional fei to pela estudante de graduação em Meteorologia Adriana Campello Neves.
4. BIBLIOGRAFIA
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II.32
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Braz:Ll .
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Figura 3 - Localização dos pontos para os quais foi levantado o ciclo anual do vento zonal.
(1) Belém e (3) Manaus. meses
Figura 2 - Distribuição temporal
dos (a) primeiro, (b) segundo e
(c) terceiro autovetores da pre-cipi tação na região amazônica.
m/s -2 -4 -6 -8 4 meses
Figura 4 - Ciclo anual do vento zonal conforme observado nos quatro pontos da figura 3.
