DESCRIÇÃO CLIMÁTICA DINÂMICA DA REGIÃO DE BAURU E ILHA SOLTEIRA – SP, POR MEIO DE UM EPISÓDIO REPRESENTATIVO
Rosane Aparecida Gomes Battistelle – Departamento de Eng. Civil – UNESP campus de Bauru CRHEA/EESC/USP – [email protected]
Adeildo Cabral da Silva – Centro Federal de Educação Tecnológica – CE – Bolsista PICDTec CRHEA/EESC/USP – [email protected]
Edmar Maria Lima Lopes – UNESP campus de Ilha Solteira CRHEA/EESC/USP [email protected]
Nájila Rejanne Alencar Julião Cabral – Centro Federal de Educação Tecnológica – CE CRHEA/EESC/USP – [email protected]
ABSTRACT
This paper proposed analyze a representative episode realized in region of Bauru – SP and Ilha Solteira – SP, from 10/08/1999 to 19/08/1999 (cycle), to characterize atmospheric system behavior (climate conditions); using Dynamic Climatology concepts; valuing variations in local climate and its interference in human activities. It was used data from two meteorological stations: IPMet – UNESP Bauru and UNESP Ilha Solteira. It was view frontal system analyze perceiving and interpreting satellite images (GOES, 1999 – CPTEC/INPE), through identification and description of climate event’s representative episode. Both cities has similar geographical features, it may justify its equal behavior during cycle.
INTRODUÇÃO
A importância dos estudos climáticos de uma região e sua aplicabilidade em diversas áreas da atividade humana tem evoluído bastante nas últimas décadas. O uso de novas tecnologias e a utilização de conhecimentos oriundos de pesquisas têm contribuído de maneira satisfatória para resolução de alguns problemas no campo da Climatologia Clássica ou Dinâmica; ressaltando-se que o conhecimento do funcionamento do clima no planeta ainda é um grande desafio e que, também, está muito longe de se conhecer os mecanismos deste sistema (apesar dos avanços).
Dentre as novas ferramentas pode-se ressaltar a utilização da informática aliada ao moderno sistema de sensoriamento remoto por meio dos satélites meteorológicos (ex.: GOES -Geoestationary Operational Environmental Satellit), que a cada dia oferecem novas informações de forma rápida e consistente, elementos fundamentais na aquisição de dados climáticos, bem como, compreensão mais apurada dos fenômenos da circulação atmosférica como um todo.
Outra ferramenta importante para a aquisição de dados meteorológicos que merece um destaque especial é a rede mundial de computadores (Internet) com vastos bancos de dados e arquivos armazenados em máquinas de todo o mundo, com imagens de satélites ambientais, também do satélite GOES, podendo ser descarregadas ou transferidas diretamente ao computador doméstico.
Este trabalho utilizou-se destas ferramentas e das técnicas modernas citadas aqui. Aliadas a estas informações, foram utilizados dados observados em duas estações meteorológicas de superfície, sendo a primeira: o Instituto de Pesquisas Meteorológicas – IPMet (1999), da UNESP na cidade de Bauru e a outra na UNESP de Ilha
MATERIAL E MÉTODOS
No desenvolvimento deste trabalho foram utilizados alguns instrumentos que possibilitaram alcançar os objetivos propostos. A primeira parte constou-se de uma revisão bibliográfica abordando os aspectos físicos e climáticos da região de Bauru-SP e Ilha Solteira–SP. Assim, procurou-se resgatar os estudos do clima local já iniciados e informações fornecidas por meio das estações meteorológicas existentes nas duas unidades, IPMet- e na Estação Climatológica de Ilha Solteira, conforme fotos 1 e 2.
Uma segunda fase teve início com a investigação e análise de dados climáticos e meteorológicos produzidos pelas duas estações climáticas para a região do estudo. Um ponto importante desta etapa, que funcionou como ligação entre os dados obtidos nas estações de terra (Bauru e Ilha Solteira), constituiu-se das imagens geradas pelo satélite GOES, que foram consultadas diariamente no “site” do Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais - INPE, durante três intervalos diários.
Foto 1–IPMet Vista principal do Instituto de
Pesquisas Meteorológica da UNESP, campus de Bauru
Foto 2– Dados gerais da estação climatológica
de Ilha Solteira – SP.
Os dados de vento foram compilados, tabulados e analisados com auxílio de “software” denominado CLIMAT. Deve-se observar que a escolha do período de 11 a 19 de agosto 1999 justifica-se pela grande freqüência de penetração de frentes frias polares sobre a região, além de que a queda brusca da temperatura durante este episódio foi um fator preponderante para este estudo.
Resumidamente pode-se citar que para o desenvolvimento deste trabalho foram utilizados os seguintes instrumentos:
Rede mundial de computadores - Internet (WWW); Imagens do Satélite GOES (INPE-CPTEC);
Material bibliográfico básico dos aspectos climáticos da região de Bauru e Ilha Solteira-SP; Dados meteorológicos de superfície das duas estações no período de 11 a 19 de agosto de 1999;
Pesquisa de campo para conhecimento das estações meteorológicas e seus equipamentos de aquisição de dados relacionados ao clima da área do estudo (fotografia);
Software CLIMAT para a análise de regime dos ventos;
Observações diárias das condições do tempo (agenda de campo);
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO IIlha Solteira – SP
Esta cidade situa-se à margem paulista do rio Paraná, no extremo noroeste do Estado de São Paulo e dentro nas coordenadas geográficas 20o38’44” de Latitude Sul e 51o06’35” de Longitude Oeste de acordo com a Figura 1. Conta com uma população absoluta de 22.641 habitantes, e densidade demográfica de aproximadamente 36 hab./km2, segundo IBGE (1994). O município tem na hidrografia pontos fortes como a Usina hidrelétrica de Ilha Solteira , Hidrovia Tietê - Paraná que está localizada entre os rios Paraná e Tietê
A região apresenta um relevo modesto com altitudes que variam de 280 a 380 metros, sendo a altitude da cidade de 347,3 metros, contendo uma área de 661,30 km2. A vegetação da região caracteriza-se pela presença de uma mata tropical latifoliada semidecídua, além de outras formações como o cerrado, cerradão e campos antrópicos. No trabalho apresentado pela prefeitura municipal de Ilha Solteira (ILHA SOLTEIRA, 1999) é citado a pastagem como a cobertura predominante da área.
O clima da região é do tipo tropical chuvoso com chuvas de verão e estiagem no inverno apresentando temperatura média anual de 23,6oC, com uma temperatura média no mês mais quente de 26,2oC, e precipitação média anual de 1.300 mm.
Os ventos predominantes aparecem nos meses de janeiro a setembro e a direção predominante dos ventos apresenta uma leve, contínua e gradual rotação na direção SW. Já nos meses de outubro, novembro e dezembro essa rotação é gradualmente revertida pelo aumento dos ventos SE.
Bauru - SP
A cidade de Bauru está situada na região noroeste do Estado de São Paulo com suas coordenadas geográficas de 22o21’30” Latitude Sul e 49o01’38” Longitude Oeste, apresentando uma área correspondente a 702 km2, altitude de 620 metros e uma população absoluta de 279 505 habitantes, segundo IBGE (1994).
Ilha
Figura 1 – Localização das cidades de Ilha
Solteira e Bauru no Estado de São Paulo – Brasil e raio de atuação do IPMet (1999b).
EPISÓDIO REPRESENTATIVO DE 11 A 19 DE AGOSTO DE 1999
De maneira comparativa apresenta-se um intervalo de 9 dias descrevendo, claramente, as alterações no ritmo do tempo, destacando as mudanças na amplitude térmica, as modificações nos regimes e velocidades de ventos, pressão atmosférica e radiação solar.
Na elaboração desse estudo foram utilizados intervalos de tempo de uma hora, com o objetivo de captar significativamente a penetração da frente, acompanhando toda a evolução do avanço da massa polar sobre o estado de São Paulo e mais precisamente nas cidades de Bauru e Ilha Solteira.
Em virtude do tamanho excessivo dos arquivos contendo as imagens do satélite, para a confecção deste trabalho, optou-se pela apresentação de apenas 3 imagens em branco e preto, sendo estas apresentadas de forma seqüencial, objetivando uma melhor visualização e entendimento do movimento da massa polar sobre o estado de São Paulo. Já os gráficos de pressão atmosférica, radiação solar, rosa dos ventos, velocidade dos ventos, temperatura e umidade serão apresentados separadamente.
Figura 2 – Fotos do Satélite Goes dos dias 12, 14 e 19 de agosto de 1999, representando as
fases Pré Frontal, Frontal e Pós Frontal. INPE-CPTEC (1999)
CONCLUSÕES E DISCUSSÕES
Pretende-se neste item apresentar, comparativamente, as conclusões observadas nas duas cidades.
Pressão Atmosférica
O comportamento da pressão atmosférica, nas duas cidades foi similar. Ambas apresentam a entrada da frente fria no dia 14/08/99. A forma senoidal da curva de pressão atmosférica apresenta-se constante nos dias 11, 12 e 13/08/99. Torna-se totalmente disforme ao entrar a massa polar (14, 15 e 16/08/99) e volta a se estabilizar na fase pós-frontal, de acordo com a Figura 3.
No dia 14/08/99, os dados confirmam a entrada da massa polar. Em Bauru, a partir do dia 14/08 a pressão atmosférica tende a aumentar, com o valor máximo de 949 mB às 24 horas e amplitude de 10 mB. Em Ilha Solteira a pressão máxima é 950 mB às 24 horas, e amplitude 9 mB.
Em Bauru, no dia 16/08, o gráfico da pressão atmosférica continua com formato aproximado de senóide, porém os valores da pressão continuam altos. Já em Ilha Solteira os valores da pressão atmosférica são os maiores desde que a frente entrou (955 mB).
No período final – Pós Frontal, dias 17, 18 e 19/08/99, em Bauru ocorre o encerramento do episódio, no qual a pressão começa a baixar gradativamente. Em Ilha Solteira, o gráfico retorna a sua forma senoidal e a pressão também começa a baixar.
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 0 , 9 3 8 0 , 9 3 9 0 , 9 4 0 0 , 9 4 1 0 , 9 4 2 B a u r u D i a 1 3 / 0 8 / 9 9 P r e s s ã o k P a Pressão kPa H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 0 , 9 4 0 0 , 9 4 1 0 , 9 4 2 0 , 9 4 3 0 , 9 4 4 I L H A S O L T E I R A D i a 1 3 / 0 8 / 9 9 P r e s s ã o K P a Pressão KPa H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 0 , 9 3 8 0 , 9 4 0 0 , 9 4 2 0 , 9 4 4 0 , 9 4 6 0 , 9 4 8 0 , 9 5 0 B a u r u D i a 1 4 / 0 8 / 9 9 P r e s s ã o k P a Pressão kPa H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 0 , 9 3 9 0 , 9 4 0 0 , 9 4 1 0 , 9 4 2 0 , 9 4 3 0 , 9 4 4 0 , 9 4 5 0 , 9 4 6 0 , 9 4 7 0 , 9 4 8 0 , 9 4 9 0 , 9 5 0 0 , 9 5 1 I L H A S O L T E I R A D i a 1 4 / 0 8 / 9 9 P r e s s ã o K P a Pressão KPa H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 0 , 9 4 5 0 , 9 4 6 0 , 9 4 7 0 , 9 4 8 0 , 9 4 9 B a u r u D i a 1 8 / 0 8 / 9 9 P r e s s ã o k P a Pressão kPa H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 0 , 9 4 6 0 , 9 4 7 0 , 9 4 8 0 , 9 4 9 0 , 9 5 0 I L H A S O L T E I R A D i a 1 8 / 0 8 / 9 9 P r e s s ã o k P a Pressão kPa H o r a
Figura 3: Comportamento da pressão atmosférica nas cidades de Bauru e Ilha Solteira, durante a passagem da frente
fria.
Radiação Solar
Nos dias de prenúncio 11, 12 e 13/08/99, o comportamento dos gráficos mantêm suas similaridades. Há uma ligeira descontinuidade no dia 13/08/99, em Bauru, anunciando a entrada da massa polar, um dia antes de Ilha Solteira. O comportamento da radiação solar nas fases domínio e pós-frontal continuam semelhantes entre ambas.
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 - 0 , 1 0 , 0 0 , 1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 , 5 0 , 6 0 , 7 0 , 8 0 , 9 1 , 0 1 , 1 B a u r u D i a 1 3 / 0 8 / 9 9 R a d i a ç ã o S o l a r k W / m Radiação kW/m 2 H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 I L H A S O L T E I R A D i a 1 3 / 0 8 / 9 9 R a d i a ç ã o S o l a r k W / m2 Radiação Solar kW/m 2 H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 B a u r u Dia 14/08/99 Radiação Solar kW/m2 Radiação Solar kW/m 2 H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 0 , 0 0 , 1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 , 5 0 , 6 I L H A S O L T E I R A D i a 1 4 / 0 8 / 9 9 R a d i a ç ã o S o l a r k W / m2 Radiação Solar kW/m 2 H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Bauru Dia 17/08/99 Radiação Solar kW/m2 Radiação Solar kW/m 2 H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 - 0 , 1 0 , 0 0 , 1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 , 5 0 , 6 0 , 7 0 , 8 0 , 9 1 , 0 1 , 1 I L H A S O L T E I R A D i a 1 7 / 0 8 / 9 9 R a d i a ç ã o S o l a r k W / m2 Radiação Solar kW/ m 2 H o r a
Figura 4: Comportamento da radiação solar, nas cidades de Bauru e Ilha Solteira durante o Episódio. Regime de Ventos
O comportamento dos ventos nas duas cidades é bem diferente. Na cidade de Bauru, a predominância é E, SE e S, enquanto para Ilha Solteira é N, NE e E. A freqüência de ocorrência dos ventos em Ilha Solteira, em geral, é maior do que em Bauru. No dia 13 e 14/08/99, Bauru apresenta ventos NW, avisando a entrada da frente. Nas fases pré-frontal e pós-pré-frontal o comportamento de ambas se mantêm, até a passagem total da massa polar. Na fase Pré Frontal, o dia 14/08/99, a cidade de Bauru apresenta ventos no sentido SE e Sul (cerca de 60% de participação) e também uma participação pequena de ventos NW e N. O ponto que deve ser destacado é a presença e liderança de ventos sul. Já em Ilha Solteira aparecem somente os ventos N e NE, conforme Figura 5.
Figura 5 – Gráficos do regime dos ventos, nas cidades de Bauru e Ilha Solteira no dia 14/08/1999.
FREQUÊNCIA DE OCORRÊNCIA 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% N NE E SE S SW W NW FREQUÊNCIA DE OCORRÊNCIA 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% N NE E SE S SW W NW
Na Fase Pós Frontal, dias 17, 18 e 19/08/99 na cidade de Bauru, o regime de ventos predominantes são SE, seguidos dos ventos E. Estes valores elevados de ventos SE (de 70% à 80%) no mês de agosto, causam o denominado ‘stress-térmico’ por frio úmido, que trazem consigo um alto teor de umidade, reduzindo bruscamente os valores de temperatura. Já em Ilha Solteira, os ventos continuam no quadrante N e NE, mas também com queda de temperatura.
Velocidade dos Ventos
Por se tratar de duas cidades de clima tropical, com o verão quente-úmido e inverno seco, a velocidade dos ventos não apresenta valores muito altos. Os valores da velocidade do vento para os dias 11, 12 e 13 de agosto variam de 0,3 m/s a 3,4 m/s, valores estes habituais, em uma fase de transição. Durante a ocorrência da frente, os dias 14, 15 e 16/08/99, a média da velocidade dos ventos aumenta consideravelmente. Depois, volta novamente a se estabilizar, com valores mínimos de 0,9 m/s e máximos de 3,6 m/s ( em Bauru). Na cidade de Ilha Solteira, a velocidade dos ventos está entre 0,82 e 3,29 m/s.
Entrando na fase de domínio, dias 14, 15 e 16/08/99, Bauru apresenta três picos de rajadas no decorrer do dia 14/08/99, com valores de 3,4m/s; 3,1 m/s e 3,6 m/s; contando com a presença constante de ventos ao longo de todo o dia. O gráfico do regime de ventos para a cidade de Ilha Solteira apresenta quatro picos de rajadas, com velocidades de 3,2 m/s; 3,0 m/s; 3,2 m/s e 3,1 m/s; de acordo com a Figura 6.
Na fase Pós Frontal, 17, 18 e 19/08/99, a velocidade dos ventos começa a decrescer, na cidade de Bauru atinge os valores de máximo de 6,2 m/s e mínimo de 4,4 m/s, enquanto Ilha Solteira a velocidade passa para um valor máximo de 6,01 m/s e mínimo de 3,47 m/s.
A velocidade máxima ocorrida neste episódio foi observada em ambas as cidades no dia 16 de agosto, sendo que a cidade de Bauru atingiu um valor de 9,5 m/s e Ilha Solteira um valor de 7,72 m/s.
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 B a u r u Dia 14/08/99 Velocidade do Vento m/s Velocidade do Vento m/s H o r a 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 ILHA SOLTEIRA Dia 14/08/99 Velocidade do Vento m/s Velocidade do Vento m/s Hora
Figura 6- Velocidade dos Ventos das cidades de Bauru e Ilha Solteira, no dia 14/08/99 (entrada da frente
fria).
Umidade Relativa e Temperatura do Ar
Tanto em Ilha Solteira como em Bauru, ambas apresentam altas temperaturas durante o dia e alto teor de umidade relativa, durante a noite e madrugada. Durante os dias que compõem uma frente: prenúncio, pré-frontal, domínio e pós-frontal, o comportamento destas duas variáveis climáticas mantiveram-se uniforme. O comportamento das amplitudes térmicas caminharam de forma semelhante em Bauru e Ilha Solteira, conforme Figuras 7 e 8. A cidade de Ilha Solteira apresentou as seguintes amplitudes térmicas: fase de prenúncio – 13oC, fase pré-frontal, domínio – 16oC, e fase pós-frontal – 13oC.
Na fase Pós frontal, de 17 a 19/08/99, a amplitude térmica de Bauru, nesse período, começa a aumentar chegando a 15oC. Com o aumento da temperatura, a umidade relativa decresce. As temperaturas de Ilha Solteira, durante a madrugada são baixas, voltam a subir no período da manhã e as curvas da umidade apresentam decrescimento. Estes fenômenos denotam a entrada de uma nova frente fria.
Figura 7–Temperatura externa do ar e umidade relativa da cidade de Bauru, nos dias 11, 14 e 18/08/1999.
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 3 2 3 4 3 6 3 8 4 0 4 2 4 4 4 6 4 8 5 0 5 2 5 4 H o r a Umidade Relativa % U m i d a d e R e l a t i v a % 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 3 2 Temperatura o C I L H A S O L T E I R A D i a 1 1 / 0 8 / 9 9 T e m p e r a t u r a o C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hora Umidade Relativa % U m i d a d e R e l a t i v a % 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Temperatura o C I L H A S O L T E I R A Dia 14/08/99 Temperatura oC 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Hora Umidade Relativa % Umidade Relativa % 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Temperatura o C ILHA SOLTEIRA Dia 18/08/99 Temperatura oC
Figura 8–Temperatura externa do ar e umidade relativa da cidade de Ilha Solteira nos dias 11, 14 e 18/08/1999.
Finalizando, pode-se constatar que trata-se de uma frente polar de alta intensidade, podendo classificá-la como uma frente poderosa, sobre as regiões de Bauru e Ilha Solteira, no entanto sem a presença de chuvas.
O aumento das velocidades dos ventos principalmente SE e o aparecimento de ventos NW são indícios de entrada de frentes sobre as regiões.
Segundo VECCHIA (1997), quanto mais próximas forem as regiões do litoral, maior o número de frentes que passam por estas, e quase sempre com a presença de chuvas. As duas cidades estudadas, pertencem, uma no centro do estado e outra bem mais continentalizada, a noroeste do Estado de SP, divisa com o estado de MS. Portanto, a ausência de chuvas pode ser justificada pelas dissipação dos teores de umidade da massa polar ao entrar no Estado de SP.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
FEIS-UNESP. (1999). Dados Climáticos, http:// www.agr.feis.unesp.br/clima.html (09/ nov.).
INPE-CPTEC – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. (1999). Imagens do Satélite GOES, http://www. cptec. inpe.br/meteoimagens /homep/html http://www.ipmet.unesp.br/estação/estação (agosto).
IPMet – Instituto Paulista de Meteorologia. (1999b). Histórico do Instituto de Pesquisas Meteorológicos – IPMet, http://www .ipmet.unesp.br/institucional/ institucional.htmlmensal .html (agosto).
MONTEIRO, C. A. F. (1976).
O Clima e a Organização do Espaço no Estado de São Paulo: problemas e
perspectiva. São Paulo: IGEOG-USP.
VECCHIA, F. A. S. (1997). Clima e Ambiente Construído (Tese de Doutorado). São Paulo: FFLCH/USP, 316 p.
Umidade Relativa e Temp. do Ar
0 5 10 15 20 25 30 Horas Dia 14/09/99 temperatura oC 0 20 40 60 80 100 umidade %
Umidade Relativa e Temp. do Ar
0 5 10 15 20 25 30 Horas Dia 18/09/99 temperatura oC 0 20 40 60 80 100 umidade %
Umidade Relativa e Temp. do Ar
0 5 10 15 20 25 30 35 Horas Dia 11/09/99 temperatura oC 0 20 40 60 80 100 umidade %
