Variabilidade da intensidade da precipitação no período chuvoso em Recife-PE / Rainfall intensity variability in the rainy season in Reef-PE

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p.69045-69053 ,sep. 2020. ISSN 2525-8761

Variabilidade da intensidade da precipitação no período chuvoso em Recife-PE

Rainfall intensity variability in the rainy season in Reef-PE

DOI:10.34117/bjdv6n9-376

Recebimento dos originais:08/08/2020 Aceitação para publicação:16/09/2020

Eduardo Almeida da Silva Graduando em Meteorologia

Instituição de atuação: Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)

Endereço: Rua Aprígio Veloso, 882 - Bairro Universitário, Campina Grande-PB, Cep: 58428-830 E-mail: eduardometeorologistaufcg@gmail.com

Tiago Bentes Mandú Mestrando em Meteorologia

Instituição de atuação: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) Endereço: Rodovia Presidente Dutra, Km 40, SP, Cep: 12630-970

E-mail: tiagobentes1@gmail.com

RESUMO

Uma das formas de se estudar o comportamento da precipitação pluvial é através do Índice de

Anomalia de Precipitação (IAC), esse índice ajuda no monitoramento do comportamento pluviométrico e permite avaliar anos com escassez ou abundância no regime pluviométrico. O objetivo da presente pesquisa visa analisar a ocorrência de eventos extremos de precipitação usando o IAC para cidade de Recife-PE associando com o fenômeno climático extremo El Niño Oscilação Sul (ENOS) e com sistemas meteorológicos. Foram utilizados 58 anos de dados mensais de precipitação pluvial durante o período de 1961 a 2019 para os meses de junho e julho, que foram escolhidos por apresentar o maior índice pluviométrico anual. Através do IAC foi calculado períodos chuvosos e secos para compreensão da pesquisa. O índice apresentou grande variabilidade nos eventos extremos de precipitação para anomalias positivas. Para mês de junho, o IAC detectou em 35 anos com precipitação pluvial e em 25 anos classificados como período seco. Houve uma variação no índice de -2,52 a 3,24. Para o mês de julho foram detectados em 30 anos com anomalia de precipitação positiva e 29 de anomalia negativa, portanto para esse período os eventos extremos tanto de precipitação quanto para secas extremas o índice variou entre -2,70 a 2,79. Portanto, espera-se que a preespera-sente pesquisa possa colaborar com com o entendimento e análiespera-se do comportamento dos eventos extremos de precipitação pluvial em capitais do nordeste brasileiro.

Palavras-chave: Eventos extremos, IAC, Precipitação pluvial, Variabilidade Climática. ABSTRACT

One of the ways to study rainfall behavior is through the Precipitation Anomaly Index (IAC), this index helps to monitor rainfall behavior and allows to evaluate years with scarcity or abundance in the rainfall regime. The objective of this research is to analyze the occurrence of extreme rainfall events using the IAC for the city of Recife-PE associated with the extreme climate phenomenon El Niño South Oscillation (ENOS) and meteorological systems. We used 58 years of monthly rainfall data from 1961 to 2019 for the months of June and July, which were chosen because they presented

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the highest annual rainfall index. Through the IAC, rainy and dry periods were calculated for understanding the research. The index showed great variability in extreme rainfall events for positive anomalies. For the month of June, the IAC detected 35 years with rainfall and 25 years classified as dry period. There was a variation in the index from -2.52 to 3.24. For the month of July were detected in 30 years with positive precipitation anomaly and 29 with negative anomaly, so for this period the extreme events both for precipitation and for extreme droughts the index varied between -2.70 to 2.79. Therefore, it is hoped that the present research can collaborate with the understanding and analysis of the behavior of extreme rainfall events in northeastern Brazilian capitals.

Keywords: Extreme events, IAC, Rainfall, Climate Variability.

1 INTRODUÇÃO

Uma das variáveis meteorológicas que tem um forte impacto no cotidiano de uma sociedade é a precipitação pluvial, sua influência afeta diretamente a atividades humanas, em períodos de escassez causam problemas sociais e ambientais ou e excesso, causam enchentes, escorregamento de encostas (DINIZ, 2013). Estudos relacionados a chuvas extremas sempre foi alvo de investigações no meio científico. A irregularidade nos índices pluviométricos tem como característica a variação interanual na região tropical oscilando entre anos secos e chuvosos. Um dos fatores que pode explicar essas irregularidades na precipitação pluvial da região Nordeste do Brasil (NEB) é a Temperatura da Superfície do Mar (TSM) dos Oceanos Pacífico Tropical e do Oceano Atlântico (MARENGO et al., 2011. A precipitação pluvial é determinada pela formação de fenômenos atmosféricos em diferentes escalas tanto no tempo quanto no espaço associadas com as interações com a superfície e gases constituintes atmosféricos (CALVETTI et al., 2006). Os episódios de chuvas extremas na maioria das vezes podem se enquadrar como desastres naturais, devido a sua magnitude e extensão espacial (BRANDÃO, 2001). De acordo com Santos e Manzi (2011), é possível afirmar que as mudanças no clima acarretam problemas significativos nos setores natural, social e econômico. A variabilidade da precipitação pluvial da região do NEB é uma das causas da intensidade dos eventos extremos relacionados a chuva e ventos. De acordo com Molion e Bernardo (2002), os principais sistemas meteorológicos atuantes na região do NEB são: Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), Vórtices Ciclônico de Altos Níveis (VCAN), Linhas de Instabilidade (LI), Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), Brisas Marítima e Terrestres e as Perturbações Ondulatórias nos ventos Alísios (POAS). Uma das metodologias para compreensão e estudo da precipitação pluviométrica é o Índice de Anomalia de Precipitação (IAC), que visa proporcionar análises em anos de seca e chuva em excesso. Através de uma série de dados históricos de precipitação pluvial o IAC realiza comparações no regime pluviométrico de uma determinada

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região e também permite caracterizar a variabilidade espaço-temporal (ARAÚJO et al., 2007; MARCUZZO et al., 2011; SANCHES et al., 2014). O índice é uma ferramenta de monitoramento de eventos extremos de precipitação, associado a facilidade de dados de precipitação em tempo real, contudo este índice é ser bem apropriado para ser utilizando em regiões semiáridas ou tropicais e que principalmente na região do NEB (REPELLI et al., 1998). Utilizando uma série de dados de precipitação Marcuzzo et al., (2012) analisaram o IAC para precipitação pluvial o estado de Tocantins. Gonçalves et al., (2006) empregou o IAC em seus trabalhos com dados de 15 estações pluviométricas da bacia hidrográfica do Rio São Francisco, diagnosticou que a ocorrência de anos secos é maior que anos chuvosos para região. A partir desse contexto, a cidade de Recife-PE localizada na região do NEB, tem um longo histórico de eventos extremos de precipitação pluvial. Diante do exposto, o objetivo da pesquisa foi quantificar eventos extremos de precipitação pluvial durante os meses de julho e julho para o período de 1961 a 2019 na cidade de Recife através do IAC.

2 MATERIAL E MÉTODOS

Recife é a capital do estado de Pernambuco, localizada na região Nordeste do Brasil com coordenadas geográficas (34,92° W de longitude e 8,05° S de latitude), e tem sua localização contida na Figura 1. A área territorial de Recife é de 218.843 km². De acordo com a classificação climática de Koppen-Geiger, o clima da cidade é considerado Aw, típico de Savana Tropical. De acordo com os dados da normal climatológica fornecida pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) a precipitação média anual do município é de 2.263,4 mm. Foram utlizados dados mensais de precipitação pluvial oriundos da estação meteorológica no INMET localizada no bairro do Curado em Recife-PE compreendendo os meses de junho e julho para o período de 1961 a 2019.

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Figura 1. Localização da área de estudo.

Foram realizados os cálculos da série de dados, obtidas através das médias mensais compreendendo o período de análise para área de estudo. A determinação do IAC foi baseada na metodologia de por Rooy (1965) adaptada por Freitas (2004, 2005), que é obtida a partir de anomalias positivas e negativas de precipitação pluvial. De acordo com Sena et al., (2017) o cálculo do IAC descrito através das seguintes equações 1 (anomalia positiva) e 2 (anomalia negativa), se

> 0, usa-se a equação 1 no caso contrário é utilizada a equação 2:

Em que:

N precipitação observada do mês em questão. precipitação média mensal da série histórica (mm). médias das dez maiores precipitações mensais da série histórica (mm). média das dez menores precipitações mensais da série histórica (mm). A representação das anomalias é dita positiva, visto que os valores estão acima da média histórica dos dados e é dita negativa quando estão abaixo da média histórica. As classificações dos valores dos índices estão ordenadas de acordo com a Tabela 1, variando de extremamente chuvoso para extremamente seco.

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Tabela 1. Classificação da pluviosidade de acordo com o Índice de Anomalia de chuva

CLASSIFICAÇÃO DA PLUVIOSIDADE ÍNDICE DE ANOMALIA DECHUVA Extremamente chuvoso > 4 Muito Chuvoso 2 a 4 Chuvoso 0 a 2 Normal 0 Seco -2 a 0 Muito Seco -2 a -4 Extremamente Seco > -4

Fonte: Adaptado de Marcuzzo et al. (2012).

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para melhor compreensão do comportamento da precipitação pluvial de Recife-PE, é exposto na Figura 2 o meses com maiores índices de pluviosidade registradas para o período de análise, onde é possível constatar o que já foi mencionado anteriormente, que são os meses de maior registro pluviométrico que representa 32,6% do acumulado anual.

Figura 2. Precipitação média mensal para cidade entre os anos de 1961-2019 com destaque para o mês de junho e julho.

De acordo com a classificação do índice adaptada de Marcuzzo et al., (2012) constatou-se que todos os meses de junho apresentaram 34 anos com anomalias positivas e 25 anos com anomalias negativas, onde os anos de 1961, 1972, 2009 e 2014 foram considerados anos normais, sem apresentação de anomalia, pois os valores do IAC estavam próximos de zero corroborando com a classificação adptada Marcuzzo et al., (2012). O IAC obteve uma variação entre -2,52 a 3,24 para o mês de junho conforme pode ser observado na Figura 3. É válido destacar o mês de junho de 1964 que coincidiu com a ocorrência do fenômeno climático ENOS em sua fase fria (La Niña), os anos de 1965 e 2002 também houve coincidência com a ocorrência do ENOS, porém em sua fase quente (El Niño) ambos com instensidade fraca, e os anos de 1994 e 2005 seguiram neutro. Tais anos foram classificados através do cálculo do IAC como anos Muito chuvosos. Analisando junho de 2006 com

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precipitação mensal acumulada para Recife de 432 mm observou-se que de acordo com dados da (CPC/NOAA) que neste ano não houve ocorrência do fenômeno ENOS. Um dos fatores que podem explicar a alta no regime pluviométrico para região nesta determinada época do ano são os Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOL). Sobre o Norte e Leste da região NEB, Kouadio et al.,

(2012) afirmam que há uma contribuição significativa do DOL para alta nos índices de precipitação

pluvial, o sistema sofre um deslocamento sobre o Atlântico Sul durante todo o ano, afetado assim a região NEB, sua maior amplitude e fase é durante o outono e inverno austral (CHAN, 1990).

Figura 3. Valores do Índice de Anomalia de Chuva (IAC) positivos de negativos, referente a todos os meses de Junho

de (1961-2019), para cidade de Recife-PE.

Um exemplo da atuação do DOL em Recife é mostrado na (Figura 4 e 5) com formação no dia 20/06/2006 e atuação favorável no dia 21/06/2006 com precipitação de 82,8 mm para esse segundo dia da análise. Esse sistema meteorológico pode causar eventos extremos de precipitação que podem induzir deslizamentos de encostas, alagamentos, e resultar em perdas de vidas humanas (MACHADO et al., 2012; SANTOS et al., 2012; ALVES et al., 2013;).

Figura 4 – Imagens de satélite do GOES 10, no canal infravermelho para o dia 20/06/2006. Fonte: Adaptado de Pereira

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Figura 5 – Imagens de satélite do GOES 10, no canal infravermelho para o dia 21/06/2006. Fonte: Adaptado de

Pereira (2011).

Analisando Julho (1961-2019) as anomalias positivas se apresentaram em 30 anos e as negativas em 29 anos, com índice variando entre -2,70 a 2,79 (Figura 6). Entre o período pesquisado é importante destacar os anos de 1966; 1975; 1984; 1985; 1988 e 2000 de acordo com os cálculos do IAC esses anos foram classificados como “Muito chuvosos”. Julho de 1975; 1985; 1988 e 2000 apresentaram episódios do fenômeno La Niña. Dentre esses anos 1985 e 2000 a intensidade do La Niña foi fraco e em 1975 e 1998 foi intensificado como moderado e de acordo com (CPC/NOAA) os anos de 1966 e 1984 não apresentaram atuação do fenômeno ENOS, seguindo assim uma categoria de neutralidade para o período estudado. Outra contribuição para esse período é atuação do DOL. Yamazaki (1975) e Yamazaki e Rao (1977) diagnosticaram ondas de leste no oceano Atlântico Sul em direções ao litoral do NEB e através de pequenas faixas imagens (5º de latitude) obtidas por satélite meteorológico, eles detectaram linhas inclinadas de nebulosidade sobre o Atlântico Sul no período de (junho-julho-agosto) no inverno do Hemisfério Sul (HS).

Figura 6. Valores do Índice de Anomalia de Chuva (IAC) positivos de negativos, referente a todos os meses de Julho

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p.69045-69053 ,sep. 2020. ISSN 2525-8761 4 CONCLUSÃO

Através da distribuição têmporo-espacial é possível vizualizar o comportamento da precipitação pluvial tanto no espaço quanto no tempo. Por meio da aplicação do IAC na série de dados de precipitação pluvial do mês de junho para um período de 58 anos foi possível observar alguns valores de anomalia positiva coincidiu com a ocorrência do ENOS sob sua fase positiva e com sua fase negativa para as anomalias negativas. Observou-se que os maiores valores do IAC em valores absolutos concentram-se em sua maioria em anomalias positivas, visto que houve uma maior variação do IAC. As anomalias positivas apresentaram-se com intensidade de muito chuvosa em cinco anos diferentes e para o mesmo não o índice não detectou eventos extremos de seca sendo caracterizados alguns períodos com seca normal, porém com a ocorrência do El Niño com intensidade fraca. Para Julho observou-se uma alta associação quase perfeita nas anomalias positiva e negativas. Foi diagnosticado que em alguns períodos o La Niña ocorreu de forma moderada contribuindo para uma alta nos índices de pluviosidade de Recife. Salienta-se que a metodologia do IAC pode ser utilizada como uma ferramenta útil para compreender o comportamento da precipitação pluvial na área de estudo. Diante da exposto, das análises, espera-se que a presente pesquisa possa colaborar com o entendimento eventos extremos climáticos relacionados a pluviometria para cidade de Recife-PE.

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