InÍcio da est. chuvosa nas Reg. Se/CO/s do NE do Brasil, afetadas pela crise de energia
Jose A. Marengo, Lincoln Muniz Alves, Christopher A. C. Castro, David Mendes
Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos CPTEC/INPE
Introdução:
O
seguinte relatório analisa os resultados de pesquisas desenvolvidas
e em andamento, que procuram estabelecer uma climatologia
de início da estação chuvosa com maior detalhe que em escalas
mensais. A ênfase é dada nas bacias do Alto São Francisco,
Paranaíba e Rio Grande, localizadas nas regiões Sudeste,
Centro-Oeste e sul do Nordeste do Brasil. A importância
do estudo se dá ao grau da informação na qual diversas atividades
econômicas e sociais, a exemplo do planejamento de atividades
agrícolas e gerenciamento dos recursos hídricos, demandam
quanto ao conhecimento das datas de início da estação chuvosa
nas diversas regiões do país.
As
datas de início e fim da estação chuvosa podem ser definidas
de diversas formas. Uma possível caracterização do início
da estação chuvosa (Sugahara, 1991) baseia-se na chuva acumulada
a cada cinco dias (pêntadas) através dos seguintes critérios:
(a) primeira ocorrência de uma pêntada com 10 mm; (b) não
seguido por três pêntadas com acumulação inferior a 15 mm/
pêntadas. O final da estação chuvosa (Sugahara, 1991) pode
ser definido como a pêntada, a partir da qual ocorrem três
pêntadas consecutivas com precipitação inferior a 15 mm/pêntadas,
não seguida de uma pêntada com mais de 10 mm.
Estudos
desenvolvidos por Kousky (1988), Horel et. al. (1989) e
Marengo et. al. (2001) determinaram o início da estação
chuvosa em diferentes regiões do país, baseados em observações
de chuva ou estimativa da convecção (principal mecanismo
da atmosfera na produção de chuva) fornecida por satélites
meteorológicos. Estes valores estimados, chamados de Radiação
de Onda Longa emergente (ROL), fornecem informações de convecção
profunda (chuva) que pode ser esperada, e com um limiar
que indique as condições que favoreçam o desenvolvimento
de precipitação, o que discrimina precipitação convectiva.
Com esse limiar, é possível estabelecer as datas esperadas
de início da estação chuvosa. Este relatório é baseado na
metodologia desenvolvida por Kousky (1988).
Kousky
(1988) determinou o início e fim da estação chuvosa no Brasil
via sensoriamento remoto (satélite) usando um critério de
valores mínimos de ROL, acumulados a cada cinco dias, para
o período 1979-1987. Vale lembrar que a ROL tem sido extensivamente
usada como indicador de chuvas e nebulosidade, especialmente
em áreas tropicais, onde flutuações de ROL são fortemente
controladas pela convecção profunda, responsável por grande
parte da precipitação. Baixos valores de ROL, sobretudo
inferiores a 240 W/m
2, são indicativos de nuvens
profundas que apresentam maior probabilidade de ocorrência
de precipitação. Entretanto, nuvens do tipo cirrus (nuvens
altas), não precipitantes, por serem muito altas e frias,
também apresentam baixo valor de ROL e, portanto, podem
levar a uma superestimativa da precipitação. Apesar de existirem
limitações inerentes à análise da precipitação via ROL,
trata-se de uma metodologia de sensoriamento remoto que
supre deficiências inerentes aos sistemas de observação
na superfície (principalmente a densidade espacial e temporal
das estações).
Uma
atualização vem sendo feita para determinar o início médio
da estação chuvosa em diferentes regiões do país, assim
como da variabilidade interanual desde 1979 a 1999 e durante
episodios de El Niño e La Niña, com uma maior resolução
espacial (2,5x2,5 graus de latitude-longitude). O presente
relatório discute alguns dos resultados parciais deste estudo,
focalizando na Região Sudeste e Centro-oeste, áreas afetadas
pela falta de chuvas e pela crise de energia atual.
2. Metodologia
A
pêntada que marca o início da estação chuvosa foi definida
por Kousky (1988) pelos seguintes critérios: (a) ROL média
inferior a 240 Wm
-2; (b) pelo menos 10 das 12
pêntadas anteriores com ROL média superior a 240 Wm
-2
e (c) ao menos 10 das 12 pêntadas posteriores apresentando
ROL média inferior a 240 Wm
-2. A pêntada que
caracteriza o final da estação chuvosa foi definido por
Kousky (1988) através do seguinte critério: (a) ROL média
superior a 240 Wm
-2; (b) ao menos 10 das 12 pêntadas
antecedentes com ROL
média inferior a 240 Wm
-2 e (c) ao menos 10 das 12 pêntadas posteriores
com ROL média superior a 240 Wm
-2. A Tabela 1
mostra o número da pêntada e o período que a corresponde.
A Tabela 2 mostra as datas aproximadas do início e final
da estação chuvosa em diversas regiões do país.
As bacias do Alto São Francisco, Paranaíba
e Rio Grande (Figura 1a) experimentam ciclos anuais similares,
com o final da estação chuvosa em agosto-setembro e a intensificação
das chuvas em outubro, atingindo os máximos valores em dezembro-janeiro.
As Figuras 1b-d mostram que em 2000-2001, anos com chuvas
relativamente menores, a estação chuvosa começou relativamente
tarde, e com valores bastante baixos no período dezembro-fevereiro,
que climatologicamente são os meses mais úmidos.
(a) |
 (b) Rio São Francisco |
 (c) Rio Paranaíba |
 (d) Rio Grande |
Figura
1 – (a) Localização das bacias nas Regiões Sudeste, Centro-Oeste
e Nordeste afetadas pela estiagem prolongada. (b-d) Ciclo
anual das chuvas nas bacias do Rio São Francisco (Alto São
Francisco), Paranaíba e Grande (
Fonte: http://tucupi.cptec.inpe.br/~energia).
3.Resultados
Em
geral, as Regiões Sudeste e Centro-Oeste, devido ao posicionamento
latitudinal, caracterizam-se por serem Regiões de transição
entre os climas quentes de latitudes baixas e os climas
mesotérmicos, do tipo temperado das latitudes médias (Silva
Dias & Marengo, 1999). A precipitação distribui-se uniformemente
nessas Regiões, com a precipitação média anual acumulada
variando em torno de 1500 e 2000 mm. Dois núcleos máximos
são registrados: na região do Brasil Central e no litoral
da Região Sudeste, com uma relativa escassez de chuvas ao
longo do ano, no norte de Minas Gerais. O trimestre (junho-julho-agosto)
mais seco ocorre de forma bastante uniforme em toda a região.
A precipitação nesse trimestre é da ordem de apenas 30 mm
em grande parte do Brasil Central. O trimestre mais chuvoso
também ocorre de forma bastante uniforme no período de dezembro-janeiro-fevereiro,
exceto na parte leste, que apresenta o máximo de precipitação
aproximadamente 1 mês antes. O litoral da Região Sudeste,
principalmente o litoral norte de São Paulo, com valores
acumulados anuais da ordem de 3500 a 4000 mm, com máximo
de verão, mas sem uma estação seca bem definida.
Baseado
nesta informação e na análise da Figura 1, as pêntadas de
ROL permitem um melhor detalhe na identificação do início
da estação chuvosa na região das bacias em escala mensal.
A análise feita por Kousky (1988) foi incorporada nesse
relatório.
A
Figura 2 apresenta as pêntadas médias do início da estação
chuvosa no país, com um maior detalhe (em cores) nas Regiões
Sudeste, Sul e Centro-Oeste do Brasil, afetadas pela crise
de energia devido à estiagem prolongada. Em agosto e normalmente
até o início de setembro, as condições atmosféricas ainda
são de inverno sobre estas Regiões, ou seja, não são favoráveis
à formação de nuvens profundas que possam causar precipitação
em uma extensa área. Em média, as primeiras chuvas significativas,
que prenunciam o início do período mais chuvoso na bacia
do Rio Paranaíba, ocorrem entre 23 de setembro e de 12 outubro,
e na bacia do Rio Grande, entre 8 e 27 de setembro. No Alto
São Francisco as chuvas começam em média entre 23 e 27 de
setembro.
Figura 2 – Período (pêntada, Tabela 1) no qual, em média,
ocorrem as primeiras chuvas significativas que prenunciam
o início do período mais chuvoso. O código de cores representa
a pêntada e o período de tempo de início das chuvas, baseados
em Kousky, 1988.
Sugahara
(1991), baseado em dados de ROL e dados pluviométricos do
Departamento de Águas e Energia do Estado de São Paulo (DAEE),
mostra que o início da estação chuvosa no Estado de São
Paulo coincide com o início de chuvas na região oceânica
vizinha e no Brasil Central (final de setembro e início
de outubro), e que o final ocorre em meados de abril. O
Alto Amazonas apresenta o início da estação chuvosa cerca
de seis qüinqüênios antes de São Paulo, e o início ocorre
na Bolívia, cerca de dois qüinqüênios antes. O sul do Nordeste
apresenta o início da estação chuvosa com cerca de cinco
qüinqüênios de atraso em relação ao Estado de São Paulo.
Os resultados obtidos por Sugahara concordam, a grosso modo,
com os apresentados por Kousky (1988).
No
presente relatório, usando dados de chuva média de mais
de 300
postos pluviométricos na bacia do Paranaíba,
Grande e São Francisco, utilizados até 2001, pode-se observar
que em média, o início da estação chuvosa é observada também
entre o final de setembro e outubro. Sansigolo (
comunicação
pessoal) calculou a contribuição mensal de chuva
para a Região Sudeste do Brasil, baseado em dados da ANEEL,
considerando o período 1959-1997. A Tabela 3 mostra as contribuições
percentuais de chuva para cada mês, e pode-se observar que
entre outubro e abril ocorre 85% do total anual das chuvas,
e que as chuvas significativas ocorrem entre setembro e
outubro.
Em
alguns anos irregulares, como aquele de 1988-89, que foi
um ano com seca cobrindo desde o Uruguai até o Estado de
São Paulo, a estação chuvosa foi fraca e começou tarde,
aproximadamente em meados de outubro. Não tem sido encontrados
impactos significativos dos fenômenos El Niño ou La Niña
na data de início das chuvas, nem na quantidade acumulada
durante a estação chuvosa. Similar comportamento observou-se
no ano hidrológico 2000-2001, que foi caracterizado como
um ano entre normal e com uma La Niña fraca.
4.
Discussões
As
Regiões Sudeste e Centro-Oeste apresentam o que poderia
ser chamada de “baixa previsibilidade climática”, onde devido
a um caráter de transição do clima entre estas duas regiões,
localizadas entre regiões de relativamente “alta previsibilidade”
climática, como são o Nordeste e o Sul do Brasil, a previsão
sazonal de clima é difícil e o indice de acerto dos modelos
de clima ainda são baixos nessas Regiões. O CPTEC e os centros
meteorológicos mundiais do USA (NCAR, NCEP, COLA), da Europa
(ECMWF), Instituto Max Planck), Australia (BMRC) dentre
outros, reconhecem a grande dificuldade em prever o clima
para a próxima estação nas regiões Sudeste e Centro-Oeste
com um alto grau de acerto e as previsões apresentadas tem
um baixo grau de confiabilidade, especialmente para chuvas
durante estações intermediarias como primavera ou outono.
A previsão de clima, a nível intra-sazonal, é muito difícil
de se fazer, e, portanto, uma previsão sobre a data de início
da estação chuvosa nas regiões de baixa previsibilidade,
mesmo que em regiões de alta previsibilidade, é um alvo
difícil de se atingir.
De modo geral, as flutuações das chuvas na escala de tempo
de meses são praticamente imprevisíveis nas Regiões Sudeste,
Centro-Oeste e sul do Nordeste. Esta imprevisibilidade climática
é uma característica intrínseca da atmosfera nessas Regiões.
Portanto, não há base científica para elaborar previsões
com um mínimo de confiabilidade, tanto com relação ao total
das chuvas dessas regiões, como sobre a data precisa de
seu início, com meses de antecedência. Com base somente
na análise estatística das séries históricas de dados de
chuvas para as regiões afetadas, de baixa previsibilidade,
seria temerário “prever” o início das chuvas para o final
de agosto.
Estudos em andamento, usando dados de ROL e chuva com maior
resolução espacial e temporal, vão permitir uma melhor análise
da variabilidade intra-sazonal das chuvas e o início e fim
da estação chuvosa, tanto na área de emergência como em
todo o país. Assim, poderemos estudar a dependência do início
e fim da estação chuvosa ao aquecimento ou resfriamento
superficial no Pacifico equatorial ou no Atlântico tropical
e subtropical, ou mesmo as complexas interações entre o
tempo e clima das regiões tropicais e subtropicais no Brasil.
Referências:
Horel,
J., Hahmann, A., Geisler, J., 1989: An investigation of
the annual cycle of the convective activity over the tropical
Americas.
J. Climate, 2, 1388-1403;
Kousky, V.
E., 1988: Pentad outgoing longwave radiation climatology
for the South American sector.
Rev. Bras. Meteo.,
3, 217-231;
Marengo,
J., Liebmann, B. Kousky, V., Filizola, N., Wainer I, 2001:
On the onset and end of the rainy season in the Brazilian
Amazon Basin.
, Journal of Climate, 14, 833-852;
Silva
Dias, P., Marengo, J., 1999: Águas atmosféricas.
Águas
Doces no Brasil-capital ecológico usos múltiplos, exploração
racional e conservação. Aldo da Cunha Rebouças, Benedito
Braga Jr., José Galizia Tundizi, Eds. IEA/USP, pp. 65-116;
Sugahara, S., 1991:
Flutuações interanuais, sazonais
e intrasazonais da precipitação no estado de São Paulo.
Tese de Doutorado. Departamento de Meteorologia. IGA/USP.
140 pp.
Tabela 1 – Números de pêntadas e suas respectivas
datas
| Pêntada |
Datas |
Pêntada |
Datas |
| 1 |
1-5de Janeiro |
38 |
5-9de Julho |
| 2 |
6-10
de Janeiro |
39 |
10-14
de Julho |
| 3 |
11-15
de Janeiro |
40 |
15-19
de Julho |
| 4 |
16-19
de Janeiro |
41 |
20-24
de Julho |
| 5 |
20-24
de Janeiro |
42 |
25-29
de Julho |
| 6 |
25-29
de Janeiro |
43 |
30
de Jul. a 3 Agosto |
| 7 |
30
de Jan. a 4 Fev |
44 |
4-8
de Agosto |
| 8 |
5-9
de Fevereiro |
45 |
9-13
de Agosto |
| 9 |
10-14
de Fevereiro |
46 |
14-18
de Agosto |
| 10 |
15-19
de Fevereiro |
47 |
19-23
de Agosto |
| 11 |
20-24
de Fevereiro |
48 |
24-28
de Agosto |
| 12 |
25
de Fev. a 1 de Mar |
49 |
29
de Ago. a 2 Set. |
| 13 |
2-6
de Março |
50 |
3-7
de Setembro |
| 14 |
7-11
de Março |
51 |
8-12
de Setembro |
| 15 |
12-16
de Março |
52 |
13-17de
Setembro |
| 16 |
17-21
de Março |
53 |
18-22
de Setembro |
| 17 |
22-26
de Março |
54 |
23-27
de Setembro |
| 18 |
27-31
de Março |
55 |
28-de
Set. a 2 de Out. |
| 19 |
1-5
de Abril |
56 |
3-7
de Outubro |
| 20 |
5-10
de Abril |
57 |
8-12
de Outubro |
| 21 |
11-15
de Abril |
58 |
13-17
de Outubro |
| 22 |
16-20
de Abril |
59 |
18-22
de Outubro |
| 23 |
21-25
de Abril |
60 |
23-27
de Outubro |
| 24 |
26-30
de Abril |
61 |
28
Out. a 1 de Nov. |
| 25 |
1-5
de Maio |
62 |
2-6
de Novembro |
| 26 |
6-10
de Maio |
63 |
7-11
de Novembro |
| 27 |
11-15
de Maio |
64 |
12-16
de Novembro |
| 28 |
16-20
de Maio |
65 |
17-21
de Novembro |
| 29 |
21-25
de Maio |
66 |
22-26
de Novembro |
| 30 |
26-30
de Maio |
67 |
27
Nov. a 1 de Dez. |
| 31 |
31
de Maio 4 Junho |
68 |
2-6
de Dezembro |
| 32 |
5-9
de Junho |
69 |
7-11
de Dezembro |
| 33 |
10-14
de Junho |
70 |
12-16
de Dezembro |
| 34 |
15-19
de Junho |
71 |
17-21
de Dezembro |
| 35 |
20-24
de Junho |
72 |
22-26
de Dezembro |
| 36 |
25-29
de Junho |
73 |
27-31
de Dezembro |
| 37 |
30
de Jun. a 4 de Jul. |
|
|
Tabela
2 – Início e final da estação chuvosa no Brasil,
baseado nos resultados de Kousky (1988) e Silva Dias e Marengo
(1999)
| Região |
Início |
Final |
| Norte |
Agosto-Dezembro |
Junho |
| Nordeste |
Fevereiro |
Maio |
| Centro-oeste |
Setembro |
Maio |
| Sudeste |
Setembro-Outubro |
Abril |
| Sul |
Julho |
Novembro |
Tabela
3 – Contribuição mensal de chuva para a Região Sudeste
do Brasil baseada nos dados de chuva da ANEEL, no período
de 1959-97 (Fonte. C. Sansigolo-CPTEC/INPE)
| Mês |
Contribuição
% mensal |
Contribuição%
acumulada |
| Janeiro |
17.2 |
17.2 |
| Fevereiro |
12.2 |
29.4 |
| Março |
11.3 |
40.7 |
| Abril |
5.7 |
46.4 |
| Maio |
3.5 |
49.9 |
| Junho |
2.1 |
52.0 |
| Julho |
1.9 |
53.9 |
| Agosto |
1.8 |
55.7 |
| Setembro |
4.2 |
59.9 |
| Outubro |
8.9 |
68.8 |
| Novembro |
13.6 |
82. |
| Dezembro |
17.6 |
100 |