2 IMPACTOS SOBRE O MEIO FÍSICO CLIMA E MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA CIDADE DO RIO DE JANEIRO A ORLA COSTEIRA DA REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO: IMPACTOS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS SOBRE O MEIO ELEVAÇÃO DO NÍVEL DO MAR E REDEFINIÇÃO DA LINHA DE COSTA NA REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO CLIMA E MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA CIDADE DO RIO DE JANEIRO Claudine Dereczynski (IGEO/UFRJ) | José Marengo (INPE) | Maria G. A. Justi da Silva (IGEO/UFRJ) | Isimar de A. Santos (IGEO/UFRJ) O relevo acentuado e diversificado da Região Metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ) e a proximidade do Oceano Atlântico e das Baías da Guanabara e de Sepetiba, contribuem para a grande variabilidade espacial dos elementos meteorológicos, tais como a precipitação, temperatura, umidade, ventos, nebulosidade e evaporação. A cidade do Rio de Janeiro desenvolve‐se ao redor do Maciço da Tijuca, que a divide em “Zona Norte” e “Zona Sul”. Além deste maciço, outros dois: Maciço Gericinó‐Mendanha ao norte, e Maciço da Pedra Branca a oeste, influenciam a climatologia da região que é limitada ao sul pelo Oceano Atlântico, a leste pela Baía da Guanabara e a oeste pela Baía de Sepetiba. A RMRJ tem sido castigada, principalmente durante a estação chuvosa (de novembro a março), por eventos de chuvas intensas que geram grandes transtornos à população. No início de abril de 2010 a Região Metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ) foi atingida por sistemas convectivos de mesoescala associados a uma frente fria que se deslocava pela região. Os totais pluviométricos atingiram 323 mm em 24 horas, provocando deslizamentos que fizeram 167 mortes em Niterói e 66 no Rio de Janeiro, deixando 3262 desabrigados e 11439 desalojados. Neste evento, outros transtornos como enchentes, quedas de árvores, problemas de transmissão de energia elétrica, além de ressacas com ondas de até 5 metros, paralisaram a RMRJ nos dias 6 e 7 de abril de 2010 (Figura 1). Desde a implementação do Sistema Alerta Rio, em janeiro de 1997, este foi o caso mais severo de chuvas intensas, superando o evento de 9 de janeiro de 1998 quando a precipitação em 24 horas atingiu 272,8 mm na Tijuca. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 43 Figura 1 – Fotos da destruição provocada pelas chuvas intensas no Rio de Janeiro e Niterói nos dias 6 e 7 de abril de 2010. Recentemente, na madrugada de 12 de janeiro de 2011, a Região Serrana do Rio de Janeiro foi devastada por chuvas intensas ocasionadas pela chegada de um sistema frontal na região (Figura 2). De acordo com o Banco de Dados Internacional de Desastres (EM‐DAT), com sede na Bélgica, este foi o desastre natural mais severo da história do país, com 872 mortes registradas até o momento (421 em Nova Friburgo, 354 em Teresópolis, 71 em Petrópolis, 21 em Sumidouro, 4 em São José do Vale do Rio Preto e 1 em Bom Jardim), além de 427 desaparecidos, mais de 9000 desabrigados e mais de 11000 desalojados. As chuvas ocorreram entre aproximadamente 23 Z (21 h local) do dia 11 de janeiro e 10 Z (8 h local) do dia 12 de janeiro, totalizando‐se em apenas 12 horas em Nova Friburgo nas estações do INEA: 222,0 mm na estação Ypu, 193,4 mm na estação Sítio Santa Paula, 184,2 mm na estação Olaria e 126,0 mm em Pico Caledônia. Na estação Teresópolis do INMET o total pluviométrico acumulado no mesmo período (entre 23 Z e 11 Z) foi de 79,0 mm. As fortes chuvas deflagaram avalanches e enchentes que mobilizaram, solo, rochas e árvores, gerando um cenário de destruição nas cidades afetadas. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 44 Figura 2 – Foto da região de Nova Friburgo com incontáveis clareiras nas montanhas e rios turvos de lama (Fonte: Jornal O Globo – 30/01/2011). Este capítulo foi desenvolvido com o objetivo principal de investigar se estão ocorrendo mudanças climáticas significativas no clima presente e para elaborar projeções climáticas até o final do século XXI para a cidade do Rio de Janeiro. Para isso, inicialmente no item 1 é feita uma descrição da climatologia da região. A seguir, no item 2 apresenta‐se a detecção das mudanças climáticas, ou seja, analisa‐se a evolução da precipitação e temperaturas extremas diárias ao longo das últimas quatro décadas. O item 3 é dedicado às projeções das mudanças climáticas futuras e, finalmente, no item 4 estão as conclusões e propostas a médio e longo prazo das ações necessárias para ampliar o conhecimento da comunidade e dos gestores públicos no campo da mudança climática. Os conjuntos de dados observacionais utilizados para analisar a climatologia da região e para fazer a detecção da mudança climática nas últimas décadas pertencem ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). A localização e as informações referentes a cada uma das estações do INMET utilizadas são apresentadas no mapa da Figura 3 e na Tabela 1. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 45 Figura 3 – Mapa do Município do Rio de Janeiro com localização das estações do INMET utilizadas neste trabalho: Alto da Boa Vista, Bangu, Rio de Janeiro e Santa Cruz. Tabela 1 – Informações sobre as Estações Meteorológicas do INMET utilizadas no trabalho Estação Latitude Longitude Altitude Período de (graus (graus W) (m) Alto da S)
Boa 22,95 43,27 347,09 Vista Bangu 22,87 43,45 40,30 funcionamento da ã
l l
01/06/1966 a 26/09/2008 01/01/1961 a 26/09/2008 Dados utilizados/períodos Normais climatológicas 1967 a 1990 e dados diários de chuva, temp. máxima e mínima do ar de 01/01/1967 a 31/12/2007 Normais climatológicas 1961‐1990 Pça XV : 22,90 43,17 30,55 11/06/1941 a 01/11/1973 Rio de Aterro do Janeiro 22,92 43,27 5,32 Flamengo: Normais climatológicas 1961‐1990 01/11/1973 31/12/1991 Morro da Caixa Santa Cruz 22,92 43,68 63,0 D’água: Valores diários de chuva, temperaturas 01/01/1964 máxima e mínima do ar 31/12/2009 MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 46 É importante ressaltar que a estação do Alto da Boa Vista localiza‐se dentro da floresta da Tijuca, onde a vegetação não sofreu grandes pressões e a expansão da malha urbana foi reduzida nas últimas décadas, enquanto as estações de Santa Cruz e Bangu situam‐se respectivamente nas Zonas Oeste e Norte do município, onde ocorreu significativa expansão/adensamento da malha urbana com eventual redução da cobertura vegetal. A estação denominada Rio de Janeiro foi instalada na Praça XV de Novembro, a seguir foi deslocada para o Aterro do Flamengo e nos últimos anos (desde 30/04/2002) encontra‐se na Praça Mauá. Caracterização do Clima da Cidade do Rio de Janeiro A Organização Meteorológica Mundial (OMM) preconiza que os Serviços Meteorológicos Nacionais produzam relatórios do clima a cada 30 anos contendo as médias mensais das principais variáveis observadas em estações ou postos meteorológicos padronizados. A cidade do Rio de Janeiro possui apenas uma Estação Climatológica Principal denominada Rio de Janeiro, mas o INMET tem produzido seus relatórios de normais climatológicas para a cidade do Rio de Janeiro usando também algumas Estações Climatológicas Ordinárias, tais como Alto da Boa Vista e Bangu que não incluem o registro de todos os parâmetros meteorológicos. Os ciclos anuais das temperaturas máxima, mínima e média compensada do ar, precipitação, evaporação e umidade relativa, obtidos das normais climatológicas do INMET (INMET, 2009) nas estações Rio de Janeiro, Alto da Boa Vista e Bangu são apresentados nas Figuras 4 a 6. Da estação Rio de Janeiro (INMET, 2009) foi possível obter também as normais climatológicas da insolação, nebulosidade, velocidade do vento e pressão atmosférica ao nível da estação, apresentados na Figura 7. Para a pressão atmosférica ao nível da estação, nebulosidade e intensidade dos ventos, os valores diários são obtidos através de uma média aritmética simples nos 3 horários de observação (12, 18 e 24 Z). Para a chuva, evaporação e insolação são fornecidos totais diários. A umidade relativa média diária compensada (URc) é dada pela Equação 1: URc =
UR12 Z + UR18 Z + 2UR24 Z
(Eq. 1) 4
A temperatura média compensada (TMc) , é calculada a partir da Equação 2: TM c =
Tmax + Tmin + T12 Z + 2T24 Z
(Eq. 2) 5
MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 47 Na Figura 4 estão representadas as temperaturas máxima, mínima e a média compensada. Como esperado, no verão (inverno) ocorrem as maiores (menores) temperaturas do ar. Na estação de Bangu, localizada ao norte do Maciço da Tijuca, longe do litoral e em meio a área urbana extensa e consolidada, ocorrem as maiores temperaturas máximas. No entanto, em termos de temperatura média compensada, os valores em Bangu são aproximadamente iguais aos valores observados na estação Rio de Janeiro. A estação do Alto da Boa Vista, localizada a 347 m de altitude e próxima à Floresta da Tijuca (maior floresta urbana do mundo), apresenta os menores valores de temperaturas máxima, média e mínima. As amplitudes térmicas anuais, representadas pelas diferenças entre as temperaturas do mês mais quente e do mês mais frio, são maiores em Bangu e no Alto da Boa Vista localizadas em pontos mais afastados do mar. Nota‐se portanto, a forte influência da topografia, que age bloqueando a brisa marítima e os sistemas transientes que penetram pelo litoral em direção ao interior da cidade. Figura 4 – Ciclo anual das temperaturas máximas, mínimas e médias compensadas nas estações do Rio de Janeiro, Alto da Boa Vista e Bangu (Fonte: INMET). Os mesmos efeitos fisiográficos de regionalização afetam o comportamento da precipitação e da evaporação mostradas na Figura 5. Nota‐se maiores valores da precipitação na estação do Alto da Boa Vista decorrente da convergência de umidade promovida pela encosta que faceia o mar. Como é característico na região Sudeste do Brasil, o verão é bastante chuvoso e o inverno tem precipitação bastante reduzida. Vê‐se também que a evaporação é elevada no verão quando as temperaturas são maiores e reduzida no inverno, quando predominam baixas temperaturas. Contudo, no outono e principalmente na primavera ocorre uma ligeira elevação da evaporação, provavelmente devido à interação não linear entre os vários fatores controladores como a temperatura do ar, a velocidade do MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 48 vento e a cobertura de nuvens. A diferença de comportamento das três estações está associada à disponibilidade de água no solo e às temperaturas (as regiões mais elevadas tem temperaturas mais baixas). Nota‐se, exceto para o Alto da Boa Vista, que no período do final do outono até o início da primavera a evaporação ultrapassa a precipitação. Figura 5 – Ciclo anual dos totais mensais de precipitação (mm) e evaporação (mm) nas estações do Rio de Janeiro, Alto da Boa Vista e Bangu (Fonte: INMET). A Figura 6 apresenta as normais da umidade relativa do ar. Ao longo do ano no meio do inverno a umidade relativa nas três localidades é um pouco mais baixa. Como a umidade relativa não depende apenas do teor de umidade do ar, mas varia inversamente com a temperatura, nos meses de julho e agosto a umidade absoluta do ar deve ser bastante baixa. A umidade relativa mostra‐se maior no Alto da Boa Vista por causa das baixas temperaturas registradas naquela localidade. Já no caso de Bangu além das elevadas temperaturas, a distância do mar reduz significativamente a umidade na região. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 49 Figura 6 – Ciclo anual da umidade relativa (%) nas estações do Rio de Janeiro, Alto da Boa Vista e Bangu (Fonte: INMET). Na Figura 7 são apresentados os ciclos anuais da insolação, nebulosidade, velocidade do vento e pressão atmosférica apenas para a estação Rio de Janeiro. A insolação (Fig. 7 a) é a medida do número de horas de brilho solar, ou seja, número de horas sem que a radiação solar direta seja interceptada por nuvens. Destacam‐se os meses de setembro e outubro onde os mínimos de insolação se devem ao aumento da nebulosidade estratiforme no Rio de Janeiro nesta época do ano. Na Figura 7 b a fração em décimos de céu coberto por nuvens no Rio de Janeiro é mostrada através do índice denominado nebulosidade. Destaca‐se o período que vai de setembro a janeiro quando a nebulosidade média mensal supera os cinqüenta por cento. Nos meses de julho e agosto o Rio de Janeiro se caracteriza por céu mais claro devido à atuação de massas de ar polar seco que predominam nesta época do ano e que tem como característica os movimentos subsidentes que inibem a formação de nuvens. A Figura 7 c representa a intensidade média do vento ao longo do ano no Rio de Janeiro. A velocidade do vento é afetada tanto pelos gradientes de pressão em escala sinótica (anticiclones e frentes frias) como os de escala local (brisas e tempestades). No verão, o maior aquecimento do continente produz uma intensificação da brisa marítima, gerando ventos mais intensos que no restante do ano. A Figura 7 d referente às normais da pressão atmosférica mostram que esta se eleva significativamente no período do inverno quando predominam massas de ar migratórias de origem polar e o anticiclone subtropical do Atlântico Sul adentra o continente, com valores maiores do que nos períodos de verão. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 50 (a)
(b) (c) (d) Figura 7 – Ciclo anual de: (a) insolação (h), (b) nebulosidade (décimos), (c) velocidade do vento (m/s) e (d) pressão atmosférica ao nível da estação (hPa) na estação do Rio de Janeiro (Fonte: INMET). Existem poucos trabalhos que tratam da distribuição espacial das variáveis apresentadas acima. Em Dereczynski et al. (2009) é elaborada uma climatologia da precipitação no município do Rio de Janeiro utilizando‐se 10 anos (1997 a 2006) de dados observados na rede de 30 postos pluviométricos da Fundação Geo‐Rio. De acordo com os autores, os totais pluviométricos anuais médios (Figura 8) exibem máximos concentrados junto aos três maciços existentes na cidade: na Serra da Carioca (2200 mm) na Serra do Mendanha (1400 mm) e na Serra Geral de Guaratiba (1200 mm). Tais valores reduzem‐se em direção às planícies, sendo um mínimo de 900 mm observado na Zona Norte da cidade. Este padrão de distribuição espacial das chuvas é explicado pelos sistemas meteorológicos em deslocamento, preferencialmente de sul para norte, produzindo máximos (mínimos) de precipitação à barlavento (sotavento) das serras. Tal processo é ainda amplificado pelo levantamento de ar úmido trazido pela brisa marítima que predomina no município. Os totais pluviométricos máximos registrados na cidade foram: 54,0 mm em 15 minutos; 69,7 mm em 30 minutos; 116,2 mm em 1 hora e 272,8 mm em 1 dia. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 51 Figura 8 – Distribuição da precipitação total anual média no período de 1997 a 2006, elaborado a partir dos dados de 30 postos pluviométricos da Fundação Geo‐Rio (Fonte: Adaptado de Dereczynski, et al., 2009). Ainda em Dereczynski et al. (2009) a análise dos eventos de chuvas intensas (maior que 30,0 mm/dia) indicou que 77% dos 160 casos selecionados, foram provocados por sistemas frontais que ocorrem durante todo o ano, com menor freqüência no inverno. Eventos associados com a Zona de Convergência do Atlântico Sul (13%) e sistemas convectivos de mesoescala (8%) predominam no verão. Chuvas intensas geradas por efeito de circulação marítima são raras, ocorrendo em apenas 2% dos casos. Em Jourdan et al. (2010) é elaborada uma caracterização dos ventos à superfície na Região Metropolitana do Rio de Janeiro, incluindo sete estações no município do Rio de Janeiro. Apesar das séries de dados horários serem relativamente curtas, com no máximo 6 anos de dados entre 2000 e 2006, importantes resultados foram obtidos. Em geral, no município predominam ventos de quadrante norte, que ocorrem na madrugada e manhã e de quadrante sul, que ocorrem nos períodos da tarde e noite, estes em geral mais intensos do que os ventos nas demais direções. Este aspecto sugere uma modulação através do mecanismo de brisa terrestre/marítima. Tal padrão se mantém ao longo do ano. Na primavera e verão, época em que o aquecimento da superfície continental é mais intenso, a intensidade e a freqüência dos ventos de quadrante sul aumentam em relação ao padrão anual. De acordo com os autores, um dos fatores que contribui para este fato seria a intensificação do gradiente horizontal de temperatura resultante do aumento do aquecimento diferenciado entre continente e oceano, induzindo uma intensificação da circulação da brisa MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 52 marítima, enquanto no outono e inverno diminui a freqüência dos registros da direção sul e aumenta a freqüência dos ventos de norte. Detecção de Mudanças Climáticas na Cidade do Rio de Janeiro Para investigação da mudança climática em uma certa região é ideal que se tenha séries longas com valores diários das principais variáveis meteorológicas que caracterizam o clima da região, tais como a temperatura do ar e a precipitação. Infelizmente, para este trabalho tais séries foram obtidas apenas para as estações do Alto da Boa Vista do período de janeiro de 1967 a dezembro de 2007 e de Santa Cruz de janeiro de 1964 a dezembro de 2009 do INMET (ver Tabela 1). Contudo, apesar dessa limitação, as estações selecionadas não foram deslocadas durante o período de dados analisado, e por outro lado estão localizadas em ambientes distintos, permitindo comparar duas condições urbanas extremas: (i) o Alto da Boa Vista, um ambiente florestado e com menor expansão e adensamento urbano e (ii) Santa Cruz, na Zona Oeste da cidade, que é uma área de alto crescimento da malha urbana. Assim, a partir de dados observacionais diários, alguns indicadores de extremos climáticos associados com a precipitação (Tabela 2) e com as temperaturas máxima e mínima do ar (Tabela 3) foram calculados utilizando‐se o programa RClimDex, desenvolvido pelo Serviço Meteorológico Canadense, a partir dos índices recomendados pelo Expert Team on Climate Change Detection Monitoring and Indices (ETCCDMI) disponível no sítio http://cccma.seos.uvic.ca/ETCCDMI/index.shtml. Os resultados para a estação do Alto da Boa Vista estão publicados em Silva e Dereczynski (2010). Tabela 2 ‐ Indicadores de extremos climáticos relacionados à precipitação. Nome do Índice Sigla CDD CWD PRCPTOT RX1day RX5day Unidad
Definição Dias secos Número máximo de dias consecutivos no ano com consecutivos PREC<1 mm Dias úmidos Número máximo de dias consecutivos no ano com consecutivos PREC>=1 mm Precipitação total anual dos dias úmidos Precipitação máxima em 1 dia e dias dias Precipitação total anual nos dias úmidos (PREC>=1mm) mm Maior total pluviométrico acumulado em 1 dia mm Precipitação máxima Maior total pluviométrico acumulado em 5 dias em 5 dias consecutivos mm MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 53 R30mm R50mm R95p R99p SDII Número de dias com precipitação >=30 mm Número de dias com precipitação >=50 mm Dias muito úmidos Número de dias no ano com PREC >=30mm dias Número de dias no ano com PREC >=50mm dias Soma da precipitação (a cada ano) nos dias em que a mm PREC> percentil 95 dos dias úmidos Dias extremamente Soma da precipitação (a cada ano) nos dias em que a úmidos PREC> percentil 99 dos dias úmidos Intensidade de Precipitação total anual dividida pelo número de dias precipitação úmidos (definido como PREC>=1,0mm) no ano mm mm/dia Tabela 3 – Indicadores de extremos climáticos relacionados às temperaturas máxima e mínima do ar. Sigla SU25 TN10p TN90p TR20 TX10p Nome do Índice Dias de verão Definição Número de dias no ano quando a Temperatura Máxima diária é superior a 25ºC (TX>25ºC) Noites frias Média anual da porcentagem de dias no mês com Temperatura Mínima Diária inferior ao percentil 10 Noites quentes Média anual da porcentagem de dias no mês com Temperatura Mínima Diária superior ao percentil 90 Noites tropicais Número de dias no ano quando a Temperatura Mínima diária é superior a 20ºC (TN >20ºC) Dias frios Média anual da porcentagem de dias no mês com Temperatura Máxima Diária inferior ao percentil 10 Dias quentes TX90p Unidade dias % de dias % de dias dias % de dias Média anual da porcentagem de dias no mês com Temperatura Máxima Diária superior ao percentil % de dias 90 Maior TXx temperatura Maior valor da temperatura máxima diária ºC maxima diária WSDI Duração de Número de dias no ano com pelo menos 6 dias onda de calor consecutivos de TX>percentil90 dias A Curvatura de Sen (Sen, 1968) que é um teste não paramétrico para determinar a magnitude de uma determinada tendência, foi calculada para cada série de dados. Além disso, o teste estatístico de MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 54 Mann‐Kendall (Sneyers, 1975) foi aplicado às séries com objetivo de determinar se as tendências observadas são significativas ao nível de confiança de 95%. Para descrever o comportamento da precipitação no Rio de Janeiro foram analisados os indicadores PRCPTOT, R30mm, R50mm, R95p, R99p, SDII, CWD e CDD (ver Tabela 2). O índice PRCPTOT que mostra o total pluviométrico anual dos dias úmidos (dias com total pluviométrico maior ou igual a 1 mm) está se elevando a cada ano, a uma taxa de 7,8 mm/ano no Alto da Boa Vista e de 2,5 mm/ano em Santa Cruz (Figura 9), porém tais tendências não são estatisticamente significativas ao nível de confiança de 95%. Figura 9 – Indicador PRCPTOT para o Alto da Boa Vista (em azul) e Santa Cruz (em preto). As tendências estimadas a partir da curvatura de Sen são: 7,8 mm/ano para o Alto da Boa Vista e 2,5 mm para Santa Cruz. Tais tendências não são estatisticamente significativas ao nível de confiança de 95%. O índice R95p (Figura 10), que apresenta o total pluviométrico a cada ano nos dias muito chuvosos (nos quais o total pluviométrico diário é maior do que o percentil 95), indica significativo aumento para o Alto da Boa Vista, a uma taxa de 11,8 mm/ano, contudo sem tendência para Santa Cruz. O mesmo comportamento é observado para o índice R99p, com uma taxa de 3,4 mm/ano para o Alto da Boa Vista e sem tendência em Santa Cruz. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 55 Figura 10 – Indicador R95p para o Alto da Boa Vista (em azul) e Santa Cruz (em preto). As tendências estimadas a partir da curvatura de Sen são: 11,8 mm/ano para o Alto da Boa Vista e 0 mm/ano para Santa Cruz. Para Alto da Boa Vista a tendência é estatisticamente significativa ao nível de 95%. A intensidade de precipitação (SDII) também se encontra em elevação, a uma taxa de 0,07 mm/dia a cada ano no Alto da Boa Vista e 0,01 mm/dia a cada ano em Santa Cruz. O número de dias com precipitação maior ou igual a 30 e 50 mm (R30mm e R50mm) em ambas as estações também estão se elevando. Contudo, tais aumentos não são estatisticamente significativos ao nível de confiança de 95%. Apenas para o Alto da Boa Vista os indicadores RX1day e RX5day que mostram a precipitação máxima acumulada em 1 dia e em 5 dias, respectivamente, estão se elevando. Em Santa Cruz, ambos os índices (RX1day e RX5day) estão em ligeiro declínio. O índice CDD, apresentado na Figura 11, que mostra o número máximo de dias secos consecutivos (total pluviométrico diário menor do que 1 mm) está com tendência nula, tanto no Alto da Boa Vista quanto em Santa Cruz. O mesmo comportamento é observado em relação ao índice CWD. Figura 11 – Indicador CDD para o Alto da Boa Vista (em azul) e Santa Cruz (em preto). As tendências estimadas a partir da curvatura de Sen são de 0 dia/ano e não são estatisticamente significativas ao nível de confiança de 95% para ambas as estações. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 56 Diante das análises anteriores percebe‐se que o clima no município do Rio de Janeiro está se tornando mais úmido. Os totais pluviométricos anuais estão em elevação (PRCPTOT em elevação nas 2 estações consideradas: Alto da Boa Vista e Santa Cruz). Eventos de chuvas intensas tem ocorrido com maior freqüência (R30mm e R50mm em elevação nas duas estações). No Alto da Boa Vista os eventos de chuvas intensas quando ocorrem produzem maior quantidade de chuvas (RX1day, RX5day, R95p e R99p em elevação). As tendências na precipitação são mais marcantes no Alto da Boa Vista do que em Santa Cruz. Esta diferença pode estar associada tanto com uma mudança na circulação em escala sinótica, quanto com a circulação local devido ao efeito de ilha de calor urbana. O aquecimento extra gerado pela ilha de calor no Rio de Janeiro possivelmente altera a direção e intensidade das brisas marítima e terrestre, que por sua vez podem alterar os padrões de advecção de umidade no município. Com relação aos extremos de temperatura do ar foram avaliados os índices associados com a temperatura máxima (SU25, TX90p, TX10p, TXx, TXn e WSDI) e com a temperatura mínima (TR20, TN10p e TN90p). O índice dias de verão (SU25) que indica o número de dias no ano quando a temperatura máxima é superior a 25ºC exibe forte elevação no Alto da Boa Vista, com aumento de 1,5 dia/ano e ligeira elevação em Santa Cruz, com uma taxa de aproximadamente 0,4 dia/ano (Figura 12). Figura 12 – Indicador SU25 para Alto da Boa Vista (em azul) e Santa Cruz (em preto). As tendências estimadas a partir da curvatura de Sen são: 1,4 dia/ano para Alto da Boa Vista e 0,4 dia/ano para Santa Cruz. As tendências são estatisticamente significativas ao nível de 95% para o Alto da Boa Vista. Da mesma forma o índice TX90p, que mostra a porcentagem de dias no ano em que a temperatura máxima é superior ao percentil 90, indica que os “dias quentes” estão ficando mais freqüentes, tanto na estação do Alto da Boa Vista, quanto na estação de Santa Cruz Figura 13), com a mesma taxa (0,15%dia/ano). MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 57 . Figura 13 – Indicador TX90p para Alto da Boa Vista (em azul) e Santa Cruz (em preto). As tendências estimadas a partir da curvatura de Sen para as duas localidades, de 0,15%dia/ano, são estatisticamente significativas ao nível de 95%. Além disso, o índice “dias frios” (TX10p), que mostra a porcentagem de dias no ano em que a temperatura máxima é menor que o percentil 10, está em declínio com uma taxa de ‐0,2%dia/ano no Alto da Boa Vista e de ‐0,1%dia/ano em Santa Cruz, como indica a Figura 14. Figura 14 – Indicador TX10p para Alto da Boa Vista (em azul) e Santa Cruz (em preto). A tendência estimada a partir da curvatura de Sen é de ‐0,2%dia/ano para Alto da Boa Vista e de ‐0,1%dia/ano para Santa Cruz. As tendências são estatisticamente significativas ao nível de 95%. O índice TXx (Figura 15) que apresenta o maior valor da temperatura máxima diária encontra‐se em ligeira elevação a uma taxa de 0,01ºC/ano em ambas as estações. Contudo o índice TXn que apresenta o menor valor da temperatura máxima diária está sem tendência para ambas as localidades. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 58 Figura 15 – Indicador TXx para Alto da Boa Vista (em azul) e Santa Cruz (em preto). As tendências estimadas a partir da curvatura de sem para as duas localidades, de 0,01ºC/ano não são estatisticamente significativas ao nível de 95%. O indicador WSDI, que é um indicador de onda de calor, definido como o número de dias no ano com pelo menos seis dias consecutivos com temperatura máxima maior do que o percentil 90, apresenta‐
se em elevação no Alto da Boa Vista e em Santa Cruz (Figura 16). Isso significa que está aumentando o número de dias consecutivos com temperaturas elevadas, principalmente no Alto da Boa Vista. Figura 16 – Indicador WSDI para Alto da Boa Vista (em azul) e Santa Cruz (em preto). O ajuste linear fornece as seguintes equações de 2
2
2
regressão e coeficientes de determinação (R ) para as retas: y=0,19x‐383,0 e R =0,17 para Alto da Boa Vista e y=0,04x‐83,6 e R =0,02 para Santa Cruz. Com base no índice WSDI foi criado um novo índice, onde se exige que ambas as temperaturas (máxima e mínima), permaneçam elevadas, em pelo menos 6 dias consecutivos. Este índice batizado de “períodos com dias e noites quentes consecutivos”, apresentado na Figura 17 para a estação de Santa Cruz, foi elaborado computando‐se o número máximo de dias consecutivos no ano com TX>32ºC e ao mesmo tempo TN>24ºC por no mínimo 6 dias consecutivos. Os resultados mostram que tal índice encontra‐se em ligeira elevação ao longo do período analisado. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 59 Figura 17 – Indicador “dias e noites quentes consecutivos” para Santa Cruz. O ajuste linear fornece a equação de regressão y=0,02x‐34 e o 2
coeficiente de determinação (R ) = 0,005. Com relação aos indicadores associados com a temperatura mínima do ar, nota‐se tendências de elevação mais marcadas para Santa Cruz do que para o Alto da Boa Vista. O índice “noites tropicais” (TR20), que mostra o número de dias no ano quando a temperatura mínima é superior a 20ºC, exibe tendência de elevação estatisticamente significativa ao nível de 95% para a estação de Santa Cruz, com elevação de 0,9 dia/ano, mas não para a estação do Alto da Boa Vista (Figura 18). O mesmo comportamento se observa para o indicador noites quentes (TN90p), com forte tendência de elevação em Santa Cruz (0,17%dia/ano) e leve tendência positiva no Alto da Boa Vista (0,03%dia/ano). As noites frias (TN10p) estão em ligeiro declínio tanto no Alto da Boa Vista como em Santa Cruz, com taxas de respectivamente ‐0,03 e ‐0,06 %dia/ano, porém não são estatisticamente significativas. Uma explicação para as alterações mais pronunciadas na temperatura mínima em Santa Cruz do que no Alto da Boa Vista poderia ser pelo fato da região de Santa Cruz, além de estar afetada pelo aquecimento global, ser mais fortemente influenciada pelo efeito da ilha de calor urbano. Figura 18 – Indicador TR20 para Alto da Boa Vista (em azul) e Santa Cruz (em preto). As tendências estimadas a partir da curvatura de Sen são: 0,3dia/ano para Alto da Boa Vista e 0,9 dia/ano para Santa Cruz. A tendência é signficativa ao nível de 95% para a Santa Cruz. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 60 Tais análises mostram que o clima está se tornando mais quente no município do Rio de Janeiro. Os dias quentes estão mais freqüentes (SU25 e TX90p em elevação) e os dias frios menos frequentes (TX10p em declínio). A maior temperatura máxima a cada ano está se elevando (TXx aumentando). As ondas de calor, ou seja, os períodos com temperatura máxima elevada, estão se tornando mais longos (WSDI em elevação). Essas tendências associadas à temperatura máxima são aparentes nas duas localidades, com tendências levemente mais acentuadas no Alto da Boa Vista. As noites quentes estão também mais freqüentes (TR20 e TN90p em elevação) e as noites frias estão em declínio (TN10p em declínio). As tendências associadas à temperatura mínima são mais pronunciadas em Santa Cruz do que no Alto da Boa Vista. A Tabela 4 apresenta um sumário das tendências observadas para os indicadores de extremos climáticos relacionados a chuva, temperatura máxima e temperatura mínima analisados anteriormente. Nota‐se de forma geral que no município do Rio de Janeiro as chuvas intensas estão mais freqüentes e os totais pluviométricos anuais estão em elevação. Os dias e as noites quentes (frios) estão mais (menos) freqüentes, consistentes com um cenário de aquecimento global. Tabela 4 – Tendências observadas dos extremos climáticos relacionados a precipitação (sombreado em verde), temperatura máxima (sombreado em amarelo) e temperatura mínima do ar (sombreado em azul) no Alto da Boa Vista e em Santa Cruz Indicador Alto da Boa Vista PRCPTOT + 7,8 mm/ano R95p + 11,8 mm/ano Sem tendência R99p + 3,4 mm/ano Sem tendência SDII R30mm Santa Cruz + 2,5 mm/ano +0,07 (mm/dia)/ano +0,01 (mm/dia)/ano +0,07 dia/ano +0,03 dia/ano +0,1 dia/ano Sem tendência RX1day +1,0 mm/ano ‐0,9 mm/ano RX5day + 1,5 mm/ano ‐0,5 mm/ano CDD Sem tendência Sem tendência MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 61 CDW Sem tendência Sem tendência SU25 +1,5 dia/ano +0,4 dia/ano TX90p +1,5% dia/ano +1,5% dia/ano TX10p ‐0,2% dia/ano ‐0,1% dia/ano +0,01°C/ano +0,01°C/ano TXx TXn Sem tendência Sem tendência WSDI +0,19 dia/ano +0,04 dia/ano TR20 +0,9 dia/ano +0,3 dia/ano TN90p +0,03% dia/ano +0,17% dia/ano TN10p ‐0,03% dia/ano ‐0,06% dia/ano Os resultados aqui apresentados para a temperatura do ar estão de acordo com outros trabalhos para o Brasil, indicando aquecimento nas últimas décadas. Em Vicente et al. (2005) os mesmos indicadores de extremos climáticos utilizados neste trabalho foram aplicados para 19 localidades no Brasil e para 49 localidades em outros países da América do Sul. Seus resultados não indicam mudanças consistentes nos índices baseados na temperatura máxima do ar, contudo tendências significativas foram observadas nos índices baseados na temperatura mínima. Os autores mostram significantes tendências de aumento (redução) na frequência de noites quentes (frias). Obregon e Marengo (2007), utilizando dados de temperaturas máxima, média e mínima em diversas estações meteorológicas no Brasil, mostraram que a temperatura mínima média anual se elevou em todas as localidades estudadas no período de 1961‐2000, com tendência máxima de +1,4ºC/década sobre o Estado do Tocantins. No Estado do Rio de Janeiro, as estações de Resende e Nova Friburgo apresentaram aumento de aproximadamente 0,2ºC/década. Os pesquisadores não encontraram contudo, padrão similar de aumento nas temperaturas média e máxima do ar para todas as localidades. Maia (2008) analisa as tendências na temperatura média mensal compensada em Bangu, de janeiro de 1960 a dezembro de 1977 e na estação denominada Rio de Janeiro, de janeiro de 1960 a dezembro de 1989 e evidencia suaves tendências de aumento das temperaturas em ambas as MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 62 localidades. Sansigolo et al. (1992) analisaram por sua vez, séries de temperaturas médias anuais para 9 cidades brasileiras e em todas ocorre aquecimento, principalmente em São Paulo (+0,03ºC/ano) e no Rio de Janerio (0,02ºC/ano). Com relação à precipitação, os resultados são bastante variáveis. Obregon e Marengo (2007) mostram tendências positivas nos totais pluviométricos anuais para a maior parte do país no período de 1951 a 2000, contudo verificaram tendências negativas em postos isolados, como por exemplo no Estado do Rio de Janeiro (Estação Piller no Município de Nova Friburgo) com valores entre ‐140 e ‐
160 mm/década. Figueiró e Coelho Netto (2003) analisaram os totais pluviométricos anuais da Estação Capela Mayrink, no Alto da Boa Vista localizada no Maciço da Tijuca (Rio de Janeiro) para o período de 1976 a 2002 encontrando também tendências negativas. Figueiró (2005) mostra tendência de redução dos totais pluviométricos anuais em Resende (Rio de Janeiro) no período de 1932 e 2000. Contudo, de acordo com Coelho Netto et al. (2008), os totais pluviométricos anuais seriam fortemente controlados pela frequência de chuvas diárias extremas (>100 mm/dia) e que a freqüência de tais eventos se elevou no período de 1977 a 2002 na Estação Capela Mayrink (Alto da Boa Vista) e também na Estação de Resende no Vale do Rio Paraíba do Sul (Rio de Janeiro) onde a série é mais longa (1937‐2000). Projeções das Mudanças Climáticas Futuras As projeções das mudanças climáticas futuras para o Rio de Janeiro foram analisadas utilizando‐se as saídas do Modelo Regional Eta ‐ versão climática (Chou et al., 2010 e Marengo et al., 2010), com resolução horizontal de 40 km e 38 níveis na vertical. Tal modelo tem sido usado no INPE (Chou et al., 2005) para realizar previsões de tempo e previsões climáticas sazonais desde 1996. A versão climática foi adaptada para realizar integrações em escalas decadais, com foco nos cenários de mudanças climáticas relacionadas com diferentes níveis de concentração de CO2. As condições de contorno usadas para integrar o modelo regional Eta foram fornecidas pelo modelo climático acoplado do Met Office Hadley Center HadCM3 (Gordon et al. 2000; Collins et al. 2001). Para estudos do clima presente (1961‐1990) considerou‐se a concentração do CO2 igual a 330 ppm e para o clima futuro (2011‐2099) foi utilizado o cenário A1B de emissões de CO2 do Special Report on Emissions Scenarios (SRES) ‐ Intergovernamental Panel on Climate Change ‐ IPCC (Nakicenovic et al. 2000). Inicialmente, a partir dos totais pluviométricos e temperaturas máximas e mínimas diárias para o ponto de grade de lat: 23,0°S, lon:43,4ºW e altitude 62,9 m produzidos pelo modelo Eta, foram gerados os índices de extremos climáticos. Como as saídas do modelo Eta são a cada 6 horas (0, 6, 12 e 18 Z), considerou‐se como temperatura máxima (mínima) diária o maior (menor) valor dentre as MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 63 quatro saídas. Para a chuva diária considerou‐se o total pluviométrico acumulado entre 18 Z do dia anterior até 12 Z do dia em questão, assim como é feito no INMET. Esta etapa de avaliação do modelo foi realizada para verificar se o mesmo é capaz de simular adequadamente os índices de temperatura e precipitação no clima presente, aumentando assim a confiança na utilização das projeções climáticas futuras. Infelizmente, a maior parte dos indicadores climáticos associados à precipitação, não são representados adequadamente pelo modelo Eta no clima presente, com exceção dos índices CDD e CWD para os quais o modelo exibe tendência nula, acompanhando a tendência dos dados observacionais. Por outro lado, os extremos que utilizam a temperatura do ar, principalmente aqueles calculados em percentis, são muito bem descritos, com tendências de mesmo sinal e com magnitudes semelhantes. Desta forma, apenas as tendências futuras relacionadas com a temperatura do ar (máxima e mínima) serão apresentadas. Apenas dois campos de extremos climáticos, um relacionado com a temperatura máxima (TXx) e outro com a temperatura mínima (TR20) para os períodos de 1961‐1990 e 2071‐2099 são apresentados (ver Figuras 19 e 20). O número no centro de cada quadrado equivale ao valor médio da variável no período analisado e no ponto de grade do modelo e é representativo de todo o quadrado desenhado. Por exemplo, para o município do Rio de Janeiro, o valor que aparece centrado em 23ºS/43,4ºW representa o valor médio da variável no período analisado na caixa de grade que se estende de 22,8‐23,2ºS/43,2‐43,6ºW. Na Figura 19, analisando‐se o quadro referente ao município do Rio de Janeiro, o índice TXx iniciando‐se com 33,8ºC no período de 1961‐1990 (Figura 19 a), passa para 35,5ºC no período 2011‐
2040, a seguir para 37,0 ºC em 2041‐2070 e chegando a 38,6ºC em 2071‐2099 (Figura 19 b). Isso significa um aumento em TXx de 4,8ºC em relação ao clima presente (1961‐1990) até o final do século XXI. Os mapas mostram também um padrão diferenciado para a área continental e marítima, com maiores valores de TXx nas áreas continentais, contudo se elevando até o final do século para toda a região apresentada. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 64 (a) 1961‐1990 (b) 2071‐2099 Figura 19 – Índice TXx para os períodos: (a) 1961‐1990 e (b) 2071‐2099. Os campos de TR20 (número de dias no ano com temperatura mínima superior a 20ºC) são mostrados na Figura 20. Nota‐se que para o município do Rio de Janeiro no clima presente o modelo configura 166,9 dias ao ano com TR20 (Figura 20 a), subindo para 237,6 dias em 2011‐2040, a seguir 276,7 dias em 2041‐2070 e finalmente 311,6 dias em 2071‐2099 (Figura 20 b). Isto representa um aumento de quase 87% em relação ao clima presente do modelo. Como esperado, os valores de TR20 são maiores sobre o oceano do que sobre o continente, e por outro lado, o aquecimento até o final do século é menor sobre os oceanos devido à sua maior capacidade térmica. MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 65 (a) 1961‐1990 (b) 2071‐2099 Figura 20 – Índice TR20 para os períodos: (a) 1961‐1990 e (b) 2071‐2099. A evolução temporal dos indicadores de extremos climáticos associados com a temperatura máxima do ar (SU25, TX90p, TX10p, TXx e WSDI) e com a temperatura mínima do ar (TR20, TN90p e TN10p) são apresentados na Figura 21 para o clima presente (1961‐1990) e para o clima futuro (2011 a 2099) para o ponto de grade do modelo Eta centrado em 23ºS/43,4º W. Equações de regressão lineares e coeficientes de determinação (R2) são exibidas em cada gráfico para o modelo Eta. Apenas para efeito de comparação visual, são apresentados também os dados observacionais de Santa Cruz no clima presente. As projeções indicam que o número de dias no ano com temperatura máxima superior a 25ºC (SU25) poderá se elevar a uma taxa de 1,00 dia/ano até o final do século. Nota‐se já no clima presente uma grande defasagem entre os valores observados em Santa Cruz e simulados pelo modelo Eta. A porcentagem de dias quentes no ano (TX90p) apresenta tendência de aumento, com taxa de 0,19%dia/ano. A porcentagem de dias frios (TX10p) apresenta‐se em declínio a uma taxa de ‐
0,08%dia/ano. A maior temperatura máxima anual (TXx) também poderá aumentar até o final do século a uma taxa de 0,04ºC/ano, ressaltando‐se também, assim como em SU25 as diferenças entre os dados observacionais e aqueles simulados pelo modelo Eta. As ondas de calor (WSDI), ou seja, o número de dias consecutivos no ano com temperaturas máximas acima do percentil 90, também exibem forte tendência de elevação, em torno de 0,24 dias/ano. Os índices relacionados com a temperatura mínima indicam: provável aumento das noites tropicais (TR20) com temperatura mínima superior a 20ºC, a uma taxa de 1,33%dia/ano; aumento da frequência de ocorrência de MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 66 noites quentes (TN90p) a uma taxa de 0,28%dia/ano e redução na freqüência de ocorrência de noites frias (TN10p) a uma taxa de ‐0,09%dia/ano. (a) SU25 (b) TX90p Figura 21 – Evolução temporal dos índices: (a) SU25, (b) TX90p, (c) TX10p, (d) TXx, (e) WSDI, (f) TR20, (g) TN90p, e (h) TN10p calculados para o ponto de grade do modelo Eta localizado em 23ºS/43,4º W e altitude 62,9 m (em verde) e para os dados observacionais de Santa 2
Cruz (em preto). Equações de regressão lineares e coeficientes de determinação (R ) são apresentados para o modelo Eta. (c) TX10p (d) TXx (e) WSDI (f) TR20 (g) TN90p (h) TN10p MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 67 Figura 21 – Final. Conclui‐se, utilizando‐se as projeções do modelo Eta climático, cenário A1B do IPCC, que o clima no Rio de Janeiro deverá ficar mais quente até o final do século XXI, seguindo o padrão que já está sendo observado no município no clima presente. Projeta‐se um aumento da maior temperatura máxima anual, aumento (redução) na freqüência de ocorrência de dias e noites quentes (frios) e aumento da duração das ondas de calor. Conclusões e Propostas de Ação para Trabalhos Futuros Neste capítulo foram elaboradas análises para detecção da mudança climática no Rio de Janeiro, a partir de dados meteorológicos coletados diariamente numa área urbana (Santa Cruz), localizada na Zona Oeste da cidade e numa área florestada (Alto da Boa Vista). Os resultados mostraram que o clima está se tornando mais úmido, principalmente na região florestada, com totais pluviométricos anuais em elevação, eventos de chuvas intensas ocorrendo com maior freqüência e produzindo maior quantidade de chuvas (apenas na área de floresta). Com relação à temperatura do ar, as análises mostram que o clima está se tornando mais quente no município do Rio de Janeiro e provavelmente também na RMRJ. Os dias quentes (frios) estão mais (menos) freqüentes . A maior temperatura máxima a cada ano está se elevando. As ondas de calor, ou seja, os períodos com temperatura máxima elevada, estão se tornando mais longos. As noites quentes estão também mais freqüentes e as noites frias estão em declínio. As tendências associadas à temperatura mínima são mais pronunciadas em Santa Cruz do que no Alto da Boa Vista. As diferenças encontradas nas duas regiões (urbana e florestada) podem estar associadas com mudanças na circulação em escala sinótica, e também em escala local devido ao efeito de ilha de calor urbana. Conforme já assinalamos, as projeções do modelo Eta climático, cenário A1B do IPCC, indicam que o clima no Rio de Janeiro poderá ficar mais quente até o final do século XXI, seguindo a tendência já observada no município no clima presente. Projeta‐se um aumento da maior temperatura máxima MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 68 anual, aumento (redução) na freqüência de ocorrência de dias e noites quentes (frios) e aumento da duração das ondas de calor. As análises climatológicas e estudos de detecção e projeções de mudanças climáticas aqui apresentados ficaram limitados aos dados meteorológicos oferecidos pela base de dados do INMET. Além disso, os dados observados se limitam às últimas quatro décadas e contam com diversas falhas em suas séries respectivas históricas. Esses fatos evidenciam a grande necessidade de serem gerados dados atmosféricos contínuos de boa qualidade, em outros pontos da cidade que, sabidamente, possuem microclimas diferenciados. O Rio de Janeiro precisa capitalizar mais e melhor o fato de abrigar várias instituições federais e estaduais que podem gerar dados e informações ambientais que permitam aprimorar as descrições climatológicas e assim subsidiar os planos de adaptação da cidade ao clima do futuro. A prefeitura da cidade do Rio de Janeiro através do seu Sistema Alerta Rio vem produzindo dados preciosos de precipitação, possui uma equipe dedicada de meteorologistas e deu início recentemente à operação de um radar meteorológico (inaugurado em 31.12.2010). É preciso expandir essas iniciativas para abarcar dados climatológicos mais diversificados, conhecer as regiões microclimáticas da cidade e concatenar as informações observacionais e de modelos a fim de preparar a cidade para os desafios ambientais que ela enfrentará nas próximas décadas. Nenhuma tecnologia de estudos climáticos prescinde de informações ambientais apropriadas. Essa carência se acentua quando nos damos conta do fato de que as soluções para as megacidades resultarão do conhecimento das respostas do clima na escala local. A cidade do Rio de Janeiro figura entre as maiores megalópoles do mundo e desponta como uma metrópole de elevado desenvolvimento social e econômico. Isso atribui a esta cidade responsabilidades que tem se avolumado nos últimos anos. É necessário entender as diversas dimensões e desdobramentos decorrentes das variabilidades e mudanças climáticas. Esta preparação se faz em duas vertentes: (i) reunir e concatenar todos os dados climáticos relevantes e (ii) viabilizar a geração de mais dados meteorológicos, hidrológicos e oceanográficos (OBS: garantir acesso não seria uma terceira vertente?). Isso significa, por exemplo, a criação e manutenção de bancos de dados atmosféricos, do nível e vazão dos rios, do nível do mar e das ondas oceânicas. Estes bancos de dados também permitirão a percepção das carências em termos de localização e tipos de novos dados ambientais a serem gerados. Os desencontros do passado nos têm ensinado que a aplicação do conhecimento do clima e sua variabilidade em benefício das grandes cidades só terá sucesso se for resultado de trabalho em equipes multidisciplinares. A cidade do Rio de Janeiro tem muitos problemas, mas tem também MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 69 profissionais competentes interessados em encontrar as melhores soluções interagindo o seu conhecimento. Nesta discussão não devem estar apenas os cientistas do clima, os engenheiros e os economistas, mas deve incluir tomadores de decisão, tanto a nível executivo como legislativo. Os projetos de engenharia, sejam eles de pequeno ou grande porte, e aqui se devem incluir também as obras públicas, precisam estar articulados e ser respaldados pelas perspectivas climáticas futuras, pois se espera que tais obras tenham uma durabilidade de décadas. Como uma cidade costeira, o Rio de Janeiro é extremamente dependente dos processos oceânicos. A esperada elevação do nível do mar em decorrência do aquecimento global é uma preocupação generalizada. Contudo a cidade do Rio de Janeiro, já há alguns anos, tem percebido uma maior vulnerabilidade decorrente das chamadas marés meteorológicas, que provocam o aumento do nível do mar, a aproximação de grandes ondas e de ressacas, produzidas remotamente por ciclones no Atlântico Sul. Chuvas intensas e eventualmente continuadas, tem produzido enchentes em rios e lagoas na cidade do Rio de Janeiro e em seu entorno. Dadas as características topográficas da cidade e a ocupação desordenada do espaço urbano, essas chuvas freqüentemente provocam deslizamentos com transtornos e riscos inaceitáveis. Diante da perspectiva consensual de que o clima do futuro trará tempestades mais freqüentes, os problemas que já existem tendem a se agravar. Como acontece em todas as grandes cidades, o Rio de Janeiro tem sérios problemas de poluição atmosférica. Cabe registrar que nos últimos anos várias ações governamentais trouxeram melhoria visível ao ambiente urbano. Sendo a questão ambiental essencialmente multidisciplinar, tomadores de decisão, tanto gestores quanto legisladores, devem avançar no sentido de tornar o ambiente desta cidade o mais saudável possível, sem restringir em demasia o desenvolvimento econômico. As medidas de adaptação pressupõem uma conexão com a escala temporal dos fenômenos meteorológicos e oceânicos. Assim, ações de curto prazo podem ser desencadeadas a partir de boas previsões do tempo, enquanto que as medidas de engenharia de mais longo prazo devem estar em sintonia com as projeções climáticas e seus desdobramentos locais sobre a cidade. Em resumo, propõem‐se as seguintes medidas concretas a médio e longo prazo: •
Implementação de um banco de informações atmosféricas, hidrológicas e oceanográficas visando o uso amplo dessas informações tanto por pesquisadores, quanto por engenheiros e administradores, preparando a cidade para as variações climáticas futuras. (acessibilidade dessas bases é também uma questão a ser explicitada) •
A partir de diagnósticos abrangentes, implementar redes de monitoramento ambiental que supram as carências e viabilizem ações de adaptação mais precisas. (essa me parece ser a primeira proposta) MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 70 •
A partir dos modelos climáticos globais que se mostrem mais representativos da condição climática presente, utilizar as previsões do clima futuro e implementar downscaling apropriados à cidade através de modelos de mesoescala com física e resolução espacial adequadas. •
Incentivar o estabelecimento de equipes e processos de avaliação interinstitucionais e multidisciplinares que identifiquem as vulnerabilidades da cidade e proponham soluções de adaptação viáveis de serem implementadas. Bibliografia Chou, S. C., Bustamante J. F. e Gomes, J. L., 2005: Evaluation of Eta Model seasonal precipitation forecasts over South America. Nonlinear Process Geophys. 12(4): 537‐555. Chou, S. C., Marengo, J. A., Lyra, A. A., Sueiro, G., Pesquero, J. F., Alves, L. M., Kay, G., Betts, R. Chagas, D., Gomes, J. L., Bustamante J. F. e Tavares, P.Gomes, J. L., 2010: Downscaling of South America present climate driven by 4‐member HadCM3 runs. Submetido para Climate Dynamics. Coelho Netto, A. L., Avelar, A. de S. e D’orsi, R., 2008: Domínio do ecossistema da floresta atlântica de encostas. In Rio Próximos 100 anos. O Aquecimento Global e a Cidade. Rio de Janeiro. Instituto Municipal de Urbanismo Pereira Passos. Collins, M. Tett S. F. 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