Variabilidade na velocidade do vento na região próxima a Alta da
Bolívia e sua relação com a precipitação no Sul do Brasil
Luiz Carlos Salgueiro Donato Bacelar¹; Júlio Renato Marques ²
¹Aluno graduando, Faculdade de Meteorologia - UFPel e Bolsista do Programa de Educação
Tutorial (PET/MEC/SESu) [email protected]
²Professor Adjunto, Faculdade de Meteorologia, [email protected] Universidade Federal
de Pelotas – UFPel
Campus Universitário s/n – Caixa Postal 354 – CEP 96010-900
ABSTRACT: The formations of convective complexes in the region of the Bolivian High
exert great influence on total rainfall in southern Brazil during the two months period from
January to February. This study aimed to relate the main variations of wind velocity in the
upper troposphere (the region near the Bolivian High) with the precipitation anomalies of two
months. It had been initially calculated the anomalies of precipitation in January and February
for the classes of strong and weak velocity, separately for each month and grouped shape (two
months). The results show that the strong anomalies in wind speed have relations with
precipitation anomalies in southern Brazil during the months of January and February, and the
precipitation anomaly is associated with strong winds increased in speed, while weakening
speed is associated with positive precipitation anomaly.
1 - INTRODUÇÃO
A precipitação no bimestre janeiro-fevereiro é apontada como o período de maior
relação com a produtividade das principais culturas de verão no Rio Grande do Sul (RS).
Marques et al. (2006) e Gruppelli et al. (2006) identificaram que a precipitação total do
bimestre janeiro-fevereiro apresenta grande relação com a produtividade da soja, arroz e
qualidade da uva no RS. Este período é caracterizado por apresentar grande demanda
evaporativa da atmosfera, e conseqüentemente, grandes riscos de deficiências hídricas, as
quais têm sido mais freqüentes nesta última década. Neste período, as formações de
complexos convectivos na região da Alta da Bolívia exercem grande influência nos totais de
precipitação no Sul do Brasil.
A Alta da Bolívia (AB) é um padrão de circulação anti-ciclônica que ocorre na alta
troposfera durante a estação do verão na América do Sul, posicionando-se preferencialmente
sobre a Bolívia. Sua formação é principalmente devida à atividade convectiva sobre a região
Amazônica, que representa uma fonte de aquecimento na média troposfera, a qual leva a
formação de um anticiclone na alta troposfera (Carvalho, 1989).
A variabilidade e intensidade da AB apresentam conectividade também às penetrações
de sistemas frontais sobre o continente. Oliveira (1986) registrou nove casos de ocorrência da
AB nos quais a passagem de frentes sob a parte central do continente levava a Alta a deslocarse para oeste. A Alta pode intensificar a convecção na região frontal e a divergência em
altitude pode ajudar nesse processo.
Este presente estudo visa comparar as variações na velocidade do vento em 200hpa em
uma região próxima ao centro da AB e relacionar com as variações de precipitação
acumulada, priorizando as analise para o Sul e Sudeste Brasileiro.
2 - MATERIAL E MÉTODOS
Foram usados dados mensais de reanálises do NCEP NCAR, das componentes zonais e
meridionais do vento, ao nível de pressão de 200hPa, no período de 1979 a 2008. Também
foram utilizados dados de precipitação mensal do mesmo período, obtidos do banco de dados
do NCEP NCAR.
Inicialmente foram extraídas da serie os dados do bimestre janeiro-fevereiro, para
calculo da climatologia da posição e escolha da área sob a AB. A área foi delimitada entre as
longitudes de 70W a 60W, e as latitudes de 25S a 20S, conforme Figura 1. Desta área foram
extraídas as velocidades médias mensais e classificadas em classe forte (velocidades
superiores a 12m/s) e classe fraca (inferiores a 6m/s). Para cada classe de velocidade do vento
foram calculadas as anomalias médias das precipitações acumuladas, considerando
inicialmente os meses de janeiro e fevereiro de forma individual e depois de forma simultânea
(casos com persistência da velocidade no bimestre).
Figura 1 – Linhas de corrente da velocidade média do vento em 200hpa e indicação da área
selecionada sob a Região próxima a Alta da Bolívia.
3 - RESULTADOS
Na tabela 1 estão apresentadas as velocidades médias, da área escolhida,
agrupadas em classes (velocidades superiores a 12m/s e velocidades inferiores a 6m/s).
Foram analisadas as classes de velocidade isoladamente em cada mês e calculadas as
anomalias da precipitação acumulada, representadas na Figura 2a, 2b, 2c e 2d.
Tabela 1: Velocidade média do vento na área escolhida (longitude de 70w a 60w, latitude de
25S a 20S), nas classes forte e fraca nos meses de janeiro e fevereiro de 1979 a 2008.
Janeiro
Fevereiro
V > 12m/s
V<6m/s
V>12m/s
V<6m/s
Ano
V(m/s)
Ano
V(m/s)
Ano
V(m/s)
Ano
V(m/s)
1980
18,58
1984
2,99
1979
12,83
1981
2,08
1983
15,65
1986
5,84
1980
17,45
1984
3,59
1985
15,92
1987
5,77
1983
12,62
1985
4,32
1989
12,05
1990
5,42
1987
16,02
1999
5,68
1992
12,27
1993
2,71
1988
17,53
2001
1,20
1999
12,89
1997
2,91
1990
12,28
2002
13,25
2000
4,82
1991
12,66
2003
13,21
2001
4,67
1995
12,68
2004
14,08
2008
5,58
1998
17,30
2007
15,43
2002
14,72
2004
17,01
2005
15,35
2006
15,02
Na Figura 2a, onde está representada a anomalia média dos anos em que janeiro
apresentou padrão de velocidade na classe forte, observa-se que há um notável aumento da
precipitação para a região do sudeste brasileiro, e redução de aproximadamente 50mm para o
sudoeste do Rio Grande do Sul, e noroeste do Uruguai. Estes valores no sul, comparados a
média mensal climatológicas, representam quase 40% de redução. Situação inversa é
observada na Figura 2b, percebe-se que para o mês de janeiro com classe fraca ocorre
aumento de toda a região Sul do Brasil e diminuição gradativa da precipitação em direção a
região sudeste. As anomalias positivas no sul do Brasil apresentam núcleos de maiores
valores no noroeste do Rio Grande do Sul e no litoral de Santa Catarina.
Para o mês de fevereiro, usando a mesma metodologia, nota-se na Figura 1c que em
anos que há intensificação dos ventos, a região de maiores anomalias negativas nas
precipitações estão concentrada no oeste do Paraná, Santa Catarina e Rio grande do Sul. A
Figura 2d mostra as anomalias de fevereiro para a classe fraca, observa-se que semelhante ao
mês de janeiro, há um aumento gradativo para a região do sudeste brasileiro e redução no
oeste do Rio Grande do Sul e Uruguai, com maiores valores de anomalia de precipitação para
oeste do Uruguai. As magnitudes das anomalias de precipitação de janeiro e fevereiro para a
classe forte são bastante semelhante sobre o Sul do Brasil, assim como, as magnitude para a
classe fraca.
a)
b)
c)
d)
Figura 2. Anomalia média da precipitação para: a) mês de janeiro para classe forte; b) mês de
janeiro para classe fraca; c) mês de fevereiro para classe forte; d) mês de fevereiro para
classe fraca.
Visto que as anomalias apresentam bastante coerência nas classes forte e fraca para os
dois meses, fez-se um agrupamento do bimestre, nos anos os quais apresentaram velocidade
média persistentes em uma das classes. Os anos de 1980, 1983, 2002 e 2004, nos meses de
janeiro e fevereiro apresentaram intensidade forte e consecutiva no bimestre (classe forte nos
dois meses), enquanto que nos anos de 1984 e 2001, a velocidade do vento na classe fraca
(baixo de 6m/s) durante o bimestre. A anomalia média nestes períodos para as duas classes
foram recalculadas e mostradas na Figura 3a e 3b.
A Figura 3a mostra anomalia média de precipitação acumulada para períodos que o
bimestre (anos) foi consecutivo de grande intensidade nos ventos na região da Alta da Bolívia.
Esta nova classe forte consecutiva está relacionada a núcleos de maiores anomalias (tanto
positivas quanto negativas) de precipitação, quando comparadas com as anomalias médias
deste bimestre na classe fraca consecutiva. Esses núcleos esta localizados na região do
Uruguai, onde ocorre anomalia positiva de precipitação, e na região sudeste, onde ocorre
anomalia negativa de precipitação.
Na Figura 3b, anos consecutivos com baixa velocidade do vento não apresentam valores
tão discrepantes espacialmente.
a)
b)
Figura 3. Anomalia média da precipitação para: a) bimestre janeiro-fevereiro para classe forte
consecutiva; b) bimestre janeiro-fevereiro para classe fraca consecutiva.
Fazendo as diferenças entre as anomalias media da precipitação do bimestre janeirofevereiro para as classes consecutivas fortes e consecutivas fracas fica mais bem representado
este padrão espacial de anomalias.
A Figura 4, que mostra que temos um núcleo negativo e um positivo, ambos bem
definidos. Este contraste mostra claramente a influencia da velocidade da área em estudo na
relação com as anomalias de precipitação entre o Uruguai (extremo Sul do Brasil) e o Sudeste
do Brasil.
Figura 4. Diferença das anomalias médias das classes consecutivas fortes e consecutivas
fracas para o bimestre janeiro-fevereiro.
Estes resultados mostram que existe interação entre os grandes indicadores climáticos,
tanto na escala temporal quanto na espacial, assim remenda-se pesquisar trabalhos futuros,
além da velocidade, a posição da Alta da Bolívia e sua relação com eventos e padrões de
circulação persistentes no verão, como a Zona de Convergência do Atlântico Sul, a Zona de
Convergência Intertropical, o Vórtice Ciclonico de Altos Níveis e o El Nino Oscilação Sul.
4 - CONCLUSOES.
Este trabalho permite concluir que forte anomalia na velocidade do vento na alta
troposfera próximas na região da Alta da Bolívia apresenta relações com anomalia de
precipitação no Sul do Brasil durante os meses de janeiro e fevereiro. A anomalia negativa de
precipitação no Sul do Brasil está associada à forte intensificação na velocidade dos ventos,
enquanto que, enfraquecimento da velocidade esta associado à anomalia positivas de
precipitação.
O padrão espacial de anomalias na precipitação mostra claramente um contraste de sinal
entre o extremo Sul do Brasil (Uruguai) e a Região sudeste do Brasil, durante o bimestre
janeiro-fevereiro para as classes de vento forte e fraco consecutivos.
5 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GRUPPELLI, J. L.; MARQUES, J. R.; DINIZ, G. B. Relação da precipitação e da
temperatura da superfície do mar em anos de alta e baixa qualidade da uva na região nordeste
do Rio Grande do Sul. In: Congresso Brasileiro de Meteorologia, 14, 2006, Florianópolis. C1947.
MARQUES, J. R.; DINIZ, G. B.; PRESTES, S. D. Anomalia na TSM associadas às fortes
anomalias na produtividade da soja no Rio Grande do Sul. In: Congresso Brasileiro de
Meteorologia, 14, 2006, Florianópolis. C-2047.
LIMA, M. C. Manutenção da Circulação Atmosférica sobre a America do Sul. Tese de
Doutorado em Meteorologia, INPE, 1996.
ANDRADE, K. M. Climatologia e Comportamento dos sistemas frontais sobre a America do
Sul. Dissertação de Mestrado, INPE, 2005.