SOBREELEVAÇÃO DO NÍVEL DO MAR'DE ORIGEM METEOROLÓGICA
("STORM SURGE"), EM PORTUGAL CONTINENTAL
STORM SURGE lN PORTUGAL
Cristina Gama
Departamento de Geociências. Universidade de Évora
Apartado 94, 7001 Évora Codex
Tel:066-744616/8 ; Fax: 066-744971
E-mail: [email protected]
Rui Taborda
Departamento de Geologia. Universidade de Lisboa
Bloco C2 - 5º piso. 1700 Campo Grande.
Tel: 01-7573141 ; Fax: 01-7500064
.
J. M.Alveirinho Dias
Unidade de Ciências e Tecnologias dos Recursos Aquáticos
Universidade do Algarve. Campus de Gambelas. 8000 Faro.
Tel: 089-817761 ; Fax: 089-818353
Resumo
O estudo de dados maregráficos de dois anos consecutivos (Junho de 1986 a Maio de 1988), de sete estações
maregráficas nacionais (Viana do Castelo, Aveiro, Cascais, Lisboa, Tróia, Sines e Lagos), permitiu concluir que
os níveis de sobreelevação podem ser superiores a \1m metro. A partir deste estudo definiram-se, numa base
anual, e para cada uma das estações maregráficas nacionais três classes de níveis de sobreelevação: significativa,
muito significativa e altamente significativa. Esta definição permitirá uma caracterização qualitativa e
quantitativa, numa base anual, dos níveis de sobreelevação que venham a registar-se nas estações maregráficas
estudadas.
Foram também calculados os períodos de retorno dos
nívei~
extremos. Os resultados obtidos, revelam que os
níveis extremos com um período de retorno de 10 anos, são de 461 cm em Viana do Castelo, 415 cm em Cascais,
417 cm em Sines e 423 cm em Lagos, correspondendo estes a 54 cm, 28 cm, 27 cm e 41 cm acima do nível
máximo atingido pela maré prevista.
A caracterização das situações sinópticas associadas a níveis de sobreelevação significativos permitiu concluir
que a zona norte do país está particularmente exposta à acção das depressões que circulam a norte da Península
Ibérica, sendo as regiões costeiras centro e sul condicionadas pela acção de situações sinópticas em que as
depressões se situam à latitude da Península Ibérica ou, a sul desta.
131
Os resultados apresentados confirmam a importância do fenómeno da sobreelevação do nível do mar de origem
meteorológica como factor amplificador da acção dos temporais na costa portuguesa, permitindo afirmar que
este constitui um parâmetro essencial a ter em consideração no ordenamento da zona litoral portuguesa.
Keywords: storm surge, Portugal, coastal processes, return period; meteorological conditions, coastal
management
Abstract
A tide-gauge series of two-years, between June 1986 and May 1988, was analysed for seven tide-gauge stations:
Viana do Castelo, Aveiro, Cascais, Lisboà, Tróia, Sines and Lagos. During this period the maximum storm surge
(made by computing the differences between observed and predicted tidallevels) reached values oí 110 cm in
the Viana do Castelo tide-gauge station.
The quantification of the storm surge leveIs allowed the definition, for each tide-gauge station, of three classes of
storm surge leveI: significant, very significant and highly significant. This division is useful used to qualify and
quantify future storm surge leveI records.
The return periods of the extreme sea leveis were also determined. Obtainned results point to more frequent
occurence of higher leveIs in Viana do Castelo and lower leveIs in Cascais. For instance, the extreme leveis with
a return period of 10 years are 461 cm in Viana do Castelo, 415 cm in Cascais, 417 cm in Sines and 423 cm in
Lagos (leveIs referred to hydrographic datum), that is, respectively 54 cm, 28 cm, 27 cm and 41 cm above the
maximum levei reached by the predicted tide.
The meteorological conditions that indu ce the occurrence of periods with significant storm surge leveIs, for the
portuguese coast, have been defined. Tl'ie northern region of Portugal is mainly expose to the activity of
depressions approaching the north of Iberian Peninsula. At central and southern coastal regions, the major surges
are associated with the approach of depressions along Iberian Peninsula latitude or moving south.
The obtained resuIts have reinforced the ideia that the storm surge increase the potencial storm damage and thus
is a phenomenon that must be taken in account for the portuguese coastal management.
Introdução
Em Portugal, o primeiro estudo publicado que quantifica o "storm surge" registado no território continental
português é o de Morais & Abecassis (1978). Neste trabalho, os autores referem a ocorrência de um nível de
sobreelevação de 53 centímetros, no marégrafo de Leixões, durante um temporal ocorrido em Janeiro de 1973,
tendo este provocado destruições avultadas naquele porto.
Até ao início dos anos 90, não é do nosso
conhecimento a publicação de mais artigos respeitantes a este assunto. O primeiro estudo sistemático do
fenómeno de "storm surge" em Portugal foi publicado por Taborda & Dias (1992).
132
Neste trabalho são analisados os registos das principais estações maregráficas, durante duas tempestades que
provocaram importantes estragos na costa portuguesa. Segundo estes autores, o nível máximo de sobreelevação
atingiu 1 m em Viana do Castelo (Fevereiro de 1973) e 1)7 m em Aveiro (Dezembro de 1991), o que
demonstrou que os níveis de sobreelevação são importantes para a caracterização dos temporais a eles
associados, justificando-se a realização de um estudo sistemático mais abrangente, de modo a permitir a
caracterização deste fenómeno em Portugal Continental. Assim, este estudo foi, posteriormente, alargado através
da análise dos dados maregráficos de dois anos consecutivos (Junho de 1986 a Maio de 1988), em sete estações
maregráficas nacionais (Viana do Castelo, Aveiro, Cascais, Lisboa, Tróia, Sines e Lagos), caracterizados pela
ocorrência de vários temporais generalizados a toda a costa. São os resultados deste estudo que este trabalho
pretende sintetizar.
"
1
Lisboa
Cascais
1:
róia
. Sines
o 50_!~o. Km
) Lagos
~ --------~----- -
Figura 1 - Localização geográfica das estações maregráficas portuguesas estudadas.
Figure 1- Location map of the Portuguese tide-gauge stations whose records were analysed.
Definição de sobreelevação do nível do mar de origem meteorológica
A diferença entre o nível do mar observado e o nível do mar previsto (maré prevista) é denominada por
sobreelevação quando essa diferença é positiva (resíduos de maré positivos,
sobreelevaç~o
positiva - "positive
. surge") e por subelevação quando essa diferença é negativa (resíduos de maré negativos - "negative surge").
Na literatura anglo-saxónica a sobreelevação do nível do mar de origem meteorológica é genericamente
designada por "storm surge", sendo este termo
utilizado para designar sobreelevações positivas extremas
associadas a períodos de tempestade (Pugh, 1987; Carter, 1991).
133
Estação maregráfica de Viana do Castelo
400
I
Nível otservcx:t>
\
360 '
320 "
Nível pevis to
280
Ê
.!.
240
:;
e
...o
..
~
z
200
11
160
'ILi
120
[',I
li
"
"
li
V
11
',I
')
80
I \
40 "
o
I
1
10
15
Outubro de 1987
Figura 2- Registo do nível observado, nível previsto e nível de sobreelevação, para o mês de Outubro de 1987,
na estação maregráfica de Viana do Castelo.
Figure 2 - Surge record (observed, predicted and storm surge leveIs), during the 14th _16 th October 1987
storm at Viana tide-gauge station.
Na figura 2 é apresentado um registo horário das sobre elevações positivas (linha a cheio na base da figura)
ocorridas durante o mês de Outubro de 1987 na estação maregráfica de Viana do Castelo. O nível observado
corresponde ao nível do mar registado pelo marégrafo; o nível previsto corresponde ao
nível do mar
determinado para aquele porto através do cálculo das constantes harmónicas definidas para essa mesma estação
maregráfica. O nível de sobreelevação corresponde à diferença entre o nível observado e o nível previsto.
A maré é determinada por factores astronómicos, como sejam as componentes lunares e solares da maré, sendo a
sobreelevação determinada por factores atmosféricos e oceanográficos.
Definição dos níveis de sobreelevação significativa nas estações maregráficas analisadas.
A análise estatística dos níveis de sobreelevação foi realizada pela primeira vez por Gama et ai (1994a), com o
objectivo de definir os níveis a partir dos quais se' considera ter ocorrido sobreelevação significativa em cada
uma das estações maregráficas analisadas. Com este objectivo foi efectuada a partir de uma análise percentílica
de todos os registos horários de sobreelevação, ou seja, de todos os resíduos (positivos ou negativos) para o
período de Junho de 1986 a Maio de 1988. Devido a avarias nos marégrafos e a erros dos seus operadores, os
registos analisados não são contínuos ao longo dos dois anos. Assim dos 17 250 valores (número de horas
correspondentes a 2
ano~)
que seriam obtidos para este período completo de registos, a estação de Lisboa
apresenta o maior número (93,4%) e a estação de Tróia o menor volume de registos (60,2%).A Tabela 1 resume
os registos totais para cada uma das estações analisadas.
Estação maregráfica
Número de horas registadas
Viana do Castelo
12167
Aveiro
15262
Cascais
15216
Lisboa
16366
Tróia
10539
Sines
14414
Lagos
13560
,
Tabela 1 - Síntese do número de horas registadas para cada estação maregráfica.
Nú~ero
teórico
máximo de horas: 17520 (Gama et ai, 1994a).
Table 1- The number of hourly values used for eac:h station. Maximum theoretical
number of hours: 17520 (Gama et ai, 1994a).
A análise das curvas de distribuição de frequências relativas e de fr: quência cumulativa, permitiu a definição,
para as sete estações analisadas, de três classes de sobreelevação:
•
sobreelevação significativa (acima do percentil 95)
•
sobreelevação muito significativa (acima do percentil 99)
•
sobreelevação altamente significativa (acima do percentil 99.9)
Estes níveis são considerados como referências anuais e não absolutas, dada a curta duração da série estudada.
Apresentam-se os níveis de sobreelevação característicos de cada classe, para cada uma das estações
maregráficas, assim como os níveis máximos de sobreelevação ocorridos durante o período de estudo (tabela 2).
Li
23
Tr
28
Sin
29
La~o
29
34
35
43
43
39
41
43
60
52
48
51
47
75
Viana
39
Aveiro
31
Casc
26
Sobreelevação
54
42
34
muito significativa
Sobreelevação
90
67
Máximos de
110
78
Sobreelevação
33
Significativa
...
,
sobreelevação
Tabela 2 -Níveis de sobreelevação significativa, muito significativa e altamente significativa, para o período
de estudo, conjuntamente com os máximos de sobreelevação registados em cada uma das estações
maregráficas estudadas (Gama et ai, 1994a). Valores em centímetros.
Table 2 - Thresholds (cm), in an yearly basis, between the three storm surge classes for
each tide-gauge station (Gama et aI, 1994a).
135
Períodos de Retorno de Níveis Extremos em Portugal Continental
para o Período de Junho de 1986 a Maio De 1988.
o estudo dos níveis extremos associados à ocorrência simultânea de níveis de sobreelevação com marés vivas,
reveste-se de grande importância no que se refere à avaliação dos riscos de inundação da costa pela acção do mar
(como sejam os galgamentos oceânicos), ao recúo da linha de costa, e à dinâmica sedimentar do litoral e da
plataforma.
Método para a Determinação dos Períodos de Retorno
Estes níveis foram calculados por Gama et ai (1994b), aplicando o método desenvolvido por Pugh & Vassie
(1978), tendo este sido aplicado por Costa (1985) para o território de Macau. Segundo este método, os níveis
extremos e os seus respectivos períodos de retorno são calculados a partir da combinação entre a função de
probabilidade da sobreelevação e a função de probabilidade da maré. Considera-se que para um determinado
momento (t) o nível do mar observado (i;) é considerado como o resultado da soma da maré (x), da
sobreelevação (y) e do nível médio do mar (ZO).
Como referimos anteriormente, a maré é um fenómeno resultante de condicionantes astronómicas, sendo o seu
valor obtido em função das constantes harmónicas calculadas para cada porto. A sobreelevação, corresponde ao
nível do mar que_permanece após se subtrair do nível observado a maré prevista. Nesta análise considera-se, tal
como Pugh & Vassie (1978), que a _sobreelevação é independente da maré e que os registos de sobreelevação
utilizados são representativos de todos os níveis possíveis de sobreelevação. Admitidos estes pressupostos, as
funções densidade de probabilidade (f.d.p.) dos níveis de sobreelevação e de maré podem ser conjugadas como a
soma de duas variáveis independentes, obtendo-se a função densidade de probabilidade para o nível do mar
através da aplicação da equação 1.
ioo pt( i;-Y)·Ps(y)·dy
+00
p(i;)=
onde pt(x) - função densidade de probabilidade da componente da maré
(1)
«pt(x)=pt(~-y)),
ps(y) - função
densidade de probabilidade da componente da sobreelevação e p(i;) - função densidade de probabilidade para o
nível do mar.
A equação 1, define que a probabilidade do nível do mar atingir um determinado nível, por exemplo de 2.8 m,
corresponde à soma de todas as probabilidades dos níveis de sobreelevação e de maré que prefazem o valor de
2.80 m, como por exemplo, a ocorrência simultânea de uma sobreelevação de 0.80m associada a uma maré de
2.00 m ou uma maré de 2.5 m associada a uma sobreelevação de 0.3 m.
A partir de P (i;) (função densidade de probabilidade para o nível do mar), a probabilidade de se exceder um
determinado nível, pode ser avaliada gerando-se a função distribuição cumulativa, F( 'Y]) (equação 2)
+00
F('Y])=! p(l;) .dl;
136
(2)
o período de retorno para determinado nível do mar é obtido a partir do recíproco da função F(ll).
Para o cálculo das distribuições da maré e da sobreelevação foram determinadas separadamente as frequências
relativas de cinco anos de maré prevista (valores horários) e de dois anos de níveis de sobreelevação (valores
horários). A probabilidade de ocorrência dos níveis de sobreelevação e de maré, fora.m calculadas
separadamente. A partir da aplicação da equação (1) foram obtidas as probabilidades de ocorrência conjunta dos
níveis de sobreelevação e de maré.
o período de retorno, para níveis horários, é determinado através da aplicação da equação 3:
Período de retorno
1
=---F(17) * m
(3)
onde m - número de horas relativos a um ano (8760 h).
Apresentam-se os períodos de retorno calculados para as estações maregráficas de Viana de Castelo, Cascais,
Sines e Lagos (figura 3).
L1aJ 405 410 415 4LD 425 43J 435 440 445 . 4EO 455 4éO 465 470 475 480 485 4<iü 495 BJJ
8)5
510 515 5LD 525
Nível do nm(cm)
Figura 3 - Períodos de retorno para as estações maregráficas de Viana do Castelo (linha a tracejado), Cascais
(linha a cheio), Sines (linha a tracejado com ponto intermédio) e Lagos (linha a ponteado).
Figure 3- Return periods for the three considered tide-gauge stations. The heavy, dashed and dotted !ines,
correspond, respectively, to the Viana do Castelo, Cascais, Sines and Lagos tide-gauge stations.
137
Na tabela 3 apresentam-se alguns níveis extremos e o respectivo período de retorno associado.
Período de retorno (anos)
Viana
Cascais
Sines
Lagos
50
478
422
423
434
25
471
419
420
429
10
461
415
417
423
Tabela 3 - Períodos de retorno (anos) para a excedência dos níveis do mar (cm) considerados.
Estes níveis estão referidos ao nível do zero hidrográfico.
Table 3 - Return periods, in years, of exceedance of specified sea levels(cm).
LeveIs referred to hydrographic datum.
Apesar da curta série temporal disponível, os resultados obtidos evidenciam a ocorrência de níveis extremos
significativamente altos com pequenos períodos de retorno.
Os níveis do mar com períodos de retorno de dez anos são de 461 cm (Viana do Castelo), de 415 cm (Cascais).
de 417 cm (Sines) e de 423 cm (Lagos). Se considerarmos o máximo nível na maré para os cinco anos
considerados verificamos que a sobreelevação necessária para que se registe os níveis extremos com período de
retorno de 10 anos é de 54 cm, 28 cm, 27 cm e 41 cm respectivamente para Viana do Castelo, Cascais, Sines e
Lagos. Se comparar-mos estes níveis de sobreelevação com os máximos ocorridos em cada uma das estações,
verificamos que correspondem a valores de sobreelevação todos eles abaixo do percentil 99. Todos estes valores
de sobreelevação são claramente abaixo dos máximos atingidos em cada uma das estações analisadas durante o
período de estudo.
Análise Multivariada dos Factores Condicionantes da Sobreelevação do Nível do Mar
de Origem Meteorológica
Alguns dos registos de sobreelevação de Viana do Castelo correspondentes ao período de Junho de 1986 a Maio
de 1988 .foram devidamente compilados e submetidos a uma análise multivariada (análise de componentes
principais). Com esta análise pretendeu-se avaliar qualitativamente os factores responsáveis pelo fenómeno da
sobreelevação. A base de dados que permitiu a construção da matriz considera as seguintes variáveis: a) maré
prevista, expressa em centímetros acima do ZH; b) sobreelevação (em cm), correspondente aos valores da maré
observada (determinados por digitalização dos maregramas) menos a maré prevista; c) pressão atmosférica (em
hPa), codificada na matriz com o simétrico do seu valor, para que fiquem agrupadas as condições de tempestade;
d) intensidade do vento (em nós); e) altura significativa da onda (metros) e f) período significativo da onda
(segundos), cujos valo~es foram obtidos a partir da bóia ondógrafo da Figueira da Foz.
O número de valores diários de cada uma das variáveis foi condicionado pela variável com menor periodicidade,
ou seja, quatro observações diárias de 6 em 6 horas. Para além disso, foram ainda eliminados os conjuntos de
valores em que não existiam registos de, pelo menos, uma das variáveis. No total, foram consideradas 1027
observações por variável.
138
o método adoptado consistiu na aplicação
da Análise Multivariada - ACP- Análise de Componentes Principais,
com a aplicação de Varimax normalizada (Davis, 1973).
Apresentam-se, os valores próprios, bem como a percentagem de inércia explicada, relativos aos três principais
factores resultantes da ACP (Tabela 4). Estes três factores explicam cerca de 76% da inércia total da nuvem.+
Factor
Valor
% variância
%
próprio
total
Cumulativa
1
2.12
35.3
35
2
1.53
25.5
60
3
1.00
16.6
76
Tabela 4 - Valores da variância para os três principais factores após a aplicação do método.
Table 4 - Variance values for the three principal factors.
Procedeu-se à projecção das variáveis, segundo os três factores principais .
0.8
•
• Altura das ondas
Período das ondas
0.6
Factor 2
0.4
Maré
o
-O.?
-0.4
Intensidade do ven~o.
Sobreelevação
•
Pressão.
-0.2
O
0.2
0.4
0.6
0.8
Factor 1
Figura 4 - Projecção das variáveis, segundo os dois primeiros factores.
Figure4 - Plot of the variables for the factor 1 and factor 2.
139
1.2
Maré
0.8
0.6
Factor 3 0.4
0.2
o
Período das ~ndas
-02
-0.4
Altura das ondas
Intensidade do vento
Pressão
.-
•
Sobreelevação
-0.2
o
0.2
0.4
0.6
0.8
Factor 1
Figura 5 - Projecção das variáveis, segundo o 1º e o 3º Factor.
Figure 5 - Plot of the variables for the factor 1 and factor 3.
Da análise das figuras 4 e 5, que representam a projecção das variáveis segundo os três factores principais,
podem retirar-se as seguintes considerações:
•
existe uma forte correlação entre a sobreelevação e a pressão atmosférica, estando estas variáveis fortemente
ponderadas segundo o primeiro factor, o que seria de esperar pela própria definição de "storm surge".
Associada a estas duas variáveis encontra-se também a intensidade do vento;
•
segundo factor está essencialmente ligado ao período e altura das ondas;
•
a altura da agitação marítima que está fortemente ponderada pelo 2º factor, está também positivamente
correlacionada com o primeiro factor, contrariamente ao que acontece com o período;
independente de todas estas variáveis encontra-se a maré, que basicamente corresponde ao terceiro factor.
Verifica-se, assim, que os dois primeiros factores parecem opôr duas situações distintas: um primeiro factor que
está essencialmente relacionado com as condições meteorológicas locais (pressão e intensidade do vento),
enquanto que o segundo está representado por variáveis dependentes, em grande medida, das condições da
agitação marítima como é o caso do período das ondas. A altura das ondas tem, aparentemente um
comportamento que pode ser considerado intermédio, ou seja, é afectado pelas condições meteorológicas locais e
pelas condições ao largo. Isto deve-se, provavelmente, ao facto de neste trabalho não se ter separado a vaga da
ondulação. Se tal acontecesse, era de esperar que a ondulação, gerada ao largo e associada a períodos maiores,
se fosse projectar mais próxima do 2º factor. A vaga, gerada localmente, e por isso mais dependente dos ventos
locais, projectar-se-ia mais próxima do 1º factor.
A independência da maré deve-se ao facto de esta ser uma variável condicionada pelas componentes
astronómicas, apresentando uma ciclicidade muito forte, característica inexistente nas restantes variáveis.
140
o facto da sobreelevação do nível do mar se projectar segundo o primeiro eixo associada à pressão atmosférica e
à intensidade do vento confirma que esta está, essencialmente, dependente das condições meteorológicas locais.
Tipificação das Situações Sinópticas Associadas à Ocorrência de Níveis Extremos
Os períodos de sobreelevação são condicionados por situações sinópticas genericamente caracterizadas pelo
predomínio de baixas pressões. Gama (1996), procedeu à caracterização das situações actuantes no território
nacional para
operíodo de Junho de 1986 a Maio ,de 1988. Esta sistematização baseou-se na caracterização de
Lautensach em 1932 (in Ribeiro et ai, 1987). Este estudo apresenta uma grande fiabilidade por ter sido realizada
tendo por base uma série temporal longa (30 anos). Os tipos de situações sinópticas consideradas mais comuns
para o nosso território continental, segundo Lautensach, são apresentadas na Tabela 5 (a designação de cada um
destes tipos poderá vir associada à letra i -Inverno e v-Verão).
I
Anticiclone dos Açores a oeste de Portugal, depressão térmica sobre a
Península Ibérica.
II
'"
Crista anticiclónica ao norte da Península Ibérica.
III
Gradiente fraco sobre a Península Ibérica
IV
Depressões circulando ao norte da Península Ibérica.
V
Depressão situada à latitude da Península Ibérica ou ao sul dela.
VI
Anticiclone térmico sobre a Península Ibérica.
Tabela 5 - Situações meteorológicas dominantes no território nacional.
Adaptado de (Lautensach, H. (1932) in Ribeiro et ai, 1987).
Tabela 5 - Main meteorological conditions in the Portuguese territory .
Adaptation of (Lautensach, H. (1932) in Ribeiro et ai, 1987).
A Tabela 6 resume as situações sinópticas que estiveram associadas à ocorrência dos níveis máximos de
sobreelevação altamente significativa (máximos de sobreelevação) ocorridos nas sete estações maregráficas
estudadas durante o período de estudo. As características de cada uma das depressões actuantes é feita à
semelhança da caracterização realizada por Lennon para as Ilhas Britânicas (Lennon, 1963 in Wilding, 1980),
onde este autor considera os seguintes parâmetros principais: trajectória do núcleo da depressão incidente,
velocidade de aproximação e a profundidade relativa (corresponde à diferença entre a pressão atmosférica média,
1013 mb e o valor da pressão atmosférica no núcleo da depressão).
141
Estação maregráfica
Velocidade de
Profundidade
Situação sinóptica
(Máximo de
Aproximação
(relativa a 1013 hPa)
associada
sobreelevação (cm) e hora
(Km/h)
(data; trajectória e
de ocorrência)
tipificação)
26
Tróia
18.52
(valor calculado para o
29 Janeiro 1987
51 (08h) (*);
(10 nós)
dia 27/01/87)
Tipo Ivi
(Fig. A)
Viana do Castelo
110 (18h)
27.78
Aveiro
(15 nós)
35
15 Outubro 1987
Tipo IVi
78 (18,19 e 20h)(**)
(Fig.C)
Cascais
03 Dezembro 1987
52 (08h)
9.26
Sines
(5 nós)
29
Tipo Vi
(Fig.D)
47 (09h)(*)
Lagos
18.52
75 (llh) (*)
(10 nós)
Lisboa
14.816
48 (12h) (*)
(8 nós)
14
08 Dezembro 1987
Tipo Vi
(Fig.D)
33
13 Dezembro 1987
Tipo IVi ou Vi
Tabela 6 - Tipificação das situações sinópticas associadas aos máximos de sobreelevação ocorridos durante
o período de estudo (Junho de 1986 a Maio de 1988) nas estações maregráficas de Viana do Castelo,
Aveiro, Cascais, Lisboa, Tróia, 'Sines e Lagos. Tipo IVi - Depressões circulando ao norte
da Península Ibérica. Tipo Vi - Depressão situada à latitude da Península Ibérica ou ao sul dela
(i-Inverno). (Lautensach «1932) in Ribeiro et aI, 1987»;(*)- não coincidiu com temporal;
(* *)-coincidiu com temporal.
Table 6 - Characterization of the meteorological conditions responsible for the maximum storm surge leveIs
during the study period (June 1986 to May 1988) in the tide-gauge stations of Viana do Castelo,
Aveiro, Cascais, Lisboa, Tróia, Sines and Lagos. Type IVi- Depression progressing at North
of Iberian Peninsula (i-winter). Type Vi- Depression located at Iberian Peninsula (IP) latitude or at
south latitude of IP. (*) - no incident temporal; (**) - with incident temporal.
A caracterização das trajectórias das depressões incidentes sobre o território continental, permitiu a realização de
uma tipificação expedita dessas trajectórias em 4 tipos (Gama, 1996):
•
TIPO 1 - depressões vindas de NW passando a norte do território continental (e.g. 14 a 16 de Outubro de
1987 , Figura 6(B);
142
•
TIPO 2 - depressões vindas do quadrante NW e W-SW atravessando o território ou mantendo-se junto à
costa (e.g. 27 a 29 Outubro de 1987, Figura 6 (A»;
•
TIPO 3 - depressões vindas do quadrante N óu W com rumo para sul, atravessando o território a sul ou
dirigindo-se para norte descrevendo uma trajectória paralela à costa (e.g. 30 Novembro de 1987 a 7 de
Dezembro de 1987, Figura 6(C);
•
TIPO 4 - nenhuma das anteriores.
As trajectórias dos núcleos depressionários caracterizados na Tabela 6, são apresentados na figura 6.
•
~. sentido de deslocamento do núcleo da depressão
LYJ
depression track
Figura 6 - Trajecto dos núcleos depressionários associados à ocorrência dos máximos de sobreelevação dos
seguintes períodos: (A) - 27 a 29/1/87 (Tipo 2); (B) - 14 a 16/10/87 (Tipo 1) e (C) - 30/11/87 a 7/12/87
(Tipo 3); 4/12/87 a 9/12/87 (Tipo 3) e 10/12/87 a 14/12/87 (Tipo 1). O-posição às OO.OOh;
.- posição às 12 h desse mesmo dia. A notação
O~.
significa que a localização
do núcleo da depressão era igual às zero e às doze horas. Gama (1996).
Figure 6 - Depressions tracks associated with the maximum storm surge leveIs of the following periods:
(A) - 27 a 29/1/87 (Type 2); (B) - 14 a 16/10/87 (Type 1) e (C) - 30/11/87 a 7/12/87 (Type 3);
4/12/87 a 9/12/87 (Type 3) e 10/12/87 a 14/12/87 (Type 1). 0 - position at OO.OOhr; '
• - position at 12 hr intervals.
O~.
- sarne position at OO.OOhr and 12 hr.
O mês de Outubro de 1987 constitui uma referência particular neste período de estudo por corresponder ao mês
onde o nível de sobreelevação atingido na estação maregráfica de Viana do Castelo excedeu 1 metro (110 cm,
vide figura 2 e tabela 2). Neste mesmo dia, 15 de Outubro de 1987 foi também atingido o valor de 78 cm na
estação maregráfica de Aveiro.
143
A figura 7 apresenta a evolução desta situação sinóptica particular (Tipo IVi), caracterizando-se esta pela
elevada velocidade de deslocamento e pelo elevado gradiente de pressão (27.78 Km/h e 35 hPa, respectivamente
- tabela 6).
É ainda de referir que este nível de sobreelevação esteve associado a um temporal, estando presente ' uma
situação sinóptica com circulação NW pós-frontal ou depressionária (Pires, 1985).
A- Anticiclone/Anticyclone
B- Depressão/Depression
1 - Frente Fria/ Cold front 2 - Isóbara/Isobar 3 - Frente Quente/ Warm front
Figura 7- Carta sinóptica de superfície reduzida ao nível médio do mar para o dia 15/10/87 (12h).
Adaptado das cartas de superfície do Boletim Meteorológico Diário publicado pelo INMG.
Figure 7- Synoptic chart (15/10/87, 12:00hr). Modified from the daily synoptic chart published by the INMG.
As referências da imprensa nacional, as destruições provocadas por este temporal, são na sua maioria,
respeitantes a efeitos destrutivos sobre habitações, estradas e culturas!. A única referência de que dispomos
relativamente a destruições no litoral é nos dada pelo periódico' "O Comércio do Porto" onde é noticiada a
destruição de parte do cais da Póvoa de Varzim 2.Na região sul é noticiado pelo já em Novembro de 1987, as
destruições dos temporais de Outubro sobre as culturas de estufa em Tavira 3 .
O temporal de 16 a 17 de Janeiro de 1973, descrito por Morais & Abecassis (1978), também esteve associado à
acção da situação sinóptica Tipo IVi, durante o qual o nível de sobreelevação atingido na estação maregráfica de
Leixões foi de 53 cm. Segundo os mesmos autores, este temporal esteve na origem de destruições muito .
significativas no quebra-mar exterior do porto de Leixões.
"Vento atingiu cerca de 100 km/h" ; "Aveiro sob efeitos do temporal" ("Diário de Aveiro"-16/l0/87); "Forte Tempestade
paralisa o Minho" ("O Correio do Minho" - 16/10/87).
"Temporal destruiu parte do cais Norte na Póvoa de Varzim" ("O Comércio do Porto" - 30/10/87).
"Tavira: Temporal levou 90 por cento das culturas" ("Diário de Aveiro" - 13/11/87)
144
o temporal
de 25 a 31 de Dezembro de 1981, -generalizado a toda a costa portuguesa, teve a sua origem na
passagem sucessiva de ondulações frontais e de ventos fortes de W-SW (Taborda & Dias, 1992), sendo a
situação sinóptica associada a este temporal do Tipo IVi. As condições meteorológicas associadas levaram à
ocorrência de níveis altamente significativos de sobreelevação nas estações maregráficas de: Aveiro (1.17 m),
Cascais (0.52 m), Lisboa (0.95 m), Tróia (1.05 m),Sines (0.49 m) e Lagos (0.42 m).
A situação sinóptica que esteve na origem dos níveis de sobreelevação ocorridos durante o temporal de 24 de
Fevereiro de 1978 estudado por Taborda & Dias (1992), foi também do Tipo IVi. Registaram-se níveis de
sobreelevações altamente significativos na estação maregráfica de Viana do Castelo (0.92 m), Lisboa (0.56 m) e
Sines (0.51 m). Este temporal provocou estragos em todo o país, traduzidos por recúos da linha de costa,
galgamentos oceânicos, inundações e destruições em estruturas portuárias e de defesa da costa (Pires (1978),
Daveau et ai (1978), Feio & Almeida (1978), Feio (1980». Este tipo de situação sinóptica encontra-se assim
associada a níveis extremos de sobreelevação de várias estações maregráficas e a destruições no litoral. No
entanto, os níveis extremos registados durante o mês de Dezembro de 1987 nas estações de Cascais, Lisboa,
Sines e Lagos, estiveram associados a situação sinópticas do tipo Vi (tabela 6 e figura 8), sendo o seu trajecto, no
entanto, diversificado (figura 6 (C).
•
~b2J[2]
1
A- Anticiclone/Anticyclone
2
3
B- Depressão/Depression
2 - Isóbara/Isobar 1 - Frente Fria/ Cold front 3 - Frente Quente/ Warm front
Figura 8- Carta sinóptica de superfície reduzida ao nível médio do mar para o dia 08/12/87 às 12h.
Adaptado das cartas de superfície do Boletim Meteorológico Diário publicado pelo INMG.
Figure 8 -Synoptic chart (08/12/87, 12:00hr). Modified from the daily synoptic chart published by the INMG.
A trajectória descrita por esta depressão, de W para E atravessando a parte meridional da Península Ibérica
(Figura 6 (C» , é considerada por Lautensach, (1932 in Ribeiro et ai, 1987) como comum no mês de Outubro,
sendo de particulàr importância para o Algarve dado que corresponde à condição sinóptica que leva à ocorrência
de fortes ventos e chuvadas nesta região.
145
A confirmar este facto estão as notícias publicadas em que são referênciadas a ocorrência de destruições de
culturas associadas a chuvas torrenciais 4 e à necessidade de reforçar o cordão dunar da Ilha de Cabanas5 .
Os restantes meses do ano foram caracterizados de uma forma global, uma vez que nestes não são assinaláveis
quaisquer máximos de sobreelevação para as estações maregráficas estudadas. Desta forma os meses de Março,
Abril e Maio correspondem a meses de transição em termos de variação climática anual, variando as situações
sinópticas condiconadoras do estado do tempo entre as situações sinópticas típicas de Inverno (tipo IVi: 3/04/87e
1/5/88; tipo Vi- 27/04/87 e 8/5/87) ou a depressões de origem térmica típicas de Verão (Tipo Iv: dia 16/05/87).
A ocorrência de níveis de sobreelevação significativos nos meses de Junho, Julho e Agosto, está associada às
situações sinópticas condicionadas pela acção do Anticiclone dos Açores a W de Portugal, e uma depressão
térmica sobre a Península Ibérica (tipo Iv), e.g. 5 de Julho de 1986 e 21 de Julho de 1986 (Gama, 1996).
Considerações Finais
Com o objectivo de caracterizar a sobreelevação do nível do mar em Portugal foram analisados os dados das
estações maregráficas de Viana do Castelo, Aveiro, Cascais, Lisboa, Tróia, Sines e Lagos. A análise estatística
dos dados permitindo definir os níveis de sobreelevação significativa, muito significativa e altamente
significativa, para cada uma das estações maregráficas estudadas, permite uma avaliação quantitativa e
qualitativa, numa base anual, dos níveis de sobreelevação registados em cada uma das estações maregráficas. Os
níveis máximos do mar observados durante este período foram de 110 cm, 78 cm, 52 cm, 48 cm, 51 cm, 47 cm,
75 cm para as estações de Viana do Castelo, Aveiro, Cascais, Lisboa, Tróia, Sines e Lagos, respectivamente. A
sua ocorrência anual faz com que constituam um factor persistente responsável, conjuntamente com a agitação
marítima, por parte dos danos causados nas zonas costeiras (erosão da linha de costa, galgamentos oceânicos,
inundações, destruição de bens e culturas). Prova destes efeitos são as referências da imprensa a estas
destruições. Desta forma, não são só impórtantes os níveis com longo período de retorno associados a elevações
excepcionais do mar e a situações catastróficas, mas também as elevações do mar com período de retorno da
ordem de um ano ou inferior.
A análise multivariada dos factores condicionantes da sobreelevação do nível do mar de origem meteorológica
permitiu correlacionar de uma forma qualitativa as relações existentes entre o fenómeno da sobreelevação do
nível do mar e as condições meteorológicas e oceanográficas presentes. Dada a natureza particular deste
fenómeno foi evidenciada a importância das condicionantes locais, em especial o efeito da pressão e do vento.
Na série utilizada nesta análise, não se consideraram apenas os períodos em que ocorreram níveis de
sobreelevação significativa, para que a dimensão da série permitisse ter mais confiança nos resultados. No
entanto, esta solução poderá não evidenciar as relações particulares estabelecidas entre as diferentes variáveis
nos períodos em que ocorram níveis de sobreelevação significativos.
4
146
"Chuvas torrenciais inundam concelho de Faro" ; "Temporal forte no Algarve destrói estufas e plantações", ("A Capital" 7e 9/12/87) .
"Tavira quer do Governo ajuda financeira" ("O Algarve" -16/1 /88) .
Torna-se por isso necessário proceder a uma análise durante aqueles períodos específicos, considerando um
maior número de anos e toda a rede maregráfica nacional. Esta análise multivariada deveria ter também em linha
de conta a forma, área e batimetria da bacia onde estão instalados os marégrafos. Na sua maioria os marégrafos
apresentam-se protegidos da agitação marítima predominante quer por se encontrarem no · interior de portos,
como é o caso de Viana do Castelo, Aveiro e Sines, quer por se localizarem numa doca (Lisboa) ou ainda em
cais de desembarque situados em baías (Cascais e Lagos). No caso dos maré grafos localizados no interior de
portos, terá de se ter em conta as oscilações de longo período (geralmente denominadas por "seichas")
resultantes do fenómeno de ressonância gerado no interior dos portos e que podem levar a estragos nos navios
atracados, como faz referência Morais & Abecassis (1978) quando se refere aos estragos provocados pelo
temporal de 16 e 17 de Janeiro de 1973 associado a uma sobreelevação de 53 cm, no porto de Leixões. A
variação de caudal dos rios é outro factor a considerar como se verifica no caso do Rio Lima, Rio Vouga (Ria de
Aveiro) e Rio Sado.
A comparação dos níveis de sobreelevação com as condições meteorológicas permitiu associar estes níveis a
condições sinópticas específicas. De uma maneira geral podemos afirmar que as situações sinópticas do tipo IVi
(depressões circulando ao norte da Península Ibérica - Lautensach ((1932) in Ribeiro et ai, 1987) exercem a sua
influência sobre as estações maregráficas mais a norte ficando a costa sul algarvia protegida da sua acção. A
costa centro e sul são condicionadas pela acção de situações sinópticas tipo V (depressão situada à latitude da
Península Ibérica ou ao sul dela).
Apenas os picos de sobreelevação de Viana do Castelo e de Aveiro coincidiram com a ocorrência de condições
de temporal em termos de agitação marítima.
A recolha de notícias publicadas em alguns periódicos nacionais e regionais permitiu uma avaliação, ainda que
muito discreta, dos efeitos de alguns dos eventos ocorridos durante o período de estudo. Estas notícias coincidem
quase sempre com a ocorrência de fortes temporais em termos de agitação marítima, incidindo as referências na
imprensa na acessibilidade dos portos à navegação, em naufrágios e. em destruições na faixa costeira. Estas
referências dão-nos indicações qualitativas dos efeitos destruidores destes eventos.
Apesar deste estudo ter sido baseado apenas em dois anos de registos maregráficos, foi confirmado que, na costa
portuguesa, o fenómeno da sobreelevação é bastante significativo, devendo ser considerado como um parâmetro
essencial na análise da dinâmica sedimentar costeira e da plataforma, com implicações directas na conservação
das edificações humanas erguidas junto à linha de costa.
É principalmente durante os períodos em que ocorrem sobreelevações significativas ("storm surge") associadas a
temporais coincídentes com períodos de "marés vivas" que se verificam os principais episódios de erosão
costeira, com o consequente recuo da linha de costa, acompanhado, frequentemente, por destruições em
edificações ali localizadas.
147
Agradecimentos
Este trabalho elilborado no âmbito do projecto CALMA (Conhecimento dos Ambientes Litorais e Marinhos do
Alentejo-JNICT/PEAM/C/CNT/56/91),foi possível graças à disponibilização dos registos maregráficos e de
agitação marítima por parte do Instituto Hidrográfico, entidade à qual os autores aqui expressam o seu
agradecimento, em particular ao Sr.Fernando Vasquez pela sua ajuda no processo de aquisição final dos
referidos dados.
Bibliografia
Carter, R.W.G. (1991) - Coastal Environments. An introduction to the physical, ecological and cultural systems
of coastlines. Academic Press, Harcourt Brace Jovanovich Publishers, London, 2 edition, p.611.
Costa, L. (1985) - Sobreelevação de maré e níveis extremos em Macau. Anais do Instituto Hidrográfico. 5-63 :68.
Daveau, S., Almeida, G. , Feio, M., Rebelo, F.,Silva, R. F. M., Sobrinho, A. S. (1978) - Os temporais de
Fevereiro/Março de 1078. Finisterra, nº13, p.236-260.
Davis, J.(1973) - Statistics and Data analysis in Geology. Kansas Geological Survey, John Wiley & Sons Edts.,
New York, 524pp.(2ª ed.1986).
Feio, M.(1980) - O porto de Sines: Prejuízos dos temporais e reparações (11). Finisterra, nº 15, p.5 a 10.
Feio, M., Almeida, G. (1978) - O porto de Sines: Prejuízos dos temporais e reparações (1). Finisterra, nº 13, p.1
a 4.
Gama,c.; Dias, J.M.A. ; Ferreira, Ó; Taborda, R.(1994a) - Analysis of storm surge in Portugal, between June
1986 and May 1988. Proceedings Littoral 94. Lisboa.1 :381-387.
Gama,c.; Taborda, R.Dias, J.M.A.; Ferreira, Ó (1994b) - Return periods of extreme sea leveIs in Portugal,
1ºSimpósio sobre a Margem Continental Ibérica Atlântica, 1:59:61.
Gama, C. (1996) - Caracterização do fenómeno da sobreelevação do nível do mar de origem meteorológica em
Portugal Continental. Efeito amplificador deste fenómeno sobre as variações volumétricas nas praias da
Comporta, S.Torpes, Odeceixe e Arrifana. Tese de Mestrado em Geologia Dinâmica Externa, Departamento de
Geologia da Faculdade de Ciências de Lisboa, 138p.
Morais,C.C. & Abecassis, F. (1978) - Storm Surge Effects at Leixões. Memória nº 503, LNEC, 23p.
Pires, H.O. (1985) - Alguns aspectos do clima de Agitação marítima de interesse para a navegação da costa de
Portugal. I.N.M.G. , p.30.
148
Pugh, D.T. & Vassie, J.M. (1978) - Extreme sea leveIs from ti de and surge probability. Proceedings of the 16 th
Coastal Engineering Conference. Hamburg. pp911-930.
Pugh, T.D. (1987) - Tides, surges and mean sea-Ievel. John Wiley & Sons, New York, pAn.
Ribeiro, O., Lautensach, H. & Daveau, S.(1987) - Geografia de Portugal, II - O ritmo climático e a paisagem.
Edições Sá da Costa, p.623.
Taborda,R. & Dias,J.M.A (1992) - Análise da sobreelevação do nível domar de origem meteorológica durante
os temporais de Fevereiro/Março de 1978 e Dezembro de 1981. Geonovas nº 1 especial Geologia e o Ambiente,
p.89-97.
Wilding, AJ. (1980) - Storm surges in Swansea Bay. Collins et aI (Eds). Industralized embayments and their
environmental problems, New York,pp.101-113.
149