Relações entre a Oscilação Decadal do Pacífico e a
Variabilidade da Precipitação em Porto Alegre, RS
Solismar Damé Prestes1, Antonio José da Silva Sousa2, Pedro Alberto Moura Rolim3,
4
5
Alessandro Renê Souza do Espírito Santo , José Raimundo Abreu de Sousa
1
Instituto Nacional de Meteorologia – INMET - 8º Disme – Avenida Cristiano Fischer, 1297 –
Porto Alegre – RS – Brasil, email: [email protected]; 2ICAT/UFAL. BR 104 Norte, Km 97, Maceió - AL, email: [email protected]; 3 SIPAM – Belém, email:
[email protected];; 4Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA, email:
5
[email protected]; INMET– 2º Disme – Belém – PA, email: [email protected].
ABSTRACT: This paper aims at deepening the knowledge of the influence of the Pacific
Decadal Oscillation (PDO) in rain in southern Brazil, in particular, Porto Alegre / RS. The
rain in southern Brazil is directly related to the productivity of major crops. The data used
were the total annual rainfall, obtained from the SDA, in Porto Alegre, 8 Disme in the period
between 1910 and 2009. In addition to this, the time series of the PDO index, removed from
the site of ESRL / NOAA / PSD. The precipitation in the region of Porto Alegre / RS have
shown great influence imposed by the Pacific Decadal Oscillation, especially during their
cold, which causes a reduction in total annual rain. It is expected therefore that reduction
occurs in the total annual rainfall and a greater intensity in the negative deviations, but this
reduction should be better analyzed for the period of occurrence, as well as possible changes
in the characteristics of high frequency phenomena since they can affect only the rainy season
or more dry, normal or showing different responses in the rest of the year.
Palavras-chave: Precipitação no Sul do Brasil, ENOS, ODP
1 – INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, a humanidade tem se preocupado cada vez mais no que diz
respeito às alterações climáticas globais. Muito se tem discutido sobre a possibilidade de
mudanças climáticas decorrente do aumento nas emissões dos gases de efeito-estufa (GEE),
em especial o dióxido de carbono, e o metano. No caso do Rio Grande do Sul, a existência de
séries históricas de observações meteorológicas com mais de 50 anos permite a realização de
estudos que busquem identificar possíveis sinais de mudanças no clima, decorrentes de causas
naturais ou do propalado aquecimento global. As precipitações no RS apresentam uma
distribuição relativamente equilibrada, com chuvas ao longo de todo o ano. Em decorrência
das massas de ar que penetram no continente, a quantidade de chuvas é diferenciada.
Em anos de extremos, os regimes de chuva são controlados por fatores interanuais,
como os fenômenos El Niño e La Niña. Outro aspecto da variabilidade na precipitação é a
modulação por fenômenos de mais baixa freqüência, na escala interdecadal, como a Oscilação
Decadal do Pacífico (ODP), (Sousa et al, 2008).
Mantua et al (1997) definiram a ODP, como sendo variações na temperatura da
superfície do mar (TSM) no Oceano Pacífico que ocorrem em períodos quase cíclicos por 20
a 30 anos, e apresentam duas fases. A fase fria é caracterizada por anomalias negativas de
temperatura da superfície do mar (TSM) no Pacífico Tropical e, simultaneamente, anomalias
de TSM positivas no Pacífico Extratropical em ambos os hemisférios. Já a fase quente
apresenta configuração contrária, com anomalias de TSM positivas no Pacífico Tropical e
negativas no Pacífico Extratropical.
Molion (2005) observou uma maior freqüência e intensidade de eventos de La Ninã
(El Niño) entre 1947-1976 (1977-1998), fase fria (fase quente) da ODP, assim como uma
redução (aumento) nas temperaturas média globais.
Rebello (2006) usando séries históricas de precipitação para a região sul do Brasil,
observou que as anomalias positivas de PDO, fase de 1977-1997 teve uma boa relação com
anomalias positivas de precipitação e vice-versa, notou também que a partir de 1999, ocorreu
estiagens seguidas no Rio Grande do Sul 2001/02, 2002/03, 2003/04 e 2004/05 (esta a mais
severa com quebra da safra agrícola em torno de aproximadamente 10 milhões de toneladas) e
2005/06. A ocorrência de poucas chuvas no outono e inverno faz com que o Estado do Rio
Grande do Sul, entre na primavera/verão com pouca disponibilidade hídrica no solo.
Sousa et al. (2008) analisando dados diários de precipitação de 1941 a 2004 na usina
Cruangi em Timbaúba, costa leste do NEB concluiu que esta região sofre grande influencia da
ODP, onde ficou claro uma redução nos totais anuais, mensais, desvio padrão anual, no
período e até nos dias chuvosos na fase fria em relação à fase quente da Oscilação Decadal do
Pacífico.
O conhecimento sobre a influência da ODP no clima ainda é inadequado. Porém,
considerando que a atmosfera terrestre é aquecida por debaixo, os oceanos são a condição de
contorno inferior mais importante para o clima e, certamente, o Pacífico, por ocupar um terço
da superfície terrestre, deve ter um papel preponderante na variabilidade climática
interdecadal (Molion, 2005). Este trabalho tem por objetivo o aprofundamento no
conhecimento da influência da Oscilação Decadal do Pacífico no regime de chuvas da região
Sul do Brasil, em especial, Porto Alegre - RS.
2 – MATERIAIS E MÉTODOS
A cidade de Porto Alegre apresenta as coordenadas, 30°01' de latitude sul e 51°13'de
longitude oeste e uma altitude de 47 metros acima do nível do mar. Conforme o sistema de
classificação climática de Köppen, o Rio Grande do Sul se enquadra na zona fundamental
temperada (C), tipo fundamental úmido (Cf) com duas variedades específicas: subtropical
(Cfa) e temperado (Cfb). A temperatura média varia entre 14,3 ºC no mês de junho e 24,7 ºC
em fevereiro, seu valor médio anual é de 19,5 ºC. A precipitação total anual é de 1347,4 mm,
a qual, como citado anteriormente, não sofre grandes variações durante o ano, mostrando
equilíbrio entre as estações.
Figura 1: Localização geográfica da Cidade de Porto Alegre – RS
Para confecção dos gráficos, foram utilizados totais anuais de precipitação
pluviométrica, obtidos no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) 8º Disme, cidade de
Porto Alegre, no período de 1910 a 2009. Em adição a isso séries temporais do índice de
ODP, obtidos no site do ESRL/NOAA/PSD. De posse dos dados, fez-se a normalização,
através da equação abaixo:
Z(i) = (P(i) – Pm)/Dp
Onde: Z(i) – variável normalizada; P(i) – valor total anual da variável; Pm – valor médio da
variável no período, Dp – Desvio Padrão.
Através de softwares, foram construídos gráficos adequados para uma melhor análise
de forma que torne bem clara a idéia central de mostrar a variabilidade da precipitação em
Porto Alegre.
3 – RESULTADOS E DISCUSSÕES
ODP(i) Indice de Oscilação Decadal do Pacífico
3,0
2,0
1,0
0,0
-1,0
-2,0
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
1978
1976
1974
1972
1970
1968
1966
1964
1962
1960
1958
1956
1954
1952
1950
1948
1946
1944
1942
1940
1938
1936
1934
1932
1930
1928
1926
1924
1922
1920
1918
1916
1914
1912
1910
-3,0
AN O S
Figura 2: Série temporal do Índice da Oscilação Decadal do Pacífico para o período de 1910 a
2009 (Fonte: ESRL/NOAA/PSD).
Analisando a figura 2, representativa do índice de Oscilação Decadal do Pacifico,
para o período entre 1910 e 2009, ficam visíveis a ocorrência completa de três fases da ODP
no século passado. A fase quente, representada em vermelho e compreendendo os anos entre
1925-1946 e 1977-1998 e a fase fria, representada em azul, no período entre 1947-1976.
Apesar de uma um período positivo entre 2002 e 2006, que parece ter sido uma fase de
transição, tudo indica o inicio de uma nova fase fria a partir de 1999, dando-se seqüência a
oscilação decadal quase cíclica.
As análises a partir da figura 3, que representa os desvios normalizados de
precipitação em Porto Alegre e o índice da Oscilação Decadal do Pacífico para o período
entre 1910 e 2009, mostraram relação direta entre as fases da ODP e a variabilidade nos totais
anuais de chuva em Porto Alegre, apresentando tendências positivas para o aumento da
precipitação com a mudança da fase fria (1947-1976) para a fase quente (1977-1998). Porém
nota-se que essa relação não é bem visualizada no período 1925 – 1946 em que o Pacífico está
quente. Também não se verifica claramente esta relação nos primeiros anos (1977 – 1981) da
fase quente 1977 – 1998 onde predominaram anomalias de temperaturas positivas no Oceano
Pacífico Equatorial, entretanto a precipitação apresentou desvios anuais negativos, sugerindo
que esse período possa ter sido de transição e com possíveis mudanças nas características dos
fenômenos de alta freqüência como o ENOS, que em geral na sua fase quente, influenciam no
aumento dos totais anuais de precipitação, entretanto o que se observou foi uma redução nos
totais anuais de chuva. Segundo Molion (2005) ocorreu um maior numero de eventos de La
Niña durante a fase fria da ODP (1947-1976), assim como um maior numero de El Niños
durante sua fase quente (1977-1998), com base nisso, sabe-se que eventos de La Niña (El
Niño) em condições normais, influenciam na redução (aumento) da precipitação
pluviométrica na região sul do Brasil. A tendência é que durante a fase fria (quente) ocorra
um maior numero de anomalias negativas (positivas) de precipitação em Porto Alegre.
Os períodos em que a ODP esta em sua fase fria, pode ser muito prejudicial para a
agricultura local, uma vez que, como citado anteriormente, Rebello (2006) registrou a partir
de 1999 um maior número de ocorrência de estiagens seguidas no Rio Grande do Sul
2001/02, 2002/03, 2003/04 e 2004/05 (esta a mais severa com quebra da safra agrícola em
torno de aproximadamente 10 milhões de toneladas) e 2005/06. A ocorrência de poucas
chuvas no outono e inverno faz com que o Estado do Rio Grande do Sul, entre na
primavera/verão com pouca disponibilidade hídrica no solo. Haja vista que esses anos já
podem ser considerados como de transição entre a fase quente para a fase fria que parece ter
se estabelecido a partir de 1999.
3,0
Z(i) Prp. Normailizada e
ODP(i) Indice de Oscilação do Pacífico
2,0
1,0
0,0
-1,0
-2,0
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
1978
1976
1974
1972
1970
1968
1966
1964
1962
1960
1958
1956
1954
1952
1950
1948
1946
1944
1942
1940
1938
1936
1934
1932
1930
1928
1926
1924
1922
1920
1918
1916
1914
1912
1910
-3,0
AN O S
Figura 3: Desvios normalizados de precipitação em Porto Alegre (barras azul escuro) e índice
da Oscilação Decadal do Pacífico (vermelho). As linhas azul claro e amarela representam o
limite entre os desvios acima de uma anomalia e abaixo de uma anomalia para o período entre
1910 e 2009 (Fonte: INMET).
4 – CONCLUSÕES
A precipitação na região de Porto Alegre - RS mostrou sofrer grande influência
imposta pela Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), principalmente durante a sua fase fria,
que causa redução nos totais anuais de chuva. A variabilidade no padrão decadal das chuvas,
provavelmente também esta relacionado a fenômenos com duração mais curta, como o
ENOS, que tem um período de retorno de 3 a 7 anos. Haja vista que a maior ocorrência de La
Niñas (El Niños) na fase fria (fase quente) pode ser um dos fatores determinantes nessa
variabilidade das chuvas em Porto Alegre.
As análises das configurações atuais de TSM no oceano Pacífico, indicam que a
ODP já entrou em sua nova fase fria, estima-se que ela perdure por mais 15 a 20 anos,
semelhante ao que ocorreu na fase fria anterior (Sousa, 2010). Espera-se, portanto, um clima
semelhante ao ocorrido entre 1947-1976, com suas possíveis influências nas diversas regiões
do Brasil. Em Porto Alegre, deverá ocorrer uma redução nos totais anuais de chuva, assim
como uma maior intensidade em seus desvios negativos, porém essa redução deve ser melhor
analisada quanto a sua fase de ocorrência, assim como, possíveis mudanças nas características
dos fenômenos de alta freqüência, uma vez que os mesmos, podem afetar apenas o período
mais chuvoso ou mais seco, apresentando normalidade ou respostas diferentes no restante do
ano.
Em face da confirmação das tendências de precipitação nos próximos anos,
entendemos que estamos no caminho, possivelmente de vir a gerar previsões a longo prazo
associadas as variações nas fases da ODP, subsidiando assim o planejamento da economia,
agronegócio, e outras atividades inerentes ao comportamento das chuvas.
5 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
MANTUA, N.J.; HARE, S.R.; ZHANG Y.; WALLACE, J.M.; FRANCIS R.C: A Pacific
interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production. Bull. Amer. Meteor. Soc.
v. 78, p. 1069-1079, 1997.
MOLION, L.C.B. Aquecimento global, El Niños, Manchas Solares, Vulcões e Oscilação
Decadal do Pacífico, Climanalise, agosto, CPTEC/INPE, 2005.
NORMAIS CLIMATOLOGICAS (1961-1990), Brasília, DNMET- departamento nacional de
Meteorologia, 1992.
Rebello, E. R. G.. As Oscilações Decadais do Pacífico e suas possíveis influências no estado
do Rio Grande do Sul.. In: XIV CBMET, 2006, Florianópolis - SC. Anais do XIV CBMET,
2006.
SOUSA, A.J.S.; MOLION, L.C.B.; Junior, S.B.S.; Sousa J.R.A.: Comportamento da
precipitação em Timbaúba (NEB) e relações com a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP).
XV Congresso Brasileiro de Meteorologia, São Paulo, 2008.
SOUSA, Antonio J. S; EVENTOS EXTREMOS DE PRECIPITAÇÃO NO LESTE DA
AMAZÔNIA. Orientador: Luiz C. B. Molion, PhD. Maceió-AL: UFAL, 2010. Dissertação
(Mestrado em Meteorologia). Instituto de Ciências Atmosféricas, Universidade Federal de
Alagoas. Fevereiro, 2010.