Ciclo diurno das chuvas intensas na Região Metropolitana de Belo
Horizonte entre 2007 e 2010.
Cora Carolina da Costa Munt1
Adma Raia2
Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais – PUC Minas
Centro de Climatologia - PUC Minas TempoClima
Rua Rio Comprido, 4580 – Cinco – Contagem – MG – Brasil
[email protected]
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RESUMO
O estudo da variabilidade pluviométrica ao longo de anos, meses e dias é fundamental para a construção
do conhecimento climatológico de uma região. Porém, há a necessidade de se entender o comportamento
diurno das chuvas, principalmente no contexto metropolitano, que possui áreas densamente povoadas, e
no caso de Belo Horizonte, um relevo propício a riscos de deslizamentos e inundações, quando submetido
a regimes hídricos intensos. Desta forma, este trabalho visa analisar a variabilidade pluviométrica ao
decorrer de três períodos chuvosos, evidenciando o comportamento das chuvas intensas ao longo do dia
na Região Metropolitana de Belo Horizonte e os principais sistemas atmosféricos responsáveis por tais
eventos. Neste estudo foram analisados os dados horários das estações automáticas do INMET
localizadas na área de estudo, assim como imagens de satélite GOES no canal infravermelho. Os
resultados mostram que a maioria dos casos de chuvas intensas ocorreu nos períodos na tarde e da noite e
estão relacionados com a atuação se sistemas frontais e atuação de áreas de instabilidade associadas ao
calor e a umidade elevada.
Palavras-chave: chuva intensa, ciclo diurno, Região Metropolitana de Belo Horizonte
1. INTRODUÇÃO
O estudo da variabilidade pluviométrica ao longo do período chuvoso já foi objeto de estudo de
diversos autores (SIQUEIRA, ALVES e GUIMARÃES, 2007; MOREIRA e ABREU, 2002; PINHEIRO
e NAGHETTINI, 1998; entre outros). Tais estudos, em sua maioria visam investigar o comportamento da
chuva, por meio de dados diários, ao decorrer de meses ou anos. Entretanto, os estudos que buscam a
investigação das chuvas ao longo do dia são incipientes. A variação pluviométrica em longos períodos é
de fundamental importância para a formação do conhecimento climatológico de uma região, permitindo o
planejamento de empreendimentos diversos que necessitam de planejamento em longo prazo. Porém, o
entendimento do comportamento das chuvas ao decorrer do dia pode ser primordial em cidades
densamente povoadas, que sofrem com regimes hídricos intensos em períodos chuvosos e que contam
com populações moradoras de áreas irregulares e/ou de risco (SANTOS e PRAKKI, 2002; FREITAS e
SILVA DIAS, 2004).
A Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH) está localizada na mesorregião
Metropolitana de Belo Horizonte, na porção central do estado de Minas Gerais (Figura 1). Ela é
composta, desde 2002, por 34 municípios que concentram, segundo a contagem populacional do IBGE de
2007, cerca 4.939.053 habitantes, o que representa quase ¼ da população de todo o estado, sendo a
terceira maior região metropolitana do país, perdendo apenas para as de São Paulo e do Rio de Janeiro.
Apenas na capital mineira concentram-se 2.412.937 habitantes, quase metade da população de toda a
RMBH (IBGE, 2007).
Figura 1: Localização das Estações Automáticas na RMBH e sua compartimentação altimétrica.
A região metropolitana está inserida numa área de relevo de transição, apresentando serra com
declividades consideráveis. As altitudes da Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH) variam de
614 a 1719 metros, sendo a cidade de Belo Horizonte com xxx, Ibirité com yyy e Florestal com zzzz.
Tais características associadas ao adensamento populacional e ao crescimento desordenado da
cidade tornam a região vulnerável a eventos de precipitação intensa. O entendimento da variabilidade do
regime pluviométrico diurno, assim como os fenômenos atmosféricos causadores desses eventos e sua
interação com o espaço geográfico local pode auxiliar à intervenção pública, de forma a minimizar a
vulnerabilidade, mitigando os danos causados a população que vive na região.
Reconhecendo a importância deste tipo de estudo, este trabalho visa analisar a variabilidade
pluviométrica ao decorrer de três períodos chuvosos, evidenciando o comportamento das chuvas intensas
ao longo do dia na Região Metropolitana de Belo Horizonte.
2. DADOS E METODOLOGIA
2.1 Dados
Para a realização deste trabalho foram utilizados os dados das estações automáticas do Instituto
Nacional de Meteorologia (INMET) distribuídas nos municípios da Região Metropolitana de Belo
Horizonte - Belo Horizonte (Pampulha), Florestal e Ibirité (Figura 1). Também foram utilizadas imagens
do satélite GOES no canal infravermelho para identificar os sistemas atmosféricos atuantes nos horários
em que foram registradas chuvas mais significativas. As imagens de satélite utilizadas foram obtidas do
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), disponibilizadas com freqüência de 15 a 30 minutos
pela Divisão de Satélites Ambientais (DAS) e também no banco de dados do Centro de Climatologia
TempoClima – PUC Minas.
2.2 Metodologia
Foram analisados dados de precipitação das estações nos meses de outubro a março, considerado o
período chuvoso da região, no qual estão concentrados cerca de 80% da precipitação total que ocorre na
região. O período de estudo foram os meses de outubro a março dos anos de 2007/2008, 2008/2009 e
2009/2010, sendo que apenas a estação de Belo Horizonte dispunha dos dados completos de 2007 a 2010,
as demais estações, Florestal e Ibirité, possuem dados horários apenas de 2008 a 2010.
Os dados foram consistidos em séries horárias, diárias e mensais. A partir destas, foram geradas
estatísticas contemplando a freqüência de dias com chuva no mês, a ocorrência de chuva para cada hora
do dia e a classificação desta chuva conforme a intensidade. As classes escolhidas foram: precipitação
acima de 10 mm/hora, chuva significativa; acima de 30 mm/hora, chuva intensa; e maior que 50
mm/hora, chuva excepcionalmente forte. Com o objetivo de facilitar a análise, o dia foi divido em 4
períodos: de 00h às 05h denominado como madrugada; de 06h às 11h, como manhã; de 12h às 17h, tarde;
e de 18h às 23, noite. Este procedimento foi adotado para facilitar a identificação de qual período do dia é
mais freqüente a ocorrência de chuva significativa/intensa.
Após a identificação dos horários em que ocorreram precipitações que se encaixavam em alguma
das classes instituídas, foram realizadas análises através das imagens de satélite para identificar quais
sistemas atmosféricos foram responsáveis por estas ocorrências.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Nos períodos chuvosos analisados observa-se que a precipitação registrada foi superior a média
histórica em todas as estações, como pode ser visto na Tabela 1.
Tabela 1: Precipitação total durante o período chuvoso e a média histórica (Fonte: INMET).
Precipitação
Precipitação
Média Histórica do
Período Chuvoso (mm) (mm) 2007/2008 (mm) 2008/2009
1.653,8
1.888,6
Belo Horizonte
1.318,3
1.727,6
Florestal
1.294,5
1.641,8
Ibirité
1.293,7
Precipitação
(mm) 2009/2010
1.901,4
1.391,2
1.537,0
3.1 Belo Horizonte
Na estação de Belo Horizonte, no período chuvoso de 2007/2008, os eventos de chuvas
significativas ocorreram com maior freqüência no período da tarde e da noite. À tarde, a atuação de
sistemas frontais e de áreas de instabilidade associadas ao calor e alta umidade foram responsáveis pela
mesma quantidade de eventos de chuvas significativas (acima de 10 mm/hora). O único caso de chuva
intensa (acima de 30 mm/hora) registrado neste período do dia foi ocasionado por áreas de instabilidade
associadas ao calor e a umidade elevada. À noite, os sistemas frontais foram os principais responsáveis
pelos eventos de chuva significativa e intensa, como pode ser observado na Figura 2.
Em 2008/2009, o período da noite se destacou como o que mais registrou casos de chuvas
significativas e chuvas intensas, inclusive um evento de chuva excepcionalmente forte (acima de 50
mm/hora), sendo a passagem de sistemas frontais a principal responsável por estes eventos. À tarde, as
áreas de instabilidade associadas ao calor e alta umidade causaram o único evento de chuva intensa deste
período e a mesma quantidade de casos de chuvas significativas ocorridas devido à atuação de sistemas
frontais. Na madrugada a atuação de sistemas frontais voltou a ocasionar a maior quantidade de eventos
de chuvas significativas, e foi o responsável pelo único caso de chuva excepcionalmente forte registrado
neste horário.
Em 2009/2010, nos períodos da tarde e da noite ocorreram mais casos de chuva significativa. Na
tarde, os sistemas frontais foram os que ocasionaram mais eventos de chuvas significativas, um caso de
chuva intensa e um excepcionalmente forte. Já no período da noite, foram as áreas de instabilidade
associadas ao calor e alta umidade que mais ocasionaram chuvas significativas e intensas.
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2007/2008
Chuva > 10mm/hora
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2008/2009
Chuva > 30mm/hora
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Manhã
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Noite
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Madrug
2009/2010
Chuva > 50mm/hora
Figura 2: Ocorrência de precipitação por período do dia associado ao principal sistema atmosférico causador, nos três últimos
períodos chuvosos - Pampulha.
3.2 Ibirité
No período chuvoso de 2008/2009 em Ibirité, à tarde, os casos de chuvas significativas (10
mm/hora) foram ocasionados, com a mesma freqüência, pela passagem de sistemas frontais e pela de
áreas de instabilidade associadas ao calor e a alta umidade, sendo que, neste horário, ocorreu um evento
de precipitação excepcionalmente forte (acima de 50 mm/hora), causada pela atuação de áreas de
instabilidade. À noite, este sistema causou a maior parte dos eventos de chuva significativa, porém, o caso
de chuva intensa (acima de 30 mm/hora) ocorrido neste período do dia, teve como responsável a
passagem de sistemas frontais.
Em 2009/2010, os períodos da tarde, noite e madrugada foram os que mais registraram chuvas
significativas ou intensas. À tarde, a passagem de sistemas frontais foram os causadores da maior parte
dos eventos de chuvas significativas, e também pelo único caso de chuva intensa registrado neste horário.
À noite, a passagem de sistemas frontais também foram os principais causadores de eventos de chuva
acima de 10 mm/hora, porém, o evento de chuva intensa ocorrido neste horário foi causado pela atuação
de áreas de instabilidade associadas ao calor e alta umidade. Na madrugada, os eventos de chuvas
significativas e intensa tiveram como principal causa a passagem de sistemas frontais (Figura 3).
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Tarde
2008/2009
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2009/2010
Chuva > 10mm/hora
Chuva > 30mm/hora
Chuva > 50mm/hora
Figura 3: Ocorrência de precipitação por período do dia associado ao principal sistema atmosférico causador, nos dois últimos
períodos chuvosos – Ibirité.
3.2 Florestal
Na estação automática de Florestal, no período chuvoso de 2008/2009, os períodos da tarde e da
noite foram os que mais registraram chuva acima de 10, 30 ou 50 mm/hora. À tarde, a passagem de
sistemas frontais causou mais eventos de chuvas significativas (acima de 10 mm/hora), porém, o único
caso de chuva intensa (acima de 30 mm/hora) registrado neste horário foi causado pela atuação de áreas
de instabilidade associadas ao calor e alta umidade. À noite, a passagem de sistemas frontais também
ocasionou a maioria dos casos de chuva significativa, porém, os casos de chuva intensa e de chuva
excepcionalmente forte (acima de 50 mm/hora) registrados neste horário foram causados pela atuação de
áreas de instabilidade associadas ao calor e a umidade elevada (Figura 3).
Em 2009/2010, os períodos que mais registraram chuva foram à noite e na madrugada. À tarde, foi
registrado um caso de chuva intensa, causado pela passagem de sistema frontal. À noite, o número de
ocorrências de chuvas significativas foi o mesmo para as causas relacionadas à passagem de sistemas
frontais e à atuação de áreas de instabilidade associadas ao calor e a alta umidade. Porém, o caso de
precipitação intensa ocorrido neste horário foi causado pela atuação de áreas de instabilidade. Na
madrugada, a passagem de sistemas frontais foi a principal causa para ocorrência de chuvas significativas.
Entretanto, assim como no horário da tarde, o caso de chuva intensa registrado na madrugada foi
ocasionado pela atuação de áreas de instabilidade associada ao calor e a umidade elevada.
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2008/2009
Chuva > 10mm/hora
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Tarde
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Noite
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Madrug
2009/2010
Chuva > 30mm/hora
Chuva > 50mm/hora
Figura 3: Ocorrência de precipitação por período do dia associado ao principal sistema atmosférico causador, nos dois últimos
períodos chuvosos – Florestal.
4. CONCLUSÕES
Ao analisar o ciclo diurno dos eventos de precipitação intensa sobre a Região Metropolitana de
Belo Horizonte, nota-se que os eventos de chuva significativa (acima de 10 mm/h) ocorrem com maior
freqüência no período da tarde e noite na região mais próxima da serra, representados por Belo Horizonte
e Ibirité, enquanto que na região que não sofre influencia direta da serra, representado por Florestal, os
horários de ocorrência de eventos de chuva significativa são noite e madrugada.
Os principais sistemas atmosféricos causadores de precipitação intensa na região são passagens de
sistemas frontais e formação de áreas de instabilidade associadas ao calor e a umidade elevada, sendo que
as áreas de instabilidade foram responsáveis na maior parte das vezes por eventos de chuva acima de 50
mm/hora, chuva excepcionalmente forte, principalmente no período da noite.
5. AGRADECIMENTOS
Este trabalho contou com o suporte financeiro do Fundo de Incentivo a Pesquisa da PUC Minas
(FIP – 1º/2010) através do projeto Estudo de eventos de precipitação intensa e seus impactos
socioambientais na Região Metropolitana de Belo Horizonte.
6. REFERÊNCIAS BIBLOGRÁFICAS
FREITAS, E. D. e SILVA DIAS, P. L. Interação entre fatores envolvidos na formação e desenvolvimento
de tempestades severas na Região Metropolitana de São Paulo. In: 1º Simpósio Brasileiro de Desastres
Naturais, Florianópolis-SC, 665-679. 2004.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Contagem da População
2007. Rio de Janeiro: IBGE, 2007. 316 p.
MOREIRA, Jorge Luiz B.; ABREU, Magda Luzimar de. Distribuição espacial da precipitação sobre a
Região Metropolitana de Belo Horizonte – MG e sua associação com a topografia local. In:
CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 12, 2002, Foz do Iguaçu. Anais... Foz do Iguaçu:
Congresso
Brasileiro
de
Meteorologia,
2002.
Disponível
em:
<
http://
www.cbmet.com/edicoes.php?pageNum_Recordset_busca=4&totalRows_Recordset_busca=559&cgid=1
1> Acesso em: 03 dez. 2009.
PINHEIRO, Márcia Maria Guimarães; NAGHETTINI, Mauro. Análise regional de freqüência e
distribuição temporal das tempestades na Região Metropolitana de Belo Horizonte – RMBH. Revista
Brasileira de Recursos Hídricos, Porto Alegre, v. 3, n. 4, p. 73-88, out./dez., 1998.
SANTO, C. M. E.e PRAKKI, S. Eventos extremos de precipitação na região sudeste do Brasil e
redondezas no período de 1997-2001. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, XII, Foz
do Iguaçu. Anais. v. 1, p. 397-402. 2002.
SIQUEIRA, Herbert Rezende de; ALVES, Gabriella de Freitas; GUIMARÃES, Ednaldo Carvalho.
Comportamento da precipitação pluviométrica mensal do estado de Minas Gerais: análise espacial e
temporal. Horizonte Científico, v. 1, n. 7, p. 1-20, 2007.