Avaliação da seca de 2013 a 2015

Dr. Gustavo Carlos Juan Escobar

Pesquisador do CPTEC/INPE

Cachoeira Paulista, 21 de julho de 2015

Analisar a variabilidade interanual dos principais modos de

variação da circulação atmosférica do verão no hemisfério

Sul e identificar os padrões sinóticos predominantes durante

os verões de 2013 a 2015 associados com a seca no Sudeste do

Brasil.

OBJETIVO

ANOMALIAS DE PRECIPITAÇÃO

VERÃO - 2013

ANOMALIAS DE PRECIPITAÇÃO

VERÃO - 2014

ANOMALIAS DE PRECIPITAÇÃO

VERÃO - 2015

PRINCIPAIS FORÇANTES RESPONSÁVEIS PELA OCORRÊNCIA DE CHUVAS NA

REGIÃO SUDESTE DO BRASIL DURANTE O VERÃO

1. TÉRMICAS (CALOR E UMIDADE):

SISTEMAS CONVECTIVOS DE MESOESCALA: TORMENTAS ISOLADAS E LINHAS DE

INSTABILIDADE.

2. DINÂMICAS:

SISTEMAS FRONTAIS OCEÂNICOS E CICLONES EXTRATROPICAIS FRACOS COM

CARACTERÍSTICAS SUBTROPICAIS ORGANIZANDO FORTE CONVERGÊNCIA DE UMIDADE DA

REGIÃO AMAZÔNICA EM DIREÇÃO AO SUDESTE.

EPISÓDIOS DE ZONAS DE CONVERGÊNCIA DO ATLÂNTICO SUL (ZCAS) OU DE ZONAS DE

CONVERGÊNCIA DE UMIDADE (ZCOU).

DIVERGÊNCIA EM ALTITUDE: A FORTE DIFLUÊNCIA DOS VENTOS EM ALTITUDE FAVORECE A

INTENSIFICAÇÃO DA CONVERGÊNCIA DE MASSA EM SUPERFÍCIE.

Escoamento em 850 hPa Pressão ao nível do mar

Escoamento em 250 hPa

TRAJETÓRIA PREFERENCIAL DOS SISTEMAS FRONTAIS DURANTE O VERÃO

Caroline Vidal, 2010

CICLOGÊNESES DURANTE O VERÃO

CLIMATOLOGIA SINÓTICA

VERÃO

DADOS

Dados diários:

Reanálise do NCEP da pressão ao nível médio do mar (pnm)

Período:

Verão (DJF) correspondentes ao período de 1976 a 2015

METODOLOGIA

Análise de Componentes Principais (ACP) rotacionadas com

uma matriz de entrada de correlação em Modo – T

Classificação sinótica

RESULTADOS

CPs VAR. (%) / CUM. VAR (%)

1 29,1 / 29,1

2 25,4 / 54,6

3 24,3 / 78,9

4 4,2 / 83,1

5 2,9 / 86,0

Modelo ZCAS Modelo Frente Modelo ASAS

Qual é a contribuição de cada padrão

sinótico com a ocorrência de chuva no

Sudeste do Brasil ?

Modelo ZCAS/ZCOU: sistema frontal estacionário,

cavado ou ciclone extratropical de fraca intensidade (ou ciclone

subtropical) favorece a convergência de umidade entre a região

amazônica e o oceano Atlântico sul. Em várias ocasiões este

padrão sinótico pode gerar um episódio de ZCAS ou de ZCOU,

provocando chuva na Região Sudeste.

Modelo ASAS: padrão sinótico similar ao campo médio

climatológico. A variabilidade do posicionamento do ASAS

modula a ocorrência da chuva no Sudeste. Em condições normais,

o ASAS fica afastado do continente, permitindo que o

aquecimento diurno e o alto conteúdo de umidade do ar sejam os

principais responsáveis pela ocorrência de chuva no Sudeste.

Em ocasiões o ASAS penetra no continente e sua borda ocidental

contribui para gerar subsidência sobre a troposfera média e

baixa. Este mecanismo dinâmico inibe a formação de chuva no

Sudeste.

Modelo Frente: padrão sinótico associado com a ocorrência

de uma frente fria clássica localizada aproximadamente entre o

centro da Argentina e o Sul do Brasil. Desta maneira a chuva

apresenta uma distribuição mais ampla e homogênea sobre a área

de influência. Assim, o Sudeste do Brasil pode ficar influenciado

por uma ampla área de subsidência forçada que inibe

indiretamente a formação de chuva. Esta área de subsidência

geralmente está representada por um anticiclone na troposfera

média.

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

0,01 1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Distribuição anual da variância explicada pelo

modelo ZCAS

CP1

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

0,01

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Distribuição anual da variância explicada pelo

modelo ASAS

CP2

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

0,01 1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Distribuição anual da variância explicada pelo

modelo Frente

CP3

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

0,01

19

76

19

78

19

80

19

82

19

84

19

86

19

88

19

90

19

92

19

94

19

96

19

98

20

00

20

02

20

04

20

06

20

08

20

10

20

12

20

14

Distribuição anual da variância explicada pelos

modelos Frente e ZCAS

Frente ZCAS

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

0,01

19

76

19

78

19

80

19

82

19

84

19

86

19

88

19

90

19

92

19

94

19

96

19

98

20

00

20

02

20

04

20

06

20

08

20

10

20

12

20

14

Distribuição anual da variância explicada pelos

modelos ZCAS e ASAS

ZCAS ASAS

CLIMATOLOGIA SINÓTICA

JANEIRO

OBJETIVO

Identificar os principais padrões sinóticos em superfície e

altitude sobre o continente sul-americano durante o mês de

janeiro.

DADOS

Dados diários:

Reanálise do NCEP da pressão ao nível médio do mar (pnm) e

da altura geopotencial em 500 hPa.

Período: 1961 a 2015

METODOLOGIA

Análise de Componentes Principais (ACP) rotacionadas com

uma matriz de entrada de correlação em Modo – T

Classificação sinótica

RESULTADOS

CPs SUPERFÍCIE 500 hPa

1 28,5 / 28,5 30,9 / 30,9

2 25,9 / 54,4 30,1 / 61,0

3 25,4 / 79,8 29,3 / 90,3

4 3,7 / 83,5 5,3 / 95,6

5 3,0 / 86,5

Modelo ZCAS Modelo Frente Modelo ASAS

0,000

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

1961

1962

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Distribuição anual da variância explicada pelo modelo de ZCAS

CP1H CP1

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

1961

1962

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Distribuição anual da variância explicada pelo modelo ASAS

CPH3 CP3

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

1961

1962

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Distribuição anual da variância explicada pelo modelo Frente

CP2H CP2

CLASSIFICAÇÃO SINÓTICA

VERÃO - 2014 e VERÃO - 2015

OBJETIVO

Identificar os principais padrões sinóticos em superfície e

altitude predominantes sobre o continente sul-americano

associados com a seca ocorrida na Região Sudeste do Brasil

durante os verões de 2014 e de 2015

ANOMALIAS DE PRECIPITAÇÃO

VERÃO - 2014

ANOMALIAS DE PRECIPITAÇÃO

VERÃO - 2015

DADOS

Dados diários:

Reanálise do NCEP da pressão ao nível médio do mar (pnm) e

da altura geopotencial em 500 hPa.

Período:

Dezembro 2013, Janeiro 2014, Fevereiro 2014

Dezembro 2014, Janeiro 2015, Fevereiro 2015

METODOLOGIA

Análise de Componentes Principais (ACP) rotacionadas com

uma matriz de entrada de correlação em Modo – T

Classificação sinótica

RESULTADOS

CPs SUPERFÍCIE 500 hPa

1 36,2 / 36,2 42,8 / 42,8

2 23,6 / 59,8 37,4 / 80,2

3 17,7 / 77,5 14,8 / 95,0

4 5,8 / 83,3

5 3,9 / 87,2

CPs SUPERFÍCIE 500 hPa

1 29,3 / 29,3 35,4 / 35,4

2 25,5 / 54,8 30,2 / 65,6

3 20,7 / 75,2 29,3 / 94,9

4 6,9 / 82,1

5 5,4 / 87,5

2014 2015

Modelo ZCAS Modelo Frente Modelo ASAS

2014

Modelo ZCAS Modelo Frente Modelo ASAS

2015

Modelo ZCAS

2014 2015

Modelo ASAS

2014 2015

Modelo Frente

2014 2015

DISTRIBUIÇÃO DA VARIÂNCIA EM SUPERFÍCIE

MODELO/ANO ZCAS ASAS FRENTE

2014 23,6 36,2 17,7

2015 29,3 25,5 20,7

DISTRIBUIÇÃO DA VARIÂNCIA EM 500 hPa

MODELO/ANO ZCAS ASAS FRENTE

2014 37,4 42,8 14,8

2015 35,4 29,4 30,2

TOTAL 36,2 23,6 17,7 5,8 3,9

DEZ 10,8 7,6 8,3 1,5 2,4

JAN 15,5 6,4 4,4 1,9 1,1

FEV 9,9 9,9 4,9 2,3 0,3

ASAS ZCAS FRENTE CP4 CP5

TOTAL 42,8 37,4 14,8

DEZ 13,0 13,5 6,3

JAN 16,8 11,6 4,3

FEV 13,0 12,3 4,2

ASAS ZCAS FRENTE

SUP

500 hPa

DISTRIBUIÇÃO MENSAL DA VARIÂNCIA – VERÃO 2014

TOTAL 29,3 25,5 20,7 6,9 5,4

DEZ 9,4 10,5 6,8 2,5 1,2

JAN 10,5 7,6 8,5 2,8 0,7

FEV 9,4 7,4 5,4 1,6 3,5

ZCAS ASAS FRENTE CP4 CP5

TOTAL 35,4 30,2 29,4

DEZ 11,6 9,9 11,4

JAN 12,8 11,9 8,2

FEV 11,2 8,4 9,8

ZCAS FRENTE ASAS

SUP

500 hPa

DISTRIBUIÇÃO MENSAL DA VARIÂNCIA – VERÃO 2015

CONCLUSÕES

1. A climatologia sinótica do verão na América do Sul mostra três

padrões sinóticos predominantes que modulam a chuva sobre a

Região Sudeste do Brasil: modelo ZCAS, modelo ASAS e modelo

Frente.

2. A análise da variabilidade interanual de cada modelo sinótico

predominante ao longo dos últimos 40 anos mostra uma diminuição

de episódios de ZCAS a partir de 2013, uma maior influência do

ASAS durante os últimos 15 anos e um aumento na frequência de

episodios de subsidência forzada sobre o Sudeste a partir de 2013.

3. Como era de esperar, a variação interanual do modelo ZCAS

apresenta uma relação inversa com o modelo Frente. Isto significa

que períodos com preponderância de episódios de ZCAS estão

relacionados com períodos de fraca influência de episódios de

subsidência forzada sobre o Sudeste.

4. Observa-se uma relação estreita entre o campo de anomalia de

precipitação e os 3 padrões sinóticos predominantes.

5. A climatologia sinótica de janeiro na América do Sul é similar à obtida

para o verão, tendo os modelos ZCAS, ASAS e Frente como os principais

padrões sinóticos.

6. A análise da variabilidade interanual de cada modelo sinótico

predominante ao longo dos últimos 55 janeiros mostra um

comportamento similar ao obtido para os verões.

7. A análise individual dos verões de 2014 e 2015 mostra que a seca no

Sudeste observada durante os janeiros de ambos os anos, está

associada com padrões sinóticos diferentes; o janeiro de 2014 dominado

pelo modelo ASAS e o janeiro de 2015 influenciado pelo modelo Frente.

8. Os picos máximos e mínimos de variância explicada por cada padrão

sinótico ocorridos nos verões de 2014 e 2015 não são atípicos durante

os últimos 40 anos.

OBRIGADO