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ESTUDO PRELIMINAR DA CLIMATOLOGIA DIN~1ICADO ESTADO DE MINAS GERAIS

Rubens Leite Vianello 1Luiz Francisco Pires Guimares Maia 2

RESUMO

As configuraes da circulao troposfrica sobre aAmrica do Sul sero sucintamente discutidas e analisadas, comosubsidios ao entendimento dos centros de ao e dos sistemastransientes que atuam sobre Minas Gerais, nos meses de janeiro ejulho, assumindo-os representativos das estaes do vero e doinverno, respectivamente. A variabilidade espacial e sazonal daprecipitao tentativamente elucidada em funo dos sistemasmeteorolgicos atuantes, e combinados com os efeitos topogrficosem Minas Gerais, MG.

1 Departamento de Engenilaria Agrcola da Universidade Federal de Viosa-UFV-3bS7U-Viosa-MG.

2 Departamento de Meteorologia da Telecomunicao Aeronautica S.A. - TASA -Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro-RJ.Universidade Federal do Rio de Janeiro-UFRJ - Ilha da Cidade Universitaria-Rio de Janeiro-RJ.

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1. INTRODUO

As condies gerais do tempo meteorolgico atuante em umaregio esto relacionadas aos mecanismos de escala global,oriundos da circulao geral da atmosfera. Da, qualquertentativa de entendimento da dinmica atmosfrica sobre uma readeve iniciar-se com uma viso mais global, na qual a localidadede interesse esteja inserida. No caso presente, tentou-sevisualizar as caractersticas dinmicas dominantes sobre aAmrica do Sul e circunvizinhanas, a fim de entender melhor oque ocorre sobre MG.

As configuraes topogrficas, as altitudes dominantes, alatitude, a longitude e a continentalidade associadas a MG sotambm importantes neste estudo. Pela diversidade desses fatores,sabe-se que MG caracterizado por grande diversidade de climas,dos midos aos semi-ridos, dos continentais quentes aos climasamenos montanhosos. Suas altitudes apresentam valores que oscilama partir de 250 m at cifras superiores a 2700 m, com paisagensvegetais igualmente diversificadas - campos limpos, constrastandocom florestas exuberantes, ao lado de extensas reas cobertas porcerrados e at mesmo caatingas. Todas essas diversificaesfisiogrficas interagem com a circulao atmosfrica,justificando a presena de microclimas variados (3).

2. MATERIAIS E M~TODOS

Como ponto de partida, tornou-se imprescindvel umareviso dos estudos j realizados, seguindo-se de anlisessuplementares. Foram analisadas cartas sinticas do Departamentode Meteorologia da TASA e efetuados estudos estatsticos quanto freqncia, trajetrias preferenciais e aspectos pluviais sobreMG. Os nveis usados foram 850 HPa, 500 HPa e 150 HPa, horrio de12 TMG, meses de janeiro e julho, anos de 1974, 1975 e 1976,considerados normais em termos de precipitaes. Utilizaram-setambm dados do National Meteorological Center - USA.

3. RESULTADOS

sero apresentadas as configuraes dominantes sobre aAmrica do Sul, incluindo-se os campos de presso superfcie eaqueles associados ao escoamento nos nveis de 850 HPa e 150 HPa.Tambm as perturbaes transientes sero brevemente discutidas,desde aquelas de grande escala, passando pelas de mesoescala atos efeitos locais em MG.

3.1. Sistemas de Grande Escala na Amrica do Sul

O escoamento mdio a superfcie, sobre a Amrica do Sul e

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oceanos circunvizinhos, reflete a presena dos anticiclonesquase-estacionrios do Atlntico Sul e do Pacfico Sul,responsveis, em grande parte, pelas condies de tempo sobre ocontinente, uma vez que exercem influncia destacvel napenetrao das massas de ar tropicais midas e polares._suasposies e intensidade modificam-se ligeiramente do verao para oinverno. A Figura 1 mostra a configurao dominante. OAnticiclone do Atlntico Sul destaca-se pelo papel que desempenhasobre o clima do Brasil e, em particular, sobre MG. Outro centrode destaque sobre o continente a Baixa do Chaco, localizadasobre o Chaco Paraguaio e formada pelo grande aquecimentocontinental. Esta baixa pode ser vista entre os dois anticiclonesna Figura l.a.

Em 850 HPa (-1500 m) nota-se ainda a presena dosanticiclones prevalentes superfcie, em ambas as estaes.Entretanto, no interior do continente, a Baixa do Chaco mostra-semais desenvolvida no vero, o que provoca uma significativaconvergncia de ar nos nveis inferiores, como se v na Figura 2.

A configurao modifica-se consideravelmente a partir de500 HPa, surgindo no vero, sobre o continente, um sistemafechado de circulao anticiclnica, denominado Alta da Bolvia(8, 7, 2). A Figura 3 mostra tal sistema a 150 HPa.

3.2. Perturbaes Transientes

Alm das influncias dos sistemas de grande escala, ascondies de tempo locais so determinadas tambm por perturbaesde mesoescalas, que migram e modificam-se enquanto transportadaspela circulao dominante de larga escala. Esses sistemas,chamados transientes, tm duraes variadas, desde horas atdias, e atuam em todas as latitudes. As frentes frias,originrias do deslocamento das massas polares em direo sbaixas latitudes so os sistemas transientes dominantes naslatitudes mdias. As frentes quentes e as linhas de instabilidadeocorrem tambm nas latitudes tropicais, embora estas regies, porserem condicionalmente instveis e essencialmentesub barotrpica, estejam principalmente sujeitas aos mecanismosconvectivos, tendo nas nuvens cumuliformes seus agentes maisimportantes. As linhas de instabilidade, freqentes no interiordo continente, so depresses baromtricas formadasprincipalmente pelo aquecimento diurno, principalmente no verao.

3.3. Climatologia Dinmica em MG

O Anticiclone do Atlntico Sul marca sua presenafortemente sobre MG. Os ventos dominantes dos quadrantes Norte eLeste esto relacionados com aquele centro de ao que, no vero,estando localizado sobre o Atlntico, induz uma circulao Nortee a conseqente invaso do ar tropical quente mido, principalresponsvel pelas chuvadas de vero, especialmente quando aquela

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FIGURA 1. Configuraes e Posies dos Centros de Ao Sobre aAmrica do Sul, em Superfcie - a) Vero; b) Inverno -A significa Alta Presso e B Baixa Presso.

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massa encontra-se com a massa fria polar oriunda do Sul. Noinverno, o deslocamento do Anticiclone para o continente acabainduzindo o fenmeno de subsidncia, responsvel por cu azul,ausncia de chuvas e favorecimento de condies agravantes dapoluio atmosfrica. Freqentemente, no vero, o atritodiferencial mar-continente acaba por originar um pequeno centrode alta sobre o continente, aparentemente desgarrado doAnticiclone do Atlntico Sul. Estas configuraes alternam oucombinam-se com a chegada das Frentes Frias provenientes do Sul,responsveis por instabilidades e bruscas mudanas do tempo,geralmente acompanhadas de chuvas em MG. As frentes frias somais freqentes e intensas no inverno. Uma situao comum,durante o vero, o semi-estacionamento de sistemas frontaissobre o Sudeste (4). Neste caso, pode haver uma condio deprecipitao fraca, de origem estratiforme, na retaguarda dafrente, devido chamada "circula~o marItima", ou seja, oanticiclone polar, pela sua posiao, fica bloqueado, mantendo umacirculao leste-sudeste, carreando umidade do oceano para ocontinente, podendo intensificar-se no final do perIodo diurnodevido ao aquecimento e ao acmulo de umidade advectada entre aSerra do Mar e a Mantiqueira (VIOLA, P.E. e PEIXOTO, L.C.G. -comunicao pessoal). No inverno as frentes frias so os nicosmecanismos geradores de tempo significativo, podendo, inclusive,atingir latitudes mais baixas (5).

As linhas de instabilidade so capazes de provocarascenso do ar quente, causar chuvas e trovoadas e at mesmotempestades locais severas. Essas linhas, em suas trajetriasNO-SE, atingem o Estado de MG, provocando precipitaes.Intensificam-se mais ainda se atravessarem regies fontes devapor, tais como reas lIquidas e florestas. Tambm a topografiado Estado induz o maior desenvolvimento mecnico das linhas,tornando-as mais ativas.

Outra constatao observacional que, na poca em que adescontinuidade tropical est localizada a noroeste de BrasIlia,surgem pequenos sistemas anticiclnicos entre BrasIlia e BeloHorizonte, que desfazem, por subsidncia, os grandes cmulus,dando origem estraticmulus com mesma base (ASSUMPO, J.J.M. -comunicao pessoal) .

Outro fator interessante que s vezes as linhas deinstabilidade so detectadas nas cartas sinticas por 4 a 5 dias,sem atividade (COSTA, J.A.M. - comunicao pessoal).

O Anticiclone do PacIfico Sul provoca, no raramente,transbordamento de ar frio polar sobre os Andes, provocandosrias geadas, que podem atingir MG. Entretanto, nem todas asgeadas que ocorrem so devidas a esse fenmeno. Na maioria doscasos as geadas observadas em MG parecem resultar dos efeitoscombinados da adveco fria do Sul e do resfriamento radiativo.

Em 850 HPa a circulao sobre MG praticamente a mesma dasuperfIcie, tanto no vero quanto no inverno.

A Baixa do Chaco, quando suprida de vapor d'gua peloAnticiclone do Atlntico Sul, provoca elevados Indices pluviais.

A circulao da alta troposfera sobre a Amrica do Sul

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influenciada pela conveco de cmulus profundos no Pacfico que,por sua vez, associam-se com as anomalias de temperaturas dasiguas do Pacfico, fen5meno conhecido por "El Nifio" (1). Istosignifica que o prprio clima de MG pode ser incluenciado tambmpor El Nifio.

A variao espacial e sazonal da Alta da Bolvia estiintimamente relacionada com a distribuio espacial e temporal daprecipitao em virios locais (6).

Segundo VIRJI (10), os movimentos ascendentes sobre amaior parte da Bacia do so Francisco estQ relacionados com acirculao troposfrica de vero sobre a Amrica do Sul. Taismovimentos ascendentes, por sua vez, inibem a formao de nuvense chuvas no Nordeste.

No vero, existe um escoamento fortemente meridional,enquanto no inverno predomina o escoamento zonal.

MG esti tambm sujeita s frentes quentes e precipitaesintensas, provocadas por mecanismos convectivos isolados ouassociados com os demais sistemas.

No vero, apesar das linhas de instabilidade queatravessam MG de NO para SE serem mais freqentes que as frentes,os miximos valores de precipitaes so observados em locais derelevos acentuados (Diamantina, Ouro Preto, so Joo Del Rey,Araxi, etc.), o que demonstra a importncia da topografia,associada aos altos ndices de umidade relativa, induzindoprecipitaes isoladas ou intensificando as linhas deinstabilidades.

As frentes frias raramente atingem o interior do Estado novero, limitando suas atuaes ao litoral, deslocando-se emseguida para o mar. Quando ocorrem situaes de bloqueio peloAnticiclone do Atlntico Sul, as frentes frias mantm-se semi-estacionirias sobre a Regio Sudeste, num processo de regeneraoaparente ou ocorre um "retorno da frente". Isto se explica porquea frente, mantendo-se estacioniria, perde energia, mas o fluxo devapor proveniente do litoral, ao transpor a Serra do Mar, ficaaprisionado. Havendo um desequilbrio temporrio do Anticiclonedo Atlntico Sul, esta concentrao de vapor poderi ser advectadana direo Sudeste, como uma frente quente, causando chuvas quecessam pela madrugada. Essa umidade concentrada pode tambm seradvectada para o interior do continente, provocando precipitaesintensas.

No inverno, com o resfriamento do continente e ofortalecimento dos anticiclones polares, as frentes frias so osnicos mecanismos capazes de provocar chuvas significativas emMG e, muitas vezes, chegam a alcanar latitudes bem baixas.Entretanto, ao deslocar-se, a massa polar vai se tornando cadavez mais seca. Com isso, a precipitao escassa, exceto nascotas mais altas onde a presena de umidade elevada,facilitando os processos pluviais.

A Tabela I resume a freqncia de sistemas sinticos queocorreram em janeiro e julho nos anos de 1974, 1975 e 1976 sobrea Zona da Mata de Minas Gerais. Os nmeros evidenciam claramente

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TABELA I. Freqncia de Sistemas Sinticos que Atuaram Sobre aZona da Mata de Minas Gerais nos anos de 1974, 75 e 76

Ms Janeiro Julho

Origem 74 75 76 74 75 76

Polar 4 3 7 4 4 4Tropical 12 16 14 2 3 3

Total Sistemas 16 19 21 6 7 7

o predomnio marcante de linhas de instabilidade no vero. Noinverno predominam as frentes frias, e as poucas linhas deinstabilidade achavam-se associadas s frentes. A anlise foirealizada em cartas sinticas da TASA e imagens do satliteNOOA-2.

4. CONCLUSES

Dentre os mecanismos de grande escala que atuam sobre MG,destaca-se a Alta da Bolvia, localizada aproximadamente a150 HPa. Sua atuao notvel na configurao e nos regimespluviais do interior do continente Sulamericano. A anlise dascartas sinticas de 850 HPa e 150 HPa mostra que MG situa-se, novero, entre a Alta da Bolvia e o cavado compensador leste.Como o vero a estao chuvosa, razovel concluir pelopredomnio da Alta da Bolvia. Para anos anmalos, de veressecos, a configurao dominante o cavado localizado a 150 HPa.Em julho a Alta praticamente desaparece sobre o continente. Em850 HPa o escoamento dominante de vero de NO, que transportaar tropical instvel para a regio. Esta massa, na presena doaquecimento continental' e da adveco de umidade do oceano, pelosalseos, resultar na formao e queda de chuvas sobre o Estadode MG. O incio da estao seca no interior do Brasil, onde MGsitua-se, coincide com a expanso para o Norte do jatosubtropical, o que ocorre at setembro, conforme NISHIZAWA eTANAKA (9). Os sistemas de tempo que predominam sobre MG, novero, so as linhas de instabilidade, fortemente influenciadaspela topografia. No vero so raras as frentes que atingem ointerior de MG. No inverno, ao contrrio, os sistemas frontaisso predominantes sobre MG, provocando chuvas fracas e rpidas emsuas passagens, seguidas de queda na temperatura, especialmentesob o domnio do Anticiclone Polar migratrio. Sugerem-se estudosmais detalhados e especficos para melhor compreenso da dinmicada regio, bem como dos efeitos loca~s.

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5. REFER~NCIAS BIBLIOGRFICAS

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4. KOUSKY, V.E. Diurna1 Rainfall Variation in Northeast Brazil.Mon. Wea. Rev., 108(4) :488-498, 1980.

5. KOUSKY, V.E. Atmospheric Circulation Changes Associated WithRainfall Anomalies over Tropical Brazil (Submetido ao Mon.Wea. Rev.) , 1985.

6. KOUSKY, V.E. & KAGANO, M.T. A Climatological Study of theTropospheric Circulation over the Amazon Region. ActaAmaznica, 11 (4) :743-758, 1981.

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9. NISHIZAWA, T. & TANAKA, M. The Annual Change in theTropospheric Circulation And the Rainfall in South America.Arch. Mot. Geoph. Biool, 33:107-118, 1983.

10. VIRJI, H. A Preliminary Study of Summertime TroposphereCircu1ation Patterns Over South America Estimated fromC10ud winds. Mon. Wea. Rev., 109:599-610, 1981.