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VARIABILIDADE E SUSCETIBILIDADE CLIMÁTICA: Implicações ecossistêmicas e sociais

25 a 29 de outubro de 2016 Goiânia (GO)/UFG

VULNERABILIDADE A EVENTOS CLIMÁTICOS EXTREMOS: O ESTUDO DE CASO

VICTOR DA ASSUNÇÃO BORSATO 1

DANIELI DE FATIMA RAMOS 2 RESUMO: A região de Campo Mourão, Centro Ocidental Paranaense tem na transição estacional, principalmente do inverno para o verão registrado episódios climáticos intensos. É relativamente comum a ocorrência de chuvas intensas com granizo e rajadas de ventos. Em setembro de 2010, a cidade de Campo Mourão foi assolada por um episódio dessa natureza. A partir desse e outros eventos extremos vivenciado no Paraná elaboraram-se um projeto de pesquisa, cujo objetivo é verificar a vulnerabilidade de Campo Mourão aos eventos climáticos extremos. Como esse artigo é um recorte, mais precisamente o estudo de caso. Traçamos como objetivo investigar a gêneses do episódio de chuva intensa com granizo e ventos intensos vivenciado no dia 25 de setembro de 2010 com danos generalizados na referida cidade. Fez-se a análise rítmica para o mês e verificou que uma combinação de sistemas e subsistemas desencadeou o episódio intenso na região.

Palavras-chave: massas de ar; análise rítmica, cartas sinóticas.

ABSTRACT: The region of Campo Mourao, in the Western Central Parana, has been recording in the seasonal transitions, especially from winter to summer, intense weather events. It is relatively common the occurrence of heavy rains with hail and gusty winds. In September 2010, the city of Campo Mourao was beset by an episode of this nature. From this and other extreme events experienced in Paraná, a research project was elaborated, which aim at checking the vulnerability of Campo Mourao to such events. As this article is an excerpt, specifically a case study, we drew to investigate the genesis of the heavy rain episode with hail and strong winds experienced on September 25, 2010 with widespread damage in the city. The rhythm analysis was done for the month and found that a combination of systems and subsystems triggered the intense episode in the region. Keywords: air masses; rhythm analysis, synoptic charts.

1 Professor Associado, UNESPAR – Universidade Estadual do Paraná – Campus de Campo Mourão

– [email protected] ou [email protected]

2 Acadêmica do Curso de geografia da Unespar campus de Campo Mourão

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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1 – Introdução A região de Campo Mourão “Centro Ocidental Paranaense” nos limiares da linha do

trópico de Capricórnio é uma região de transição climática. Há duas estações bem definidas,

o inverno e o verão, por outro lado, o outono e a primavera são marcados por instabilidades

com eventos climáticos intensos, consequências das alternâncias dos sistemas

atmosféricos. No verão predomina os sistemas de baixa pressão e no inverno, os de alta.

Para o outono e primavera, há uma grande alternância entre os sistemas de baixa e os de

alta pressão. Por isso, no decorrer desse período podem ocorrer eventos ou episódios

intensos, de vento chuva e granizo.

Em levantamento sobre danos causados pelos vendavais no estado do Paraná

verificaram-se que é comum o tombamento de torres de transmissão de alta tensão,

principalmente aquelas que distribuem energia a partir da hidroelétrica de Itaipu. Como a

torres são projetadas, a grande maioria para resistir ventos de até 120 K/h e mesmo assim

não resistem a força do vento, admite-se que episódios de ventos com velocidade acima de

valor é frequente.

Observando essas características elaboram-se um projeto de pesquisa para estudar

a susceptibilidade de Campo Mourão aos eventos extremos. Como o projeto encontra-se em

desenvolvimento fez-se um recorte para o estudo de caso.

No final do mês de setembro de 2010, um vendaval sucedido por chuva intensa e

queda de granizo causaram danos à arborização urbana e também às edificações, inclusive

ocorreram ferimentos em seis pessoas (Gazeta do Povo, 2010).

Como a clima da região é dominado por quatro massas de ar e também pelo sistema

frontal. Fez-se a análise rítmica para o mês de setembro com o objetivo de buscar a gênese

do episódio do dia 25 de setembro de 2010 em Campo Mourão executou-se a análise

rítmica para o mês e também contabilizou-se a participação dos sistemas atmosféricos para

o mês.

Essas características são consequências da dinâmica atmosférica que comanda os

tipos de tempo na região. Os verões são quentes e úmidos por causa da atuação da massa

Equatorial continental que se amplia na estação e passa a dominar os tipos de tempo no

Centro Sul do Brasil. Os invernos são amenos em função do ar frio de origem polar. A

massa Polar atlântica se amplia no inverno e avança pelo interior do continente, causando

chuvas frontais e quedas na temperatura, e às vezes geadas noturnas.

2 – Material e método

800



Para análise dos sistemas que atuaram na região foram interpretados as cartas

sinóticas da Marinha do Brasil (MAR MIL, 2016) e também nas imagens de satélite no canal

infravermelho do CPTEC-INPE (2016) e nos dados dos elementos do tempo, fornecidos

pela Estação Climatológica Principal de Campo Mourão, convênio UNESPAR/INMET -

Instituto Nacional de Meteorologia para o mês de setembro de 2010.

Os elementos do tempo refletem as características dos sistemas atmosféricos, por

isso, contribuem para se identificar o sistema atmosférico que atuou na região. A sequência

das cartas sinóticas mostra a evolução dos sistemas atuantes.

Os sistemas atuantes foram aqueles que atuam nos climas do Centro Sul do Brasil,

ou seja: Sistema Frontal (SF), Massa Tropical Continental (mTc), Massa Tropical Atlântica

(mTa), Massa Polar Atlântica (mPa), Massa Equatorial Continental (mEc) (VIANELLO 2000;

VAREJÃO-SILVA 2000; FERREIRA 1989; BISCARO 2007). Massa Polar atlântica, massa

Tropical Continental, massa Tropical Atlântica, massa Equatorial continental e sistemas

frontais.

Nessa conjuntura foram analisados os campos barométricos para identificar os

sistemas de baixa pressão e os de altas. Os demais elementos do tempo são representados

em determinados pontos das cartas por simbologia específica.

A quantificação das participações dos sistemas foi de acordo com a metodologia

proposta por Pédelaborde (1970), e nas técnicas desenvolvidas por Borsato (2006).

A Análise Rítmica foi executada nos moldes da proposta de Monteiro (1971) ajustada

ao programa computacional RitmoAnalise (BORSATO, 2006), executada para outubro de

2010.

Os dados da temperatura foram organizados em planilhas e submetidos aos cálculos

dos Desvios Padrão e analisados para o período em que se registraram eventos extremos

para Campo Mourão.

3 – Resultados e Discussão

Na região de Campo Mourão atuam habitualmente, quatro massas de ar e o

sistema frontal; são elas, a massa Tropical continental, a Tropical atlântica, a Equatorial

continental e a Polar atlântica Elas foram identificados nas cartas com auxilio das imagens

de satélite. A quantificação das participações organizada em tabelas permitiu verificar a

gêneses dos estados do tempo para o mês e também do episódio intenso que se abateu

sobre a cidade de Campo Mourão no dia 27 de setembro de 2010.

801



Setembro é o último mês do inverno, como o sol se aproxima da linha do equador,

o período de brilho solar, sol acima da linha do horizonte se equivale ao tempo que ele

permanece abaixo, ou seja, “o dia é igual a noite”. Por isso, as temperaturas se elevam mais

rapidamente. Embora, a massa Polar ainda avança, frequentemente pelo interior do

continente e domina os tipos de tempo. Dadas as condições de mais aquecimento

continental, ela perde as características rapidamente, depois de dois ou três dias de atuação

no Sul do Brasil, ela escoa para o oceano Atlântico. Monteiro (1968) classifica esse estágio

de “Polar modificada” como “Polar Velha”.

Como a massa Polar é anticiclônica, ela proporciona dias ensolarados com

temperaturas amenas durante a noite. Como o aquecimento é intenso durante o dia e a

radiação noturna é intensas, consequência da baixa ou total ausência de nuvens a

amplitude térmica se amplia. Essa massa de ar atuou em 50,0% do tempo cronológico.

O segundo sistema, considerando o tempo de atuação na região foi a massa

Tropical continental, ela atuou em 30,0%. Esse sistema atmosférico se expande a partir do

centro de origem, região do Chaco e domina o tempo a partir do oeste do Centro Sul do

Brasil (BORSATO e HEIRA, 2015). Segundo Monteiro (1968), a massa Polar atlântica,

depois de alguns dias sobre o continente, perde as suas características e passa a ser

dominada de Polar velha. Padilha (2008), considera que a mPa, ao adquirir as

características continentais, transforma-se em uma massa de ar Tropical continental.

Borsato e Mendonça (2015) estudaram a participação da Massa Tropical continental no

Centro Sul do Brasil para os anos de 2003 e 2008 e os resultados apontaram que a

participação para os dois anos foram semelhantes para a região de Campo Mourão, Embora

para o estudo, a participação considerou o período anual, os valores levantados foram

próximo de 30% do tempo cronológico.

mTc – Essa massa adquire maior importância durante o verão, ou melhor,

dos fins da primavera ao início do outono. Sua região de origem é a estreita

zona baixa, quente e árida, a leste dos Andes e ao sul do Trópico.(...) A

depressão térmica do Chaco se constitui assim em fonte da mTc. Esta é

constituída por circulação ciclônica na superfície, de forte convergência.

Entretanto, sua baixa umidade, aliada à forte subsidência da Alta superior,

dificulta a formação de nuvens de convecção e trovoadas, sendo, portanto,

responsável por tempo quente e seco (NIMER, 1963. P. 49-50).

Durante o período de atuação da massa Tropical, os tipos de tempo se caracterizam,

pela baixa nebulosidade e temperaturas elevadas, geralmente acima do Desvio Padrão

(BORSATO e MENDONÇA, 2014). As chuvas limitam-se à episódios isolados.

802



Mesmo considerando as características básicas, altas temperaturas, baixa umidade

relativa, o dia em que ocorreu o episódio intenso em Campo Mourão, a Massa Tropical

continental atuava em todo o Sul do Brasil e também nos países vizinho, Uruguai, Paraguai

e em todo o nordeste da Argentina. Nos meses de verão ela atua, além dos três estados do

Sul do Brasil, também nos estados do Centro Oeste Brasileiro, porém, no verão, também se

verifica a expansão da massa Equatorial continental, com mais participação nos estados do

Centro Oeste brasileiro (BORSATO e MENDONÇA, 2014).

Os sistemas frontais atuam o ano todo e para setembro de 2010 a participação foi de

16,7%. A passagem dos sistemas frontais causam chuvas frontais que, para a estação do

inverno é quase exclusiva para a região (BORSATO, 2006). Para esse mês, as chuvas

registradas na Estação do INMET- Campo Mourão somaram 87,1 mm, sendo que 71,0mm

foram convectivas, concentradas nos dias 25, 26, 27 e 28. Período dominado pela massa

Tropical continental (Figura 1). A figura, na coluna chuva, mostra que não foi registrado

chuva no dia 25. As chuvas desse dia ocorreram durante o período noturno, por isso,

segundo as normas do INMET foi registrada no dia 26. As Estações Climatológicas seguem

as horas TMG.

A figura 1 mostra a síntese do mês para Campo Mourão. Como o episódio extremo

ocorreu na noite do dia 25, analisaremos com mais detalhe a evolução dos tipos de tempo a

partir do dia 23.

A carta sinótica do dia 23 mostra um sistema frontal sobre Atlântico na latitude do

litoral Paraná/Santa Catarina e conectada a um sistema de baixa, em forma de cavado que

se encontrava sobre o interior do continente. A imagem de satélite (12 TMG) mostra que

havia intensa nebulosidade sobre o Paraná. Sobre o norte da Argentina e Uruguai avançava

uma massa Polar, seu centro assinalado na carta com 1024 hPa encontrava-se sobre o

litoral do Chile na latitude de 35° Sul.

Para o dia 24, o eixo do sistema frontal estendeu-se para o interior do continente

sobre o eixo do cavado e bordejou o norte do Paraná. Imagens de satélite mostra que o eixo

do sistema frontal avançou para o estado de São Paulo, mesmo assim havia intensa

nebulosidade sobre o estado do Paraná.

Nesse mesmo dia, áreas de baixa pressão escoaram de noroeste para sudeste e o

centro ciclonal se intensificou sobre o litoral sul, o qual já se encontrava em fase de oclusão.

Nesse dia a massa Polar encontrava-se sobre o litoral do Rio Grande do Sul e santa

Catarina, o seu centro havia deslocado para leste e uma faixa de alta pressão se estendia

do Atlântico ao Pacífico.

803



Campo Mourão ( Setembro / 2010 )

1005

Pre

ssão (

hP

a)

1008

1011

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

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804



Figura 1 - Representação concomitante em unidade diárias da pressão atmosférica (12H TMG), temperatura máxima, mínima e a das 12h TMG, umidade relativa (12h TMG), precipitação (mm),

direção dos ventos, sistemas atmosféricos para o mês de setembro de 2010 para a Estação Climatológica de Campo Mourão PR – INMET. - Organização-autores

É importante destacar que no limite superior da Troposfera para a latitude de 20° a

30° S há uma corrente de jato que acompanha o sistema frontal.

Acima das frentes frias e quentes existe, no lugar onde as massas de ar com características físicas distintas se põem em contato, fortes ventos de oeste. Essa corrente de ventos é forte e estreita e se encontra a uma altitude de aproximadamente 9.000 a 13.000 metros [...]. Geralmente esses jatos apresentam um ou mais máximos de velocidade e situam-se ao longo de milhares de quilômetros de comprimento, de centenas de quilômetros de largura e de várias centenas de espessura (ESCOBAR et all, 2016)

A carta do dia 25 mostra que o sistema frontal avançou para o estado de São Paulo

e para o interior do Atlântico. A massa Polar que avançava na retaguarda do sistema frontal

também escoou para o interior do Atlântico, por isso a temperatura não baixou aquém de

14°C para Campo Mourão. A Alta Subtropical do Atlântico Sul bloqueou o avanço do

sistema frontal para nordeste. Nesse mesmo dia, na região do chaco, a pressão atmosférica

baixa para 1010 hPa e um cavado avança de oeste para leste desestabilizando a atmosfera.

A imagem de satélite mostra intensa nebulosidade sobre o Sul do Mato Grosso do Sul, sul

de São Paulo e Norte do Paraná. Essa banda de nebulosidade estendeu para o Paraná a

partir de noroeste e na noite do dia 25/10, complexos convectivos se intensificaram no

Paraná. Uma dessas células (nuvem cumulonimbus) cruzou sobre o céu da cidade de

Campo Mourão, causando chuva intensa, granizo, rajadas de ventos e descargas

atmosféricas.

Chuva na noite do último sábado deixou 1,6 mil residências com os telhados quebrados e seis pessoas feridas. Da noite de sábado até a tarde desta segunda, a Defesa Civil já havia entregado mais de 60 mil metros quadrados de lonas para aproximadamente 2,8 mil pessoas cadastradas. “Alguns moradores mal intencionados pegaram lonas e venderam a quem estava necessitando”, lamentou o cabo do Corpo de Bombeiros, Sérgio Augusto (PORTUGAL, 2010).

Os cumulonimbus são nuvens propicias para desencadearem tormentas elétricas. Do

desenvolvimento inicial à dissipação, elas desenvolvem três estágios, sendo que é no

segundo que forma no interior da nuvem elementos de cristais de neve e partículas de gelo

que precipitam. Nessa fase, a precipitação aumenta e também a intensificação das

805



correntes descendentes que atingem o solo bruscamente, esse estágio dura de 5 a 30

minutos (NETO, 2012). A meteorologia denomina esse vento de Microbursts ou

macrobursts.

Fujita subdividiu os escoamentos descendentes de um downburst em

macroescoamentos (macrobursts) e microescoamentos (microbursts). Os

macroescoamentos estendem-se por áreas superiores a 4 km de diâmetro

(mesoescala) e seus ventos duram de 5 a 30 15 minutos podendo chegar a

uma velocidade máxima de 216 km/h. (NETO, 2012).

O estado do Paraná encontra-se em uma zona de transição climática onde para a

meteorologia há um conjunto de sistemas e subsistemas que se interagem nessa região.

Essas interações atmosféricas criam para a região condições gêneses para diversos

fenômenos; sistemas frontais, ciclogêneses, complexos convectivos de mesoescalas e

linhas de instabilidades. Todos esses fenômenos se ampliam e também podem se

manifestarem em território brasileiro, seguindo o escoamento zonal que nessa faixa

latitudinal se dá de oeste para leste (MARENGO, SOARES, 2002).

No dia 26 o sistema frontal em oclusão3 no interior do Atlântico sul (30°O e 40°S). A

massa Polar transitando sobre o Atlântico Sul e borda Atlântica desde o Paraná até o

estuário Platino.

Na região do Chaco o sistema de baixa se intensificava, nesse dia a pressão mínima

oscilava em 1006 hPa na área central da depressão barométrica. As isóbara de 1016 e 1014

hPa mostra um cavado sobre o Sul do Brasil, mas precisamente sobre o Paraná. Por uma

questão de limites não é possível disponibilizar as cartas sinóticas desse período. A Figura

2, A, B, C e D. mostras as condições sinóticas dos dias 23 e 26 de setembro.

Para o dia 27 foram poucas as alterações, o núcleo de baixa continuou se

intensificando e oscilou em 10024 hPa e as isóbara de 1012 e a de 1016 hPa mostra que o

cavado continuou atuando exatamente sobre o estado do paraná. Sobre o Atlântico Sul a

massa Polar atlântica.

3 O ciclone se aprofunda rapidamente quando se aproxima da posição da corrente de jato (normalmente as ondas nascem do lado equatorial do jato e vão para o lado frio, aprofundando-se ao cruzar a corrente de jato). Normalmente o ciclone está ocluso quando se encontra do lado polar da corrente do jato (ESCOBAR, et al, 2016ª) 4 A pressão atmosférica é considerada normal em 1013,2 Mb ou hPa, abaixo desse valor é

considerada “baixa pressão” e quanto menor for seu valor, mais intenso é o sistema depressionário.

806



A carta do dia 28 mostra que a baixa do Chaco se intensificou ainda mais, o centro

da baixa pressão assinalada na carta oscilou em 996 hPa. O mesmo cavado continua

atuando sobre o estado do Paraná. Na latitude de 30°S sobre o litoral do Chile um ciclone

extratropical. No dia seguinte, 29 ele já se encontrava sobre o estuário Platino (60°O e

35°S). E o centro de baixa do Chaco com pressão de 1002 hPa permaneceu estacionário e

os cavados se mantiveram atuando.

A

B

807



C

D Figura 2 – “A” Carta sinótica da Marinha do dia 23 12TMG; “B” imagem de satélite goes canal

infravermelho 12TMG; “C” Carta sinótica da Marinha do dia 23 12TMG; “B” imagem de satélite goes canal infravermelho 12TMG; Modificadas pelos autores.

Para o último dia do mês verifica-se que o ciclone extratropical permaneceu sobre o

estuário Platino. A mPa à leste bloqueou seu avanço para leste. O centro de baixa que

atuava a partir da região do Chaco se desintensificou e se ampliou para o Centro Sul do

Brasil.

4 – Considerações Finais

Os meses de setembro e outubro são aqueles que com mais registros de episódios

intensos para chuvas acompanhadas de granizo e às vezes rajadas de vento. A transição

estacional e também a localização geográfica da região favorece o desenvolvimento de

subsistemas atmosféricos com potencial para eventos ou episódios intensos. Como esse

artigo é o estudo de caso, limitou-se ao episódio do mês de outubro de 2010. Embora os

demais levantamentos para a série 1990 a 2013 mostram que os meses de setembro e

outubro são os que mais ocorreram tempestades no estado do Paraná.

Como foi verificado, Campo Mourão encontra-se em uma região onde há na

atmosférica condição para as gêneses dos sistemas frontais, complexos convectivos de

808



mesoescalas e linhas de instabilidade. Os Cumulonimbus podem se desenvolver em

qualquer desses sistemas ou subsistemas e desencadear os macrobursts e microbursts.

Também se deve considerar que a região oeste do estado do Paraná encontra-se

abastecida por umidade proveniente da Amazônia por meio das Correntes de Jato de Baixo

nível (MARENGO et. Al., 2004). A umidade e o calor são os combustíveis para o

desenvolvimento de grandes células (Cumulonimbus).

5 – Agradecimentos A publicação e apresentação deste trabalho foi financiado pela Fundação Araucária

de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná EDITAL

05/2016 – PRPPG/Unespar “Apoio à Participação de Docentes em Eventos Científicos”.

Este artigo é um recorte do projeto de pesquisa “A vulnerabilidade de Campo Mourão aos

eventos climáticos extremos” convênio n° 953/2013.

Referências

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PORTUGUAL, D,. Chuva na noite do último sábado deixou 1,6 mil residências com os telhados quebrados e seis pessoas feridas. Gazeta do Povo, Correspondente de Campo Mourão [27/09/2010] disponível em <http://www.gazetadopovo.com.br/vida-e-cidadania/campo-mourao-decreta-situacao-de-emergencia-apos-prejuizos-com-chuva-de-granizo-418qg7hln5brx62vz66i2wpji> consultado em 28/10/2015.

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vulnerabilidade a eventos climÁticos extremos: o … (45).pdf · padilha (2008), considera que a...

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