Eventos Extremos de Precipitação sobre o Leste do Brasil

1. Eventos Extremos de Precipitação sobre o Leste do Brasil

2. Introdução • Devido à topografia acentuada perto da costa leste do Brasil, chuvas fortes podem resultar em inundações catastróficas, com perda de vida, propriedade e infra-estrutura. • O objetivo deste estudo é documentar a ocorrência de eventos extremos de precipitação sobre o leste do Brasil, e descrever algumas das caracteristicas da circulação atmosférica relacionadas com os eventos.

3. Dados • Dados de precipitação utilizados são derivados de análises gradeadas diárias de precipitação disponível no NOAA /Climate Prediction Center. • Os dados de circulação atmosférica são retirados do arquivo NCEP/NCAR CDAS-Reanálise.

4. Methodology • A climatologia de eventos de chuvas intensas é apresentada para as três regiões no leste do Brasil mostrada na figura. • A precipitação diária média, em cada uma das áreas 5x5 graus foi calculada durante o período de 32 anos (1979-2010). • Em seguida, os dados diários foram estratificados por mês e o número de casos em que a precipitação é igual ou superior aos “thresholds” selecionados (10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 e 50 mm) foi calculado. • Os resultados são mostrados nas tabelas seguintes

5. Region 3 • O maior número de casos entre as três regiões e para todos os “Thresholds” ocorre na região 3 (Sudeste do Brasil), durante o pico da temporada chuvosa (dezembro-janeiro).

6. Region 2 Um pico semelhante, mas com menos casos, é observado na região 2, que também tem um pico secundário em março.

7. Region 1 Região-1 tem menos casos do que nas outras duas regiões para todos os “thresholds”, e, como na região-2, apresenta dois picos (janeiro e março) para “thresholds” abaixo de 20 mm.

8. EventosExtremos • Os valores diários para cada mês (1979-2010) foram ordenados em valores mais altos para os mais baixos e os primeiros 20 casos para cada região foram selecionados para a análise. • Para determinar os eventos independentes em cada região, os casos em que as datas são juntas (dentro de 5 dias) são considerados como eventos individuais. • Assim, o número de eventos nos 20 casos é de: • 14 para a Região-3 • 12 para a Região-2 • 7 para a Região-1

9. RelacionadasCaracterísticasdaCirculação Pressão ao nível do mar (PNM), água precipitável (PW), vento em 200-hPa e dados Infravermelho (IR) derivados de satélite foram analisados para os 12 eventos da Região-3(indicados pelos asteriscos vermelhos na tabela abaixo) . Os resultados são mostrados nos slides seguintes.

14. Resultados • Todos os eventos mostram valores elevados de PW e um cavado de PNM na vizinhança do Sudeste Brasil. • Na maioria dos casos, há um cavado no ar superior (200-hPa) na vizinhança da costa do SE Brasil e um vento máximo sobre o Atlântico ocidental entre 20º e 30º S. • Os valores elevados de PW e uma cavado de pressão estendem-se em uma faixa leste/sudeste sobre o Oceano Atlântico, que é muitas vezes acompanhada por uma banda de nuvens altas nas imagens IR.

15. Resultados (Cont …) • Como PW depende principalmente de umidade disponível nas camadas mais baixas da atmosfera, as bandas altas de PW são geralmente co-localizadas em regiões de convergência em baixos niveis, que acompanham as frentes frias ou cavados de superfície de pressão. • A maioria dos eventos mostrados nos slides anteriores estão associados com frentes.

16. O Caso: 3 Janeiro 2000 • Durante o período de 1-5 de Janeiro de 2000 a precipitação ultrapassou 150 mm (painel superior esquerdo) sobre uma grande parte do Sudeste do Brasil, resultando em deslizamentos de terra, inundações e perda de vida. • 03 janeiro de 2000 é classificado como número dois para os eventos extremos na região-3. • Uma banda bem definida de ROL baixa (convecção intensa) se estendia da bacia Amazonica sobre o sudeste do Brasil e o Atlântico ocidental.

17. O Caso: 3 Janeiro 2000 • Movimento ascendente (omega negativo) e um cavado no ar superior (200-hPa) perto da costa do Brasil acompanhou a banda de ROL baixa. • Uma corrente de jato subtropical bem definida foi localizada sobre o Atlântico ocidental perto de 25º S, com seu lado esquerdo da região de entrada localizada perto das bandas de chuvas fortes, movimento ascendente e ROL baixa sobre Sudeste do Brasil.

19. O Caso: 3 Janeiro 2000 • O movimento ascendente, associado com ROL baixa é acompanhado pelo movimento descendente mais ao sudoeste sobre o sul do Brasil e Paraguai. • Estas características são vistas em muitos dos casos mostrados nas figuras anteriormente e são consistentes com o padrão dipolo de precipitação típico e uma ZCAS intensa perto da sua posição climatológica sobre SE Brasil.

20. O Caso: 3 Janeiro 2000 - Evolução • Uma frente fria forte avançou ao longo da costa nordeste do Brasil, acompanhada de temperaturas mais frias e os ventos de sul em 925-hPa Secções ao longo da linha diagonal

21. Precipitação aumentou na região-3 no dia 1 de Janeiro, chegando a quase 50 mm no dia 3 de janeiro, à medida que a frente chegou em 25º S ao longo da costa sudeste do Brasil.

22. Parece haver uma forte acoplamento entre a banda de convecção reforçada/movimento ascendente e a lado esquerdo da região de entrada de uma corrente de jato troposférico superior. • Uma vez estabelecidos, esses padrões tendem a persistir por vários dias.

23. Possível evolução levando a persistência: 1) o padrão de escala sinótica fornece um mecanismo (frente de superfície e cavado de alto nível) para aumentar a atividade convectiva sobre as regiões de terreno elevados no leste do Brasil; 2) contrastes térmicos locais, devido à topografia e à distribuição de nuvens e precipitação, favorecem a persistência de convecção na região, e 3) aquecimento latente anômalo na troposfera baixa e média permanecendo na mesma área, tendem a manter a corrente de jato de alto nível e a circulação relacionada em baixo nível (cavado de pressão de superfície e zona baroclínica) aproximadamente na mesma posição durante vários dias.

24. Resumo • A maioria dos eventos extremos no leste do Brasil estão associadas com o avanço de frentes frias. • Essas frentes tendem a se mover bem devagar e tornam-se quase estacionárias entre o Sudeste e Nordeste do Brasil, formando uma ZCAS persistente. • Frentes fornecem um mecanismo para o aumento da atividade convectiva sobre o leste do Brasil, que às vezes leva a inundações na região.

25. Topografia local é importante para reforçar atividade convectiva em determinadas regiões. • As vezes, precipitação extrema ocorre ao longo de um período de várias horas no mesmo local, produzindo inundações catastróficas.

26. Esquemáticopararegiõescosteiras (porexemplo, SE do Brasil, norteda Venezuela) Escoamentoencostaacima Convecção e chuvas fortes continuamnamesmaregiãoporváriashoras

27. Enchentesem Venezuela - dezembro de 1999