Volume 33 No 1 - sbmet

ISSN 1676-014X - vol. 33, n o 1, jan.-jun. 2009Boletim daSociedade Brasileirade Meteorologia50 anosde história( 29/12/1958 - 29/12/2008 )

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009COMPARAÇÃO ENTRE DIFERENTES FONTES DADOS DEPRECIPITAÇÃO SOBRE A AMÉRICA DO SUL COM ÊNFASENO BRASILAna Carolina Vasques, Sérgio H. Franchito, Vadlamudi B. Rao,Clóvis M. E. Santo e Jorge C. ConforteInstituto Nacional de Pesquisas Espaciaise–mail: ana.carolina@cptec.inpe.brRecebido Junho 2009 - Aceito Outubro 2009RESUMOAs potencialidades e limitações de diferentes fontes de precipitação foram examinadas sobre a Américado Sul, com ênfase no Brasil. Foram analisadas as semelhanças e diferenças regionais entre os valoresde precipitação obtidos das estações da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), e as sériespluviométricas obtidas da reanálise do NCEP/ NCAR (National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research), do GPCP (Global Precipitation Climatology Project),e do TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission). Para os dados da ANEEL foram consideradasséries pluviométricas mensais para o período de 1979-2000, enquanto que para os dados provenientesdo TRMM, GPCP e reanálise do NCEP/NCAR foi considerado o período de 1998-2005. A análiselevou em conta as precipitações médias anuais e sazonais. Os principais resultados obtidos mostramque os dados da reanálise do NCEP/NCAR foram os que apresentaram maiores diferenças regionaisnos valores de precipitação, em comparação com as outras fontes de dados. Em grande parte daregião norte do Brasil os valores de precipitação obtidos da reanálise foram superestimados. As sériespluviométricas do GPCP mostraram conformidade com as séries obtidas a partir das estações da ANEEL.Palavras-chaves: dados de precipitação, variabilidade do clima.ABSTRACTIn this work the potentialities and limitations from different precipitation sources over SouthAmerica, with emphasis on Brazil were investigated. The regional similarities and differenceswere analyzed between the precipitation values obtained from ANEEL (National Electrical EnergyAgency), and the rain gauge series obtained from the reanalysis of NCEP/NCAR (NationalCenters for Environmental Prediction/ National Center for Atmospheric Research), GPCP (GlobalPrecipitation Climatology Project) and TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission). For theANEEL data was considered monthly rain gauge series from the period of 1979-2000, while forthe data coming from TRMM, GPCP and reanalysis of NCEP/NCAR was considered the period of1998-2005. The analysis considers the annual and seasonal averages. The main results show thatthe data reanalysis from NCEP/NCAR was the one that represented the biggest regional differencesin the precipitation values in comparison with the other data sources. In the great part of theBrazil’s north region the precipitation values obtained from the reanalysis were overestimated. Therain gauges series from GPCP shows conformity with the series obtained from ANEEL stations.Keywords: precipitation data, climate variability.5

Boletim SBMET Jan.-Jun. 20092. MATERIAL E MÉTODOSOs dados de precipitação a serem usados notrabalho correspondem as séries pluviométricasmedidas nas estações da ANEEL e as obtidas deoutras fontes, como reanálise do NCEP/NCAR(Kalnay et al., 1996), GPCP (Global PrecipitationClimatology Project; Huffman et al., 1997) e dosatélite do TRMM (Tropical Rainfall MeasuringMission; www.trmm.gsfc.nasa.gov.)Foram consideradas séries pluviométricasmensais de 1979-2000 obtidas das estações daANEEL. O período para a série do TRMM,GPCP e reanálise do NCEP/NCAR é de 1998-2005. A resolução utilizada em todas as fontes dedados é de 2.5 0 lat x 2.5 0 lon.Os dados de precipitação da reanálise doNCEP/NCAR estão disponíveis em: http://www.cdc.noaa.gov/cdc/data.ncep.reanalysis.html. Jáas séries pluviométricas mensais do GPCP foramobtidas no site: http://lwf.ncdc.noaa.gov/oa/wmo/wdcamet-ncdc.html. Para o satélite TRMMas séries pluviométricas mensais utilizadas sãoprovenientes do produto TRMM PrecipitationRadar – Level 3, conhecido como 3A25G2 eforam obtidas via ftp://helios.eorc.jaxa.jp/pub/TRMM/L3_data/Ver/.Os dados da ANEEL, irregularmenteespaçados, foram agrupados numa grade de2.5 0 lat x 2.5 0 lon, conforme se vê na figura 1. ATabela 1 mostra o núm foram colocadas em umagrade 2.5°lat x 2.5°lon, realizando-se médiasaritméticas dentro da área de cada quadrado de2.5ºx2.5º em cada região do Brasil. A Figura 2mostra o número de estações em cada região doBrasil que foram utilizadas para este cálculo. Sefosse utilizada uma resolução mais alta do que2.5°lat x 2.5°lon, a área de cada quadrado seriamenor, abrangendo estações mais próximas,melhorando, portanto, o resultado final.Figura 1 - Distribuição espacial das estações pluviométricas da ANEEL sobre o Brasil. a) dados irregularmenteespaçados; b) dados em uma grade de 2.5° x 2.5°.7

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009É importante ressaltar, que como não há umcontrole de qualidade efetuado para os dadospluviométricos medidos em estações, faz-senecessário uma análise de consistência dos dados.Isso é importante, pois muitas vezes as diferençasentre as séries pluviométricas das várias fontes dedados são relativamente altas devido a problemasde arredondamento, descontinuidades ou falhaspresentes nestas séries.A análise de consistência para as sériespluviométricas da ANEEL foi feita, primeiramentedetectando e excluindo valores de precipitaçãomaiores que quatro vezes o desvio padrão.Porém, não foram encontrados valores queexcedessem este limite. Como foram observadasdescontinuidades ou falhas em várias estaçõesda ANEEL (principalmente na região norte ecentro-oeste), e os cálculos são baseados naprecipitação acumulada, não foram consideradosanos com menos de 10 meses para o cálculoda precipitação média anual e trimestre commenos de 2 meses para o cálculo da precipitaçãomédia sazonal. Estes casos foram consideradoscomo falhas. Finalmente, procedeu-se a umainterpolação linear para substituir os valores deprecipitação mensal ausente.Figura 2 – Número de estações utilizadas para o cálculo da média aritmética dentro da área decada quadrado de 2.5° x 2.5°.Tabela 1 - Número de estações existentes em cada região do Brasil.Região N° estaçõesSul 286Sudeste 605Centro – Oeste 151Nordeste 1090Norte 553. RESULTADOS E DISCUSSÃOA Figura 3 mostra a precipitação média anualpara os dados do TRMM, GPCP, reanálise doNCEP/NCAR e ANEEL, respectivamente.Em todas as fontes de dados observa-se baixaprecipitação no NEB (valores menores que1400 mm, que diminuem conforme se caminhapara o interior do NEB – polígono das secas). É8

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009interessante notar que a área seca no NEB, comprecipitação inferior a 1400 mm, abrange umaárea menor nos dados do GPCP do que nos dadosda reanálise do NCEP/NCAR, GPCP e ANEEL,aonde os contornos se estendem mais em direçãoa oeste dessa mesma região.Os maiores valores de precipitação (acimade 2000 mm) se encontram na região noroesteda Bacia Amazônica. Nota-se novamente quenos dados da reanálise do NCEP/NCAR aprecipitação na região leste da Amazônia é maisalta, já sobre o oeste da Amazônia (região queabrange o oeste do Amazonas e o Acre) é menor;resultado semelhante foi encontrado por Rao etal. (2002b). Além disso, a reanálise do NCEP/NCAR tende a superestimar a precipitação,principalmente nesta área mencionada. Nos dadosda reanálise verifica-se precipitações acima de3200 mm sobre uma grande região, característicaessa não observada nas outras fontes de dados.Figura 3 - Precipitação média anual (mm) (1998-2005) para os dados do: a) TRMM, b) GPCP, c) Reanálisedo NCEP/NCAR, d) ANEEL (1979-2000). Valores de precipitação abaixo de 1400 mm se encontramhachurados; valores acima de 2000 mm são representados por tons de cinza; acima de 3200 mm por pretoe os valores intermediários se encontram em branco.9

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009Nos dados do TRMM, as precipitações acimade 2000 mm abrangem uma área menor na regiãonoroeste da Bacia Amazônica e uma área maiorna região sul em comparação com os dados doGPCP e da ANEEL. Pode-se ver claramente, queos dados do GPCP mostram uma precipitaçãomédia anual muito próxima à apresentada pelaANEEL, especialmente na região norte do Brasil.É possível observar também, alta precipitaçãosobre o oeste da Colômbia em uma regiãorelativamente pequena nos dados do TRMM edo GPCP; conforme foi visto na climatologiade precipitação obtida por Figueroa e Nobre(1990).As Figuras 4, 5, 6 e 7 mostram a precipitaçãosazonal média para cada uma das fontes de dados.As figuras com o símbolo DJF possuem valoresde precipitação representados com a seguintegradação de cor (da área mais clara a área maisescura): 0 - 500, 500 - 700, 700 - 1000, 1000 emdiante. Para Março-Abril-Maio (MAM) tem-se:0 - 400, 400 - 600, 600 - 1000, 1000 em diante.Para JJA: 0 - 100, 100 - 500, 500 - 700, 700 -1000, 1000 em diante. Para SON: 0 - 200, 200- 400, 400 - 800, 800 em diante.Para DJF nas três fontes de dados, os maioresvalores de precipitação abrangem grande partedo Brasil e tem uma orientação noroeste parasudeste bem nítida nos dados do GPCP, ANEELe TRMM. Porém nos dados do TRMM a áreacom os maiores valores de precipitação é menordo que nos dados do GPCP e ANEEL. Comomencionado na primeira parte dos resultados,os dados da reanálise do NCEP/NCAR têmdificuldade em reproduzir corretamente aintensidade e orientação da ZCAS. Além disso,nesta fonte de dados observa-se para este períodoum centro de precipitação com valores superioresa 1000 mm no estado do Maranhão. Nesseperíodo, portanto, é interessante notar atravésdas Figuras 5 e 7, referentes aos dados do GPCPe ANEEL, respectivamente, uma configuraçãoem que se apresentam dois ramos principaiscom altos índices pluviométricos (acima de 700mm): um na direção noroeste-sudeste e outroque se estende desde o estado do Amapá e doPará até a região sudeste. Diferentemente disto,nos dados do TRMM índices acima de 700 mmestão presentes em uma pequena parte da regiãonoroeste do Brasil. Já nos dados da reanálise doNCEP/NCAR esses mesmos índices tambémapresentam dois ramos principais: um com umaorientação noroeste-sul e outro que se estendedesde o estado do Amapá e do Pará até a regiãosudeste.No outono (MAM) os maiores índicespluviométricos são encontrados na região nortedo Brasil. Esta é a estação chuvosa no nortedo NEB, portanto, nas três fontes observam-seíndices pluviométricos acima de 400 mm. Porémnos dados do TRMM esses índices se apresentamem uma pequena parte dessa região. Além disso,índices superiores a 1000 mm são encontradosno sudeste do Amapá, norte do Pará e noroestedo Maranhão nos dados do GPCP, reanálise doNCEP/NCAR e ANEEL. Entretanto, nos dadosdo TRMM esses índices não são observados.Nos dados da reanálise do NCEP/NCAR, a áreacom valores de precipitação inferiores a 400 mmé menor em comparação as demais fontes dedados.10

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009Figura 4 - Precipitação sazonal média (mm) para os dados do TRMM.11

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009Figura 5 - Precipitação sazonal média (mm) para os dados do GPCP.12

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009Figura 6 - Precipitação sazonal média (mm) para os dados da reanálise do NCEP/NCAR.13

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009Figura 7 - Precipitação sazonal média (mm) para os dados da ANEEL.14

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009No inverno (JJA) em grande parte do Brasil,os índices pluviométricos são inferiores a 100mm em todas as fontes de dados. Nos dadosdo TRMM, observa-se que os contornos comvalores de precipitação inferiores a 100 mm,atingem uma parte do norte do NEB e issotambém é encontrado para os dados da ANEEL.Índices pluviométricos superiores a 100 mmsão encontrados sobre a costa do NEB e regiãosul do Brasil. O noroeste do Brasil é onde seencontra os maiores índices pluviométricosnesse período; valores esses que abrangem umaárea muito maior mais ao sul desta região nosdados da reanálise do NCEP/NCAR.Na primavera (SON), nos dados da reanálisedo NCEP/NCAR, a área clara no norte do NEB,com valores de precipitação inferiores a 200 mm,é menor e não se estende em direção ao estado doAmapá e sim mais ao sul do NEB. Nos dados doTRMM a mesma área clara, também se encontraum pouco esticada na direção sul, e a região commaiores valores de precipitação (superiores a 400mm) abrange uma área maior do que nas outrasfontes. Altos índices pluviométricos (valoressuperiores a 700 mm) em SON são observados naregião sul nos dados do TRMM, porém nos dadosda ANEEL, GPCP e reanálise do NCEP/NCAResses índices são inferiores a 700 mm.4. CONCLUSÕESA abordagem principal deste trabalho foi acomparação entre as seguintes fontes de dados deprecipitação: reanálise do NCEP/NCAR, GPCP,TRMM e estações pluviométricas da ANEEL.Para isto, utilizaram-se as precipitações médiasanuais e sazonais para cada uma das fontes dedados.A análise e comparação, das semelhançase diferenças, indicam as potencialidades elimitações das outras fontes de dados em relaçãoàs séries pluviométricas medidas nas estaçõesda ANEEL em representar as médias sazonais eanual.Com relação aos dados da ANEEL observou-seque a rede de estações é esparsa, principalmentena região norte. Há ainda o problema de ausênciade dados, ou falhas em algumas estações nosvalores de precipitação mensal. Porém, apesardos problemas mencionados, esses dadosreproduziram a climatologia e serviram comobase de comparação com as outras fontes dedados. As regiões nordeste, sul e sudeste foramas que apresentaram a mais densa rede deestações pluviométricas e, portanto, os dadosde precipitação para essas regiões se mostraramconfiáveis.Foram observadas grandes diferenças entre oGPCP e o TRMM, principalmente na região nortedo Brasil. Os valores de precipitação obtidos doTRMM foram subestimados nesta região, noNEB e no estado do Amapá. Este fato parececoncordar com os resultados encontrados por Li eFu (2005), estes afirmam que nas regiões onde asestações do GPCP têm uma boa distribuição, asestimativas do radar de precipitação do TRMMacabam sendo menores do que as observaçõesreais.As séries pluviométricas do GPCP foram asmais semelhantes às séries da ANEEL. Umadas explicações para isso é que os dados doGPCP são frutos de uma combinação de dadosde satélite com 6700 estações pluviométricas aoredor do globo.Os valores de precipitação, obtidos da reanálisedo NCEP/NCAR, foram os que apresentarammaiores diferenças regionais quando comparadoscom os dados pluviométricos. Além disso, osdados de precipitação da reanálise do NCEP/NCAR apresentaram deficiências em reproduziro comportamento da ZCAS, que é o principalsistema atmosférico atuante no verão nas regiõessudeste e central do Brasil. Na configuração15

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009observada nos meses de verão (DJF), em quese apresentam dois ramos principais com altosíndices pluviométricos, nos dados da reanálise,o ramo com orientação noroeste-sudeste, querepresentaria a principal banda de nebulosidadeda ZCAS, se apresenta com orientação noroestesul.Em grande parte da região norte do Brasil,os valores de precipitação obtidos da reanáliseforam superestimados, divergindo das outrasfontes de dados.5. AGRADECIMENTOSÀ Fundação de Amparo a Pesquisa do Estadode São Paulo (Fapesp) pelo financiamento destetrabalho através da bolsa de mestrado do primeiroautor.6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASFIGUEROA, S. N.; NOBRE, C. A.Precipitation distribution over central andwestern tropical South America. Climanálise,São José dos Campos, v. 5, n. 6, p.36-44, jun.1990.HUFFMAN, G. J.; et al. The Globalprecipitation climatology project. Bulletin ofAmerican Meteorological Society, v. 78, n. 1, p.5-20, jan. 1997.KALNAY, E.; et al. The NCEP/NCAR 40year reanalysis project. Bulletin of AmericanMeteorological Society, v. 77, p. 437-471, mar.1996.LI, R.; FU, Y. Tropical Precipitation Estimatedby GPCP and TRMM PR Observations. Adv.Atmos. Sci., v. 22, n. 6, p. 852-864, may. 2005.MINTZ, Y. A brief review of the presentstatus of global precipitation measurements.Precipitation measurements from space.Greenbelt, NASA, Goddard space Flight center(MD D10-D18). 1981. Workshop Repost.RAO, V. B.; CAVALCANTI, I. F. A.; HADA,K. Annual variations of rainfall over Brazil andwater vapor characteristics over South America.Journal Geophysical Resource, v. 101, n. D21, p.26539-26552, 1996.RAO, V. B.; SANTO, C. E.; FRANCHITO,S. H. A diagnosis of rainfall over South Americaduring the 1997/98 El Niño event. Part I:Validation of NCEP/NCAR reanalysis rainfalldata. Journal of Climate, v. 15, p. 502-511, mar.2002.TREWARTHA, G. T. The Earth’s ProblemClimates. The University of Wisconsin Press,1961, 334 pp.RASTIBONA, C. R. The climate of Brazil. In:Schwerdtfeger, W. and Landsberg, E. H. (Ed.).World Survey of Climatology. v.12 - Climatesof Central and South America., Amsterdam:Elsevier, v. 12, p. 219-293, 1976.16

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Projeto Meteopesca – a previsão do tempo comoferramenta para o aumento da segurançae produtividade da pesca em Santa CatarinaMarilene de Lima, Patricia Sfair Sunye e Hamilton Justino VieiraEmpresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina - Centro de Informaçõesde Recursos Ambientais e de Hidrometeorologia de Santa Catarina (EPAGRI/CIRAM)Rodovia Admar Gonzaga, 1347, CEP 88034-901 – Florianópolis, SCe-mail: marilenel@epagri.sc.gov.brRecebido Junho 2009 - Aceito Outubro 2009RESUMOEm 1999 doze pescadores de uma mesma localidade de Santa Catarina, morreram devido à passagemde um ciclone extra-tropical (forte tempestade) pela região. Neste mesmo ano, a EPAGRI - Empresa dePesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina - desenvolveu o Projeto METEOPESCA,que foi implantado em maio de 2000. O objetivo principal deste projeto foi aumentar a segurança dospescadores nas suas atividades no mar, enviando boletins de previsão de tempo através de bases deradiocomunicação costeiras. Além do aumento da segurança, o planejamento das atividades pesqueirasem função das condições de tempo permitiu uma redução de custos estimada em 30%. Este projetoatende atualmente mais de 40.000 pescadores industriais e artesanais da região sul do Brasil.Palavras-chave: Pesca, navegação, tempo adverso, previsão de tempo e condições de mar.ABSTRACTIn 1999 twelve fishermen from the same village of Santa Catarina died due to the passage of anextra-tropical cyclone (strong storm) in the region. In the same year the EPAGRI - Company ofAgricultural Research and Rural Extension of Santa Catarina - developed the METEOPESCAProject, implemented in May 2000. The main objective of this project was to increase the safety offishermen in their activities at sea, sending weather forecasts by coastal radio stations. In additionto increasing safety, the planning of the fishery activities according to weather conditions ensure areduction in costs that can reach 30%. This project currently attends more than 40,000 industrial andartisanal fishermen in southern Brazil.Keywords: fishing, navigation, adverse weather, weather forecast and sea conditions.17

Boletim SBMET jan.-jun. 20091. A pesca e a segurança no marDentre todas as ocupações existentes, a pescacomercial é uma das mais perigosas. Segundoestimativas da Organização Mundial do Trabalho(Bem-Yami, 2000), 24.000 fatalidades ocorrem acada ano na pesca. Naufrágios, fogo, falhas deequipamentos e condições de tempo adversascolocam os pescadores em riscos de morte setevezes superiores à média nacional de todos osoutros setores industriais juntos nos EstadosUnidos, e até 15 vezes mais na Coréia do Norte.Segundo os registros do Tribunal Marítimo(DPC/TM em Carneiro et al., 2002), entre 1995 e1997 ocorreram 1.497 acidentes com embarcaçõesde pesca no Brasil, com 677 vítimas. Destas, 501pessoas morreram e 176 ficaram feridas. A regiãocom o maior número de acidentes corresponde ao1° Distrito Naval (litoral do Espírito Santo e Riode Janeiro), seguido do 5° (região sul do Brasil) edo 4° Distrito Naval (região norte). Agrupando osacidentes registrados com embarcações de pescana região de Cabo Frio (RJ) entre 1995 e1998em dois grupos básicos, foi possível verificar queapesar de 76% dos acidentes ocorrerem devido aavarias nas máquinas/petrechos, o segundo grupode acidentes (naufrágios, desaparecimento deembarcações e emborcamento) é responsável por97% das vítimas fatais (Carneiro et al. 2002).Santa Catarina e Rio Grande do Sulrepresentam o maior pólo pesqueiro do Brasil.Em 2006, de um total de 390,761 mil pescadoresregistrados no Brasil, 24.922 deles são de SC e16.497 do RS (SEAP, 2006). A área de atuaçãodestes pescadores concentra-se principalmenteao sul do Cabo de Santa Marta (SC) até o Chuí(RS). Essa área, uma das mais ricas do litoralbrasileiro, é considerada de navegação perigosacom poucos portos e abrigos naturais, comoilhas oceânicas. Entre o Porto de Imbituba emSanta Catarina e o de Rio Grande, distantes 570km, o único abrigo existente é a Barra do RioMampituba, na divisa dos estados, no entantoé permitida apenas a entrada de pequenasembarcações.Os acidentes com barcos de pesca apresentamuma forte componente sazonal, sendo maisfreqüentes no outono e inverno. No sul do Brasilem 1998, dos 37 acidentes registrados pela DPC/TM, 22 ocorreram neste período (Carneiro et.al., 2002), caracterizado pela maior freqüênciade frentes frias e ciclones extra-tropicais nessaregião(Monteiro e Furtado, 1995). Em abril de1999, doze pescadores de uma mesma localidadecatarinense morreram, devido a passagem de umciclone extra-tropical pela região e em final demarço de 2004, o Catarina deixou 8 desaparecidosno mar.Atualmente, perigos adicionais para apesca são causados pelo stress ou fadiga,pelas condições de trabalho dos pescadores,como também pela pressão econômica. Como esgotamento e diminuição dos principaisestoques pesqueiros na região da costa, muitospescadores tentam compensar indo cada vezmais longe, ficando cada vez mais tempo no mare menosprezando condições adversas de tempo.Abordagens eficazes para a segurança no marna atividade pesqueira, em todo o mundo, e nosníveis artesanal e industrial, contam com trêslinhas de defesa. A primeira, mais barata e maisconfiável, é a prevenção, através de treinamentoe do uso de equipamentos adequados, somadosà experiência e à informação, permitindo acorreta tomada de decisão para evitar queocorram acidentes. A segunda linha envolveequipamento, treinamento e atitude necessáriapara a sobrevivência e auto-salvamento, quandoda ocorrência de acidentes. A terceira linha é ade defesa, busca e salvamento (SAR), envolvegrandes custos e logística complexa, e sãoacionados quando as duas primeiras linhas dedefesa falham (Ben-Yami, 2000).A prevenção começa por um efetivo sistemade comunicação terra-mar. Este é o únicomeio pelo qual os pescadores podem receberinformações que garantam a sua segurança emalto mar. Em Santa Catarina, esta comunicaçãofoi assegurada pela Estação Rádio Costeira deNavegantes (Itajaí-Rádio) até 1998. Quando esta18

Boletim SBMET jan.-jun. 2009estação foi fechada no processo de privatizaçãoda Embratel, os tripulantes das embarcaçõespesqueiras, que operam no litoral sul do Brasil,ficaram sem serviço de radiocomunicaçãoque atendesse às necessidades do setor. Alémdisso, nem todas as embarcações conseguem secomunicar com o continente. Somente aquelasque possuem equipamentos de rádio tipo VHF(Very High Frequency) e SSB (Single Sideband),e são compatíveis com o sistema de transmissãooficial, têm acesso às previsões diárias sobre ascondições de tempo. Levantamentos preliminaresindicam que na frota artesanal catarinense menosde 5% das embarcações possuem este tipo dereceptores.A atribuição legal para divulgação de avisos(alertas) meteorológicos nas regiões marítimasbrasileiras é da Marinha, especificamente, doServiço Meteorológico Marinho (SMM). OCentro de Hidrografia da Marinha (Diretoriade Hidrografia e Navegação - DHN) fornece aprevisão de tempo e alertas de mau tempo paraas próximas 24h para todo o litoral brasileiro,detalhado por áreas. Apesar dos pescadorespoderem utilizar este sistema de previsão,a linguagem e o formato empregados pelaMarinha não estão ao alcance da compreensãode grande parte dos pescadores, e isso muitasvezes acarreta erros de interpretação, tanto dasáreas mencionadas pelos operadores, como dosníveis de alerta.Em 1999, com o objetivo de sanar estadificuldade, a Associação de Pescadores dePasso de Torres (limite sul do Estado de SantaCatarina), procurou a EPAGRI solicitandoum sistema de previsão do tempo, que fosseadaptado à linguagem e às necessidades do setorpesqueiro, que fosse regionalizado, e que cobrisseum período de tempo superior a 24 horas.Com base nesta solicitação, a EPAGRIdesenvolveu um produto de previsãometeorológica específico para a atividadepesqueira. Esta previsão meteorológica foiassociada a bases de radiocomunicaçãocosteiras, implantadas pela EPAGRI e operadaspelos próprios pescadores, atuando na primeiralinha de defesa contra acidentes no mar, que é aprevenção.Este programa da EPAGRI foi implantadoe testado no final de 1999, ampliado para todaa região sul do Brasil em 2000, e encontraseoperacional desde então. Neste artigo éapresentado esse produto de previsão de tempo,desenvolvido especificamente para a comunidadepesqueira catarinense. Aborda também o sistemade envio destas informações para os pescadoresque estão no mar, verifica como os pescadorestêm contribuído para o sucesso deste programa, ede que forma eles têm auxiliado o monitoramentodas condições meteorológicas e oceanográficas dacosta catarinense. Também é apresentado comoo uso das informações da previsão de tempo eo conhecimento da distribuição e da captura dasespécies de peixes permitem aos pescadoresreduzir os custos das operações de pesca.2. A pesca e a meteorologiaEm Santa Catarina existem dois gruposde pescadores: aqueles que são chamados de“pescadores de sol a sol”, que saem pela manhã eretornam no final do dia e raramente possuem umsistema de comunicação oficial na embarcação(possuem somente rádio PX ou celular), e os“pescadores de mar aberto”, que permanecemvários dias consecutivos no mar. No caso dospescadores de mar aberto, é possível aindaidentificar dois grupos: os que atuam na regiãocosteira, com embarcações artesanais (Figura1), e possuem sistema de comunicação de médioalcance (VHF), e os que atuam na plataforma(Figura 2), alguns além da linha de 200 milhas dacosta, e que possuem também um sistema oficialde longo alcance (High Frequency HF-SSB) emembarcações industriais (Figura 2). Estes doisgrupos atuam desde o Chuí, no Rio Grande doSul, até o litoral norte de São Paulo.O formato atual do Boletim para a Navegação19

Boletim SBMET jan.-jun. 2009e Pesca produzido pela EPAGRI, resultadode um trabalho realizado em conjunto com ospescadores, através de reuniões e entrevistas,é um produto que atende efetivamente àsnecessidades do setor pesqueiro catarinense.Através da interação com estes pescadoresforam definidos os parâmetros de interesse dosetor, os níveis de alerta da operação de pescae navegação, por parâmetro e por categoria depesca, além do conteúdo textual das mensagens,canais e horários de divulgação. O boletim estádisponível no endereço http://ciram.epagri.sc.gov.br/ciram/projetos/meteopesca/index.jsp.Figura 1 - Embarcação artesanal equipada com rádio PX para a pesca do camarãona costa. Foto: Patrícia Sunye, São Francisco do Sul, SC.Figura 2 - Embarcação industrial para a pesca em mar aberto, equipada comrádio VHF e HF-SSB. Foto: Patricia Sunye, Laguna, SC.203. O boletim de previsão de tempo e marpara o pescadorA primeira versão do boletim consistia deapenas uma figura, na qual áreas de probabilidadede vento forte apareciam com quatro escalasde cores. Essas cores correspondem aos quatroníveis de alerta, definidos juntamente com ospescadores e se mantêm até hoje. O primeironível de alerta (mostrado na Figura 3 em tonsde verde), corresponde a ventos entre 40 e 50km/h, que dificultam as operações de pesca; osegundo nível, em mostarda, a ventos entre 50e 60km/h, que dificultam a navegação;o terceiro nível, laranja escuro, comventos entre 60 e 70km/h, indica asáreas a serem evitadas e o fechamentode portos e barras de acesso; e o quartonível, vermelho, com ventos acimade 70 km/h, áreas com alerta máximo(Figura 3).A previsão de tempo é feita paracinco dias desde 1999 até os diasatuais. O texto elaborado pela EPAGRIcontém a previsão para o dia presente(hoje), o dia seguinte (amanhã), opróximo dia e a tendência resumidapara o quarto e quinto dia. Além disto,disponibiliza saídas do campo de ventodo modelo ETA 40 para dois dias (48horas) em intervalos de doze horas, comdetalhamento que une análise de dadosobservados de superfície e as saídasdos modelos. Os dados de superfíciesão provenientes da rede de estaçõescosteiras do estado de Santa Catarina edo Rio Grande do Sul (Sunye et al. 2007),que mostram as condições de tempo(principalmente o gradiente de pressão,que determina o fluxo do vento), aliadosa modelos atmosféricos para a previsãode vento, em diversas escalas (ETA20,ETA40, WRF, CPTEC, GFS) e tambémmodelos oceânicos para direção de

Boletim SBMET jan.-jun. 2009propagação e altura de ondas (WWATCH, WANe SWAN). Nos primeiros meses do projeto, noano de 1999, a divisão das áreas de pesca emnorte e sul acompanhava os limites do estadoe tinha como delimitador o município de Passode Torres, localizado no extremo sul do litoralcatarinense. Com a experiência adquirida tantopelos meteorologistas, como pelos pescadores, olimite das áreas foi deslocado mais para o norte,no Cabo de Santa Marta, em Laguna (Latitude29°S).No início do projeto estas informações eramenviadas à Associação de Pescadores via fax. AAssociação por sua vez emitia estes boletins viarádio marítimo duas vezes ao dia em horários prédeterminados.No entanto, o excesso de texto noboletim se mostrou um erro. Os barulhos do mar,vento e do motor do barco, somado ao ruído dopróprio rádio VHF e SSB exigiam o uso de poucaspalavras, com informação precisa e objetiva.Com o tempo, depois de acostumados a ouvirtermos que identificavam sistemas atmosféricose os fenômenos associados a estes sistemas,os pescadores sabiam, mesmo perdendo parteda transmissão, que frente fria seria sinônimode mudança de vento com chuva; alta pressãoestaria associada com céu mais claro; e assim,poderiam inferir o estado do mar ouvindo trechosda transmissão da direção e força do vento.Em pouco tempo estabeleceu-se umalinguagem objetiva nos informes, nos quais jánas primeiras linhas destaca-se a condição deALERTA para ventos fortes ou mar agitado. Aclareza da informação, a continuidade do serviçoe a confiança de saber que do outro lado do rádioencontrava-se um pescador, que compreendiao que era o trabalho do pescador em alto mar,fizeram o sucesso da Base METEOPESCA dePasso de Torres.Figura 3 - Mapa de previsão de direção e velocidade do vento comos níveis de alerta para a tarde do dia sete de maio de 2003.4. As bases Meteopesca deradiocomunicação – divisão de tarefas.Desde a sua implantação o ProjetoMETEOPESCA previa uma parceria entre oGoverno do Estado de Santa Catarina, atravésda EPAGRI, e as comunidades de pescadorese prefeituras de cinco municípios ao longo dolitoral catarinense. As responsabilidades decada parte eram claras: à EPAGRI cabia gerartodas as informações pertinentes à previsãoe o monitoramento das condições de tempoe mar, a elaboração diária de um boletim deprevisão específico para o setor pesqueiro, adisponibilização de rádios e equipamentosde informática e suas respectivas licenças, otreinamento, o permanente apoio técnico e deinformações ao pescador.Aos setores pesqueiros e prefeituras locaiscabe a responsabilidade sobre a operação dasbases de comunicação – estrutura física, custosoperacionais de telefonia e internet, e um ou mais21

Boletim SBMET jan.-jun. 2009operadores treinados pela equipe da EPAGRI.Esses operadores foram escolhidos por votaçãoentre os pescadores. Cada operador escolhido foitreinado em Florianópolis, onde recebeu um cursocom noções de meteorologia e oceanografia,além de acompanhar por três dias a operaçãode previsão de tempo da EPAGRI. A empresaRadiotec foi responsável pelo treinamento paraoperação dos rádios, além da implantação detodo o sistema de radiocomunicação. Depoisdeste treinamento, coube aos operadores aresponsabilidade de divulgação dos boletins deprevisão duas vezes ao dia em horários e canaisdeterminados, e o atendimento aos pescadores.Esta parceria tem esta estrutura até hoje.A primeira base de radiocomunicaçãoimplementada de forma provisória em 1999 edefinitivamente em maio de 2000 pelo ProjetoMETEOPESCA foi a de Passo de Torres,no extremo sul do estado. Por iniciativa doGoverno do Estado de Santa Catarina, outrasbases de rádio se seguiram a Passo de Torres:Governador Celso Ramos no norte do estado,Barra da Lagoa na capital catarinense, Imbitubae Laguna no litoral sul. Em seu formato inicial, oProjeto METEOPESCA previa o financiamentovia governo estadual e municipal, de rádiosVHF para os pescadores de pequena escala, emsubstituição ao rádio PX habitualmente utilizado.Um levantamento feito no ano de 2.000 indicoua necessidade de 1.195 aparelhos de rádio paraembarcações que atuam na região costeira.Apesar dos esforços de diversas prefeituras, comoa de Florianópolis que colocou à disposição umalinha de crédito específica, houve pouca adesãopor parte dos pescadores, em função dos custosdo equipamento e procedimentos legais exigidospela Anatel para o seu uso.As bases METEOPESCA funcionaram deforma operacional por períodos que variaram deum a quatro anos. Infelizmente, estas bases foramdesativadas basicamente pela falta de apoio dasprefeituras e pela falta de organização do setorpesqueiro local. A única exceção foi Passo deTorres, que graças à organização dos pescadorese ao apoio da Prefeitura continua em operação.A Base METEOPESCA de Passo de Torresem operação há nove anos, foi organizada paraser a base principal do projeto. Esta base hojeconta com sistemas de comunicação HF-SSBe VHF. Inicialmente, esta foi projetada paraatender aos pescadores artesanais de Passo deTorres e adjacências e ao setor industrial do suldo estado. No entanto, devido à sua privilegiadalocalização geográfica, a propagação dos sinaisdo rádio HF-SSB, que deveria cobrir somenteo sul do estado, se estende por toda a regiãosul e sudeste do Brasil, indo do Espírito Santoao Uruguai e além da linha de 200 milhas dacosta. Com isso, a estrutura original do projetoque previa a instalação de outra base de rádiode longo alcance no litoral norte do estado foiabortada. Assim, a responsabilidade de repassede informações para toda a frota industrial dosudeste e sul do Brasil, ficou sob o encargo daBase METEOPESCA de Passo de Torres (Figura 4).A Base METEOPESCA de Passo de Torresvem desempenhando suas funções de maneiraeficiente e ininterrupta deste maio de 2000. A basede Passo de Torres atende diariamente, via VHF,as 40 embarcações de pequeno porte sediadas nomunicípio, e via SSB as embarcações industriaisde grande porte de Rio Grande (RS), Laguna,Florianópolis, Governador Celso Ramos, PortoBelo, Itajaí e São Francisco do Sul (SC), eParanaguá (PR).A quantidade de embarcações e pescadoresefetivamente atendidos pela Base é difícil deestimar. As informações captadas por umaembarcação de grande porte vão sendo repassadasa outras que estão mais longe, assim como aospescadores artesanais distribuídos ao longo dacosta, disseminando a informação rapidamentepor toda a região sudeste e sul. Os pescadoresartesanais que não possuem rádio VHF em22

Boletim SBMET jan.-jun. 2009suas embarcações são usuários indiretos dasinformações do METEOPESCA através dastransmissões PX (faixa cidadão). Ressalta-se queexiste o risco destes pescadores receberem osavisos especiais de forma tardia ou distorcida poressa via. Estima-se que atualmente são atendidosaproximadamente mil embarcações e um total dequarenta mil pescadores.Além de funcionar como um eficiente sistemade comunicação entre a terra e o mar, a base prestauma série de serviços às embarcações. Em casode pedidos de socorro, os operadores acioname mantêm continuamente informados os órgãoscompetentes como Capitania e Delegacia dosPortos, Polícia Ambiental e Corpo de Bombeiros.Lembrando que essa base não tem a função deprestar socorro diretamente às embarcações,e seguindo as regras de conduta das bases deradiocomunicação, em caso de pedido de socorroobedecem as orientações da Marinha. A reduçãode fatalidades no mar durante estes anos é umaindicação do o sucesso deste trabalho conjunto.Ainda, em caso de detecção de manchas de óleo,objetos flutuantes, como bóias de sinalização,que acarretem perigo às embarcações ou ao meioambiente, esses operadores informam diretamenteà Diretoria de Hidrografia e Navegação, assimcomo à Petrobras e aos portos catarinenses egaúchos.A Base METEOPESCA também prestagratuitamente uma série de serviços aospescadores e seus familiares, promovendo acomunicação entre eles através de um sistema deacoplamento telefônico similar ao disponibilizadopela Embratel, mas cujo custo é somente o daligação telefônica local. Na maioria das vezes,os contatos telefônicos entre os pescadores eseus familiares são inteiramente custeados pelasBases METEOPESCA.Figura 4 - Instalações da Base METEOPESCA em Passo de Torres(SC). Foto: Patrícia Sunye.5. O monitoramento meteorológico eoceânicoA EPAGRI elabora e envia diariamente,inclusive nos finais de semana e feriados, oboletim de previsão de tempo e condições demar para a base de rádio de Passo de Torres.Por sua vez, o operador desta base emite osboletins meteorológicos gerados na EPAGRI nosseguintes canais e horários: Emissão em VHF -Canal 10 às 09:00h e às 16:00h. Emissão SSB- Canal 4.425,63 às 08:30h e às 15:30h.Após o envio destas informações, o operadordo rádio recolhe informações enviadas poraproximadamente 15 embarcações situadas entreo Chuí e Paranaguá, desde a costa até alto mar.Cada uma delas reporta ao operador a sua posiçãoe as condições de tempo e mar do local onde se23

Boletim SBMET jan.-jun. 2009encontra. Estas informações são sintetizadase então enviadas para a EPAGRI por e-mail(Figura 5). Ela compreende uma síntese para 3regiões (Chuí a Mostardas (RS), Mostardas (RS)a Laguna (SC) e Laguna até Paranaguá (PR) dasinformações fornecidas por aproximadamente15 embarcações.Figura 5 - Formato da mensagem enviada diariamente por e-mail pelo operador da BaseMETEOPESCA de Passo de Torres aos meteorologistas da EPAGRI.Informações sobre as condições meteorológicasmarinhas e oceânicas são essenciais paramelhorar e aprimorar a previsão de tempo eclima, em estudos sobre mudanças climáticas,na compreensão da interação entre o oceano e aatmosfera, na calibração de imagens de satélite,entre outros. Quando associadas às informaçõessobre a atividade de pesca, estas informaçõesauxiliam a compreender a interação entre oclima e a pesca, essenciais nas ações de manejopesqueiro. Sabe-se também, que o AtlânticoSul é um dos oceanos com maior escassez deinformações. Programas de monitoramentooceânico são em geral dispendiosos, tantopara a aquisição e instalação de equipamentoscomo para a manutenção dos mesmos. Nolitoral sul do Brasil, apesar de uma densa redede estações costeiras estar em operação desde2000, informações contínuas sobre os oceanossão praticamente inexistentes. Daí também aimportância do Projeto METEOPESCA, quetambém contribui com a coleta de dados naregião oceânica, realizando em parceria com ospescadores o monitoramento oceânico em SantaCatarina e no Rio Grande do Sul em tempo quasereal.246. A previsão do tempo e a redução decustos da pescaAs informações do tempo podem contribuirpara a redução de custos das atividades de pesca,tanto artesanal como industrial. Em abril de 2000foi aplicado um questionário aos pescadores doMunicípio de Passo de Torres,para conhecer de que formao programa de previsão dotempo ajudava a reduzir osgastos oriundos das atividadesde pesca. Foram interrogadosos mestres de 10 embarcaçõesque atuam em Passo de Torres.Todos afirmaram que a previsãodo tempo implica numa granderedução de custos de 10 a 30%por viagem. Relataram também,que não ocorreram mais perdas de diesel, geloe alimentos com saídas improdutivas, quando aembarcação saía do porto e voltava sem pescarpor causa das condições adversas de mar. Assaídas também começaram a ser organizadasem função da previsão de tempo: muitos dias detempo bom possibilitam navegar mais longe, ede acordo com a direção do vento e da corrente,definia-se o local, o tipo de arte de pesca e aespécie-alvo.7. CONCLUSÕESSegundo os critérios da Organização MarítimaInternacional o Brasil pode ser considerado umpaís de primeiro mundo em sistemas de segurançaà navegação. A Marinha do Brasil mantém umeficiente Serviço Meteorológico Marinho, quecobre toda a região costeira e oceânica brasileira,assim como um sistema de Busca e Salvamento(SAR). As comunicações via rádio das mensagensmeteorológicas no Serviço Móvel Marítimo,obedecem às disposições da União Internacionalde Telecomunicações (UIT) e tem como objetivogarantir a segurança de todos os navegantes, semdistinção (Marinha do Brasil, 2009).

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Estima-se que no Brasil existam 390.000pescadores artesanais e industriais, habitandodesde grandes centros urbanos até pequenosvilarejos de difícil acesso. A dificuldadeem garantir a segurança destes pescadorescontra condições de tempo adversas não estápropriamente na geração da informação, massim em fazer com que esta informação chegueaté o pescador, que ele a compreenda e consigaempregá-la para melhorar as suas condições detrabalho. A estrutura organizacional da EPAGRI,com representações em todos os municípiosde Santa Catarina, tem permitido no litoral doestado, um atendimento direto ao pescador. Aindafalta avançar na divulgação mais efetiva dasinformações meteorológicas e oceanográficas –principalmente imagens de satélite de temperaturada superfície e da cor do mar, assim como no usoprático destas informações.O projeto METEOPESCA, desenvolvidopela EPAGRI, tem como objetivo viabilizar adivulgação e uso das informações meteorológicasna atividade pesqueira. Ao longo dos oito anos deatuação do METEOPESCA, foi constatado queem cada comunidade pesqueira existem meiosde comunicação alternativos por onde os alertasmeteorológicos podem ser repassados para ospescadores. Estes sistemas são utilizados demaneira informal, mas podem vir a constituir umverdadeiro sistema de alerta meteorológico paraos pescadores artesanais. No futuro próximo,para as embarcações que atuam próximo daregião costeira planeja-se, face à popularizaçãodo uso de celulares, um sistema para o envio dealertas e previsões de tempo do METEOPESCApor SMS (torpedos).O apoio de órgãos federais como o MCT aprogramas complementares ao METEOPESCA,com a instalação de sensores meteorológicose oceanográficos a bordo de embarcaçõespesqueiras, poderá tornar mais efetivo os sistemasde monitoramento das condições atmosféricase marinhas sobre a plataforma continental,beneficiando diversas instituições. O Ministérioda Pesca deve investir no processo educacional. Oscursos de navegação, comportamento em caso deacidentes e sobrevivência no mar são ainda muitobreves, e com adequado financiamento poderiamser expandidos. Cursos em meteorologia eoceanografia básica ministrados aos usuários doMETEOPESCA, também poderiam contribuirpara aumentar a segurança dos pescadores noBrasil.Informações sobre o projeto METEOPESCAestão disponíveis no site da EPAGRI ( http://ciram.EPAGRI.sc.gov.br/) no link projetos, alémde informações e previsões das condições detempo e mar para navegação e pesca no sul doBrasil que são atualizadas e estão disponíveisdiariamente.8. AGRADECIMENTOSO Projeto METEOPESCA não estaria noar desde 1999 se não fosse pelo empenho ea dedicação de muitas pessoas. Os autoresagradecem a Isael Lessa, que teve a iniciativade vir até a EPAGRI em busca de informações,e a todos os nossos amigos da Associação dePescadores de Passo de Torres. Ao pescador eGovernador Sr. Espiridião Amin, ao Gerente dePesca, Sr. Mauro Machado, e ao Presidente daEPAGRI, Sr. Dionísio Bressan Lemos, pelo apoioe financiamento inicial ao projeto. Aos prefeitosde Passo de Torres, Sr. Áureo André Henriquee Sr. Nilton “Alemão”, por garantirem recursospara a operação da Base de Passo de Torres, eà Fundagro que esteve presente quando estesrecursos falharam. Aos Presidentes das Colôniasde Florianópolis, Governador Celso Ramos eImbituba, ao Eng. Cândido do Porto de Imbituba,e ao Sr. Walter Tavares do Porto de Laguna, quemuitos esforços tiveram no funcionamento dasbases destes locais. A todos os meteorologistasque ao longo destes anos elaboraram os boletins.O nosso muito obrigado ao Amilton Pires Roldão,o homem do tempo de Passo de Torres, que saiudo mar e foi para terra cuidar da segurança deseus companheiros. Câmbio final.25

Boletim SBMET jan.-jun. 20099. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASBem-Yami, M. Risks and dangers insmall-scale fisheries: An overview, 2000.International Labour Organization, Geneva,Working paper. Disponível em . Acesso em dezembro 2008.Carneiro, A.M.M.; Pimenta, E.G.;Santos Neves, M.A. Análise estatística deacidentes com barcos de pesca. Rio de Janeiro,RJ, 19° SOBENA, 13p. 2002.Marinha do Brasil. 2009. Salvamar Brasil.Disponível em https://www.mar.mil.br/salvamarbrasil/. Acesso em setembro de 2009.Monteiro, M.A.; Furtado, J.M.A. Oclima do trecho Florianópolis – Porto Alegre:uma abordagem dinâmica. GEOSUL 19/20.Florianópolis, ED. UFSC, p.117-133. 1995.SEAP. Resultados do recadastramentonacional dos pescadores do Brasil. SecretariaEspecial de Aqüicultura e Pesca, Brasília, DF,102p. 2006.Sunye, P.S.; Vieira, H.J.; Pacheco,R.M.; Kinceler,L.M. A Rede demonitoramento costeiro do Projeto RECOS - Usoe apropriação de recursos costeiros — Institutosdo Milênio. Boletim Paranaense de Geociências,n.60-61, p. 77-88, 2007.26

Boletim SBMET jan.-jun. 2009THE OCCURRENCE OF TORNADOESIN SANTA CATARINA STATE, BRAZILI. P. V. de O. Marcelino, M. L. de P. Herrmann2 and N. J. Ferreira11 Instituto Nacional de Pesquisas EspaciaisAv. dos Astronautas, 1758 - CEP 12227-010 - São José dos Campos2 Universidade Federal de Santa Catarinaisabelamarcelino@yahoo.com.br1 nelson.ferreira@cptec.inpe.brherrmann@cfh.ufsc.brRecebido Junho 2009 - Aceito Outubro 2009RESUMOEste trabalho apresenta uma climatologia preliminar da ocorrência de tornados no estado de SantaCatarina, Brasil, focando a sua distribuição espacial e temporal. Uma investigação de 23 episódios(18 tornados e 5 tromba d’águas) durante o período de 1976 a 2000 revela que a freqüência maiorocorre na primavera e verão, sendo novembro e janeiro os meses com maior incidência. Duranteestas estações os sistemas atmosféricos que tendem produzir tornados são os complexos convectivosde mesoescala (CCM), frentes frias, células convectivas isoladas e a Zona de Convergência doAtlântico Sul (ZCAS). As regiões com maior ocorrências desse fenômeno são os setores norte eoeste do estado, que registram respectivamente 22% e 26% do número total. As intensidades dessestornados variam entre F0 e F3 na escala Fujita, sendo a classe F1 a mais freqüente com 47% doscasos estudados.Palavras-chaves: Tornados, Santa Catarina, Brasil.ABSTRACTThis work presents a preliminary climatology of occurrence of tornadoes in Santa Catarina State,Brazil focusing on its time and space distributions. A survey of 23 episodes (18 tornadoes and 5waterspouts) during the 1976 – 2000 period revealed that the highest frequency occurs in the australspring and summer, with November and January being the months with peaks of occurrence. Duringthese seasons, the atmospheric systems prone to produce tornadoes are the mesoscale convectivecomplexes (MCC), cold fronts, isolated convective cells and the South Atlantic Convergence Zone(SACZ). The regions with high occurrence were the Northern and Western parts of the state, recording22% and 26% of the total number, respectively. The intensities of these tornadoes ranged betweenF0 and F3 in Fujita’s scale, with the F1 class being more populated with 47% of the studied cases.Keywords: Tornadoes, Santa Catarina, Brazil.27

Boletim SBMET jan.-jun. 20091. INTRODUCTIONHeavy rains, droughts and thunderstorms areexamples of phenomena that occur frequently inseveral regions of Brazil. They cause significantsocial economical impacts in the regionswhere they strike such as floods in urban areasand droughts in crop fields. However, otherphenomena not so frequently observed, such astornadoes, brought about by strong atmosphericinstability are also responsible for substantialdamage in these areas.A relatively small number of tornadoeshas been recorded in Brazil due to scarcity ofmeteorological radars and limitations of thecurrent observation network (Marcelino et al.(2003), Marcelino et al. (2004), Marcelino (2007).Some of the cases considered in this work werephotographed and taped in order to confirm theoccurrence of tornadoes in Brazil. Dyer (1988;1994) using aerial photos and Landsat MSSsensor images found eight tracks of tornadoes inthe western part of Southern and SoutheasternBrazil. Silva Dias and Grammelsbacher (1991)analyzed possible occurrence of tornadoes thatleft sinuous tracks in the vegetation around thecities of Sao Bernardo do Campo and Francoda Rocha, both in Sao Paulo state. Other eventswere analyzed by Massambani et. al. (1992) inItu in São Paulo state and by Antonio (1997) inthe central part of this state, using Doppler radardata supported by synoptic maps. It is worthemphasizing that most of these studies consistedof isolated analysis of the event, that is to say, thesynoptic analyses were made only for the day ofthe occurrence. Furthermore, some case studiessuggest the hypothesis of microburst instead oftornadoes. The microburst are defined as stronggusts descending from cumulonuimbus cloudsin a straight trajectory, with a characteristicdivergence near the surface (Fujita, 1981). Thesimilarity between microburst and tornadois with respect to their origin and scale, bothoriginating from strong instability that occursin cumulonimbus clouds. On the other hand,they differ in the sense that microburst are28characterized by divergence while tornadoes byconvergence.The instability areas where tornadoes areoriginated have cumulonimbus clouds knownas supercells or mesocyclones. They are formedfrom an intense rotating motion present in theascending air, accompanied by an expansion aloft.The upper part of the cloud contains ice crystalsthat may precipitate out in the form of hail (Fujita,1981). Electric discharges are often observed inthese clouds, what explains why many tornadoesare accompanied or ensued by hail, copious rainand lightnings. Tornado, according to Doswell(1997) is defined as a vortex stretching from thebase of the convective cloud to the surface. Thisvortex is intense enough at the surface beingable to cause substantial environmental damageand appear as a serious menace to human life.According to Stull (2000), with respect to theensuing intensification of the vortex that willtransform into a tornado, there is a widelyaccepted hypothesis that states that initiallythere is a horizontal vorticity field brought aboutby a horizontal wind shear within the boundarylayer. Next, the vorticity is advected upward bythe ascending air and the vortex tube tilts towardthe vertical axis in such a way to enhance thevorticity of the vortex. Therefore, the strength ofthe tornado is associated with this vorticity fieldand the low-pressure area within the column,responsible for the strong suction. Tornadoesare classified according to their concentratedpower of destruction, or, equivalently, by theirintensity.Among the classification methods, Hanzen(1980) used the resulting damage in dollars asindicator of the tornado intensity. Fujita andPearson (1973), Dames and Moore (1975) andMeaden (1976) used the damage to infer the windspeed and the intensity of the tornado. Althoughthe Fujita or F-scale (Table 1) may not be aperfect one for linking damage to wind speed itssimplicity is an advantage enough to use it as astandard. Another type of classification found inthe literature concerns the local of occurrence;

Boletim SBMET jan.-jun. 2009waterspout over water, landspout over sandysurfaces, tornadoes and over continental areas.According to Dyer (1994), the highestfrequency of tornadoes in Brazil occurs in theSouthern and Southeastern regions of the country,due mainly to the clashing of air of polar originand tropical air mass, thus originating vast areasof instability. The region of Santa Catarina state,in the Southern Brazil is prone to the formationof vertical clouds because in addition to be underthe influence of baroclinic transient eddies itpresents high humidity throughout the year, thusfavouring the development of isolated convectivecells. Besides, the role of other systems such asthe MCC and the convergence zone associatedwith cold fronts can not be overlooked, whenstudying the genesis of tornadoes.A considerable number of studies donefor regions in the Northern Hemisphere hasemphasized the climatology of tornadoes. Forexample, Holzer (2001) analysed the seasonaland daily distributions of 96 events of tornadoes,waterspouts and landspouts in Austria. Dotzer(2001) used 517 cases to characterize a tornadoclimatology in Germany. Paul (2001) madea survey of tornadoes in France, with 304episodes. Concannon et al (2000) analyzed casesof destructive and mighty tornadoes in the USA.However, despite its importance and socialand economic impact, there are relatively fewerstudies on establishing tornadoes climatologyin South Americ with their time and spacedistributions. Aiming to contribute to this problemthe objective of this study is to determine thespatial and temporal distributions of tornadoesin Santa Catarina state, Brazil, pointing out theprevailing atmospheric conditions in which theywere formed and the associated damage.table 1 - Fujita-Pearson tornado scale.ScaleIntensityWind speed(km/h)Comprimento datrilha (km)Largura datrilha (m)Type of damageF0 Gale 65-116 0-1,6 0-16 LightF1 Moderate 119-177 1,6-5 16-50 ModerateF2 Significant 180-249 5,1-15,9 51-160 ConsiderableF3 Severe 252-332 16-50 161-508 SevereF4 Devastating 335-418 51-159 540-1400 DevastatingF5 Incredible 421-512 161-507 1600-5000 IncredibleSource: Adapted from Fujita and Pearson (1973).29

Boletim SBMET jan.-jun. 20092. DATA ANALYSISPrior to the advent of specific tornadodetector equipments, informations on thesecloud columns made in countries particularlyvulnerable to these systems was based on visualreports, descriptive material by amateurs and posfacto documentation (Silva Dias, 1991). In thecase of Brazil, the documentation on tornadoesis not much different from these early days ofstorm monitoring, and consists of photos andtapes taken by amateurs (Antonio,1997). Thefollowing data were used to identify tornadocases in Santa Catarina state:• Reports and Damage Assessment (RDA)for the localities hit by tornadoes andgusty storms, obtained by the DiretoriaEstadual de Defesa Civil de Santa Catarina(DEDC-SC) –Santa Catarina Civil DefenseAgency;• Local and regional newspapers;• TV stations records;• Photographic reports obtained at the SantaCatarina’s Integrated Center of Meteorologyand Water Resoureces (CLIMERH);• Zoomed geographic and county divisionmaps elaborated by the State Departmentfor Economic Development and Integrationfor the Mercosul Alliance countries, 1998;• Climate Monitoring Bulletins preparedat the Center for Weather Prediction andClimate Studies (CPTEC/National Institutefor Space Research);• Climate monitoring Bulletins prepared atCLIMERH.Regarding the analysis procedures adoptedin this work, RDA reports on the occurrence ofstrong gales and storms were consulted aimingat identifying possible events of tornadoes inSanta Catarina state. It was possible to gatherinformation on the large-scale prevailingconditions conducive to the formation oftornadoes and therefore, to characterize ordescribe them. Photos on damage containedin some of these reports were painstakinglyanalysed in order to find evidence for relatingthe damage to occurrence of tornadoes. Someof the reports also contained description of thephenomenon by eyewitnesses. Based on thesereports, all episodes of gales and/or storms thatcontained words such as funnel cloud, whirls,spiral shaped clouds or similar were linked to theoccurrence of tornadoes. The socio economicdamage brought about these tornadoes in townswhere there was touch down of the cloud, asdescribed in the RDA reports, were used toclassify the tornadoes according to their intensityin a Fujita scale (1971). However, three episodeshad to be omitted due to the lack of data andinformation on the damage.A map of the spatial distribution of tornadoesand waterspouts in Santa Catarina state wasdrawn basing on the information on the locationsof occurrence. The seasonal distribution of theseepisodes was given in maps. Both distributionswere associated with the prevailing synopticsituation of the atmosphere over Santa Catarinastate.3. RESULTSIt was possible to classify 15 cases of tornadoesand 5 of waterspouts during the 1976 to 2000period (Table 1). From this total of 23 events,15 were doubtlessly confirmed as either tornadoor waterspout and 8 were deemed to be cases ofprobable occurrence of tornadoes, due to the lackof observational evidence.30

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Table 2 - Episodes of tornadoes and waterspouts in Santa Catarina to 1976 - 2000.DATA COUNTY TYPE08/08/76 Guarujá do Sul Tornado28/01/77 Bom Jardim da Serra Tornado08/10/84 Maravilha Tornado13/05/87 São Joaquim Tornado07/07/87 Xanxerê Tornado15/10/87 Indaial* Tornado11/11/89 São Carlos* Tornado11/11/89 Xanxerê* Tornado24/11/89 Correia Pinto* Tornado24/11/89 Garuva* Tornado09/01/95 Benedito Novo* Tornado24/09/95 Paraíso* TornadoDATA COUNTY TYPE28/11/95 Rio dos Cedros* Tornado27/01/96 São Francisco do Sul Water Spout27/02/96 Meleiro Tornado02/01/97 Itapoá Water Spout07/02/97 Florianópolis Water Spout05/04/97 Piçarras Tornado07/02/98 Abdon Batista Tornado26/01/99 Joinville Tornado24/11/99 Forquilhinha Tornado23/02/00 Florianópolis Water Spout01/03/00 Itapoá Water Spout* Probable occurrence of tornadoes.3.1 SPATIAL DISTRIBUTIONThe spatial distribution of tornadoes andwaterspouts in Santa Catarina state reveals thatthe episodes occurred in all the mesoregions ofthe state (see Figure 1). The largest number ofoccurrence was noted in the northern part of thestate, with 22% of the recorded cases (tornadoesand waterspouts) and in the western part ofthe state, with 26% cases (tornadoes), totaling48% of all episodes in the state. There were noofficial documents mentioning the occurrence ofthese systems in the western part of the northernmesoregion of the state, therefore they were nottaken into account, although there is extra officialevidence that some events did happen.31

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Figure 1 - Spatial distribution of tornadoes and waterspouts in Santa Catarina state during the 1976-2000 period.Most of the episodes in northern SantaCatarina state occurred along the coastal area,with waterspouts being more abundant. This maybe related to the high moisture content (due to theproximity to the Atlantic Ocean and the Serra doMar range) and frequent formation of cumulusclouds along this coastal strip of land (due tothe orographic ascension of moist maritime air).The presence of a persistent band of convectivecloudiness stretching from the southwesternAmazonia, through the southern Mato Grossostate Pantanal (marsh lands) into the ocean,known as .the South Atlantic Convergence Zone(SACZ) (Kodama, 1992; Nogués-Peagle and Mo,1997) may strongly contribute for the occurrenceof tornadoes episodes in Santa Catarina state.This weather system is more frequent during theaustral summer and due to its inherent instabilityfavours the occurrence of extreme meteorologicalevents.The occurrence of tornadoes and other adverseweather systems in western Santa Catarina statemay be associated with the passage of cold frontsand mesoscale convective complex (MCC)(Maddox, 1980; Velasco and Fristch, 1987)The latter are instability areas originated overParaguay that propagate eastward, succeeding insome cases to cross through the state of SantaCatarina. They are usually accompanied byheavy precipitation, gusty winds and tornadoes(Silva Dias, 1996). Also, in that region the mostpropitious season for the formation of MCC’sis the austral Spring followed by Summer.Therefore, the tornadoes that occur in the westernSanta Catarina state, during Spring may originatefrom the MCC’s.3.2 SEASONAL DISTRIBUTIONAccording to Figure 2, the austral Summerwas the season with the highest number oftornadoes and waterspouts (40%) recorded in32

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Santa Catarina, followed by austral Spring (35%)and the remaining 25% occurring during Autumnand WinterThe austral Spring episodes did not show apreferential location for their occurrence, beingfound in almost all mesoregions of the state,except the Great Florianópolis (state capital).All the previous episodes were of tornadoes,resulting from favourable conditions associatedwith frontal systems and MCC’s, specially in thewestern part of the state.The austral Summer episodes were moreconcentrated in the eastern sector of the state,with 44% being cases of waterspouts. Thisseason is characterized by intense convectionable to produce extreme weather events. Themain air masses found during the austral Summerin Santa Catarina include the Tropical Atlantic(mTa), with high temperature and low pressure,Tropical Continental (mTc), with even highertemperature and the Continental Equatorial(mEC) characterized for being very unstable(Monteiro and Furtado,1995). The SACZ mayalso occur during this time of the year, thusenhancing the instability areas, mainly in thenorthern part of the state.It is worth noting that all the Winter recordedcases occurred only in the western sector ofthe state. During this season, in addition to thefrequent frontal systems, there is the presenceof eventual upper air cyclonic vortices that,according to Lourenço et. al. (1996) mayproduce copious rains, accompanied by galesand tornadoes.Figure 2 - Spatial distribution of tornadoes and waterspouts in Santa Catarina state during the period 1976 – 2000,according to the season of occurrence.33

Boletim SBMET jan.-jun. 2009As far as the annual distribution of theoccurrences is concerned, tornado and waterspoutepisodes were recorded in all months, withexception of June and December (Figure 3).The months with the highest number of episodeswere November and January, with 26% and 22%,respectively of all the cases analysed, followedby February (13%) and October (9%) (Figure4). The absence of tornadoes and waterspouts inJune and December is probably due to unrecordedevents, since several events of tornadoes wereobserved during November and January, but notin December.Figure 3 - Monthly number of occurrence of tornadoes in Santa Catarina state.3.3 SPATIAL DISTRIBUTION OF TORNADOESACCORDING TO THEIR INTENSITYThe spatial distribution according to theintensity show that tornadoes with the sameintensity occurred in a uniform fashion inall regions of the state (Figure 5). 27% of thetotal number of the classified tornadoes belongto F3 class. According to Fujita (1981) thesetornadoes reach wind speeds between 252 and332 km/h, being mighty enough to hurl cars,destroy houses and uproot a large number oftrees. This destructive force was noticed in thetornadoes that occurred inwestern Santa Catarina, statemesoregions of Serrana andItajaí Valley, including thecounties of Guarujá do Sul,Maravilha, São Joaquim andRio dos Cedros. F2 tornadoeswere observed in the northern,southern and western partsof the state, encompassing20% of the total number ofthem; these tornadoes struckthe counties of Forquilhinha,Xanxerê and Joinville. Theirwindspeeds may range from180 to 249 km/h and they mayunroof buildings and makewalls collapse, and to changesmall objects into dangerousprojectiles (Fujita, 1981).34Figure 4 - Percent of episodes of tornadoes according to theseason in Santa Catarina state.

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Figure 5 - Intensity of tornadoes that occurred in Santa Catarina state, during the 1976 –2000 period,according to Fujita classification scale.The F1 tornadoes account for 47% of theepisodes. These relatively moderate tornadoesoccurred in many parts of the mesorgions of thestate, except in the northern sector of the stateand the Great Florianópolis. They brought aboutdamage in the counties of Paraíso, São Carlos,Xanxerê, Corrêia Pinto, Indaial e Meleiro.According to Fujita (1981), F1 tornadoes reachspeeds ranging from 119 to 177 km/h, andcan cause unroofing, move car and damagebuildings.The weakest type of tornadoes given by theF0 class, considered a gusty tornado struck onlyin the county of Garuva, in the northern sector.These tornadoes may reach from 65 to 116 km/hand are responsible for slight damage, such asputting down chimneys and snapping branchesof trees (Fujita, 1981). Among the most intense(F3) tornadoes, the one that occurred in May,13, 1987 in São Joaquim deserves some extraremarks. According to DEDC-SC data, 1200people became homeless and there were 5fatal victims. The damage in the industrial andcommercial sectors was estimated as high asUS$ 37k and surrealistic scenes such as zinctiles impaled in lamp posts, cars on houses´roofs, and a woodmill completely swept out ofsight. Another remarkable episode of tornado,that occurred in Joinville, in the northern partof the state left 50 people homeless, 8 housescompleted destroyed and about 100 housewithout roofs. According to eyewitnesses, afunnel cloud struck and destroyed completelyseveral houses leaving the nearby ones intact.Figure 6 shows part of the devastation causedby this tornado.35

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Figure 6 - Partial view of the devastation caused by the January, 31, 1999 tornado that hit Joinville, SC.4. CONCLUDING REMARKSTornadoes and waterspouts have a generaldistribution in all mesoregions of Santa Catarinastate, Brazil, being more frequent in the westernand northern sectors of the state. Regarding theseasonal distribution, 40% of the cases consideredin this study were recorded during the australSpring, followed by the austral Summer with35% of the cases. November and January are themonths with highest incidence with, respectively,26% and 22% of the total number of episodes,making the weather systems acting during australSpring and Summer to be greatly responsiblefor their occurrence. The weather systems thatprevail in Spring and may be related to tornadoesare the MCC’s and transient cold fronts. Duringaustral Summer, the isolated convective systemstriggered off by thermodynamic processes andthe SACZ are the most propitious to tornadogenesis.Occurrence of tornadoes causes substantialdamage to the various sectors of the local activities(cattle raising, industries and commerce) anddisrupt may public services (water, telephoneand electricity). The damage are extensive tothe population, resulting in property destruction,wounded people and in some cases, causingloss of human life. The official damage in US$estimated for 8 counties was US$1,800k. Thespatial distribution of the episodes according tointensity shows no preferential regions. The anykind of studied tornadoes range from F0 to F3Fujita’s classes, with the F1 class being morefrequent, with 47% of the cases.Despite the relatively scarcity of resourcesto record tornado and waterspout events inBrazil, it was possible to establish a preliminaryclimatology for the spatial and seasonal occurrenceof these phenomena for Santa Catarina state.However, it is important to mention that the totalnumbers of tornadoes and waterspouts studiedhere probably does not correspond to the actualcases of occurrence. It is believed that manyepisodes may have happened without damageand therefore went unnoticed.36

Boletim SBMET jan.-jun. 20095. ACKNOWLEDGEMENTSThanks to Dr Alexandre Bernardes Pezzafor the suggestions to improve this paper andto Caroline Vidal Ferreira da Guia for her help.The State Directorate of Civil Defense of SantaCatarina state (DEDC-SC) make availablethe data and information on the occurrenceof tornadoes and the Integrated Center forMeteorology and the Water Resources of SantaCatrina state (CLIMERH) for the informationand technical support. The first author expressesher gratitude to Emerson Vieira Marcelino forhis constant encouragement.6. REFERENCESANTONIO, M. de A. . Ocorrência detornado na região tropical do Brasil. BoletimClimatológico, Presidente Prudente, v. 2, n. 3, p.136-141, 1997.CONCANNON, P. R.; BROOKS, H. E.;DOSWELL III, C. A. Climatological risk ofstrong and violent tornadoes in the UnitedStates. In: Second Conference on EnvironmentalApplications, 2000, Long Beach, CA. Anais...Boston: American Meteorological Society, 9 -14January 2000. 11pp.DOSWELL III, C. A. What is a tornado?.University of Oklahoma, 1997. Acess in: 10 nov. 2009.DYER, R. Remote sensing identification oftornado tracks in Argentina, Brasil, and Paraguay.Photogrammetric Engineering Remote Sensing,v.54, n.10, p.1429-1435, 1988.DYER, R. A review of tornado activity inBrazil. In: Proceedings, International Society forPhotogrammetry and Remote Sensing, São Josédos Campos, INPE, v. 30, parte 7a, p. 203-213,1994.DOTZER, N. Tornadoes in Germany.Atmospheric Research, v.56, p.233-251, 2001.FUJITA, T. T.; PEARSON, A. D. Results ofFPP classification of 1971 and 1972 tornadoes.In: Conference on Severe Local Storms,1973, Denver, CO. Anais... Boston: AmericanMeteorological Society, 1973. v.8, p.142-145.FUJITA, T. T. Tornadoes and downburstsin the context of generalized planetary scales.Journal Atmospheric Science, v.38, n.8, p.1511-1534, 1981.HOLZER, A. M. Tornado climatology ofAustria. Atmospheric Research, v.56, p.203-211,2001.KODAMA, Y. Large-scale common featuresof subtropical precipitation zones (the BaiuFrontal Zone, the SPCZ, and the SACZ) PartI: Characteristics of subtropical frontal zones.Journal of the Meteorological Society of Japan,v.70, n.4, p.813-836, 1992.LOURENÇO, M. C. M.; FERREIRA, N. J.;GAN, M. A. Upper-level tropospheric cyclonicvortices of subtropical origin (in Portuguese).Revista Climanálise Especial, ediçãocomemorativa, p.163-167, 1996.MADDOX, R. A. Mesoscale convectivecomplexes. Bulletin American MeteorologicalSociety, v.61, p.1374-1387, 1980.MARCELINO, I.P.V.O.; FERREIRA, N.J.;CONFORTE, J. C. Análise do episódio detornado ocorrido no dia 07/02/98 no município deAbdon Batista-SC. In: XI Simpósio Brasileiro deSensoriamento Remoto, 2003, Belo Horizonte.Anais... São José dos Campos: INPE, 2003.p.479-486.MARCELINO, I.P.V.O.; FERREIRA,N.J.; ANDRÉ, I. R. N. Análise geográfica dotornado ocorrido no município de Joinville-37

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Boletim SBMET jan.-jun. 2009NEW AIR QUALITY PRODUCT AT CPTEC/INPE:FORECASTING TROPOSPHERE OZONE AND ITSPRECURSORS FROM BIOMASS BURNING AND URBANEMISSIONSK. M. Longo 1 , S. R. Freitas 2 , M. Alonso 2 , L. F. Rodrigues 2 ,R. M. Fonseca 2 , R. Stockler 2 and D. S. Moreira 21Center for Space and Atmospheric Sciences, INPE, São José dos Campos, Brazil2Center for Weather Forecasting and Climate Studies, INPE, Cachoeira Paulista, BrazilRecebido Outubro 2009 - Aceito Dezembro 2009RESUMOO nosso principal objetivo aqui é apresentar a evolução do produto de previsão numérica de tempoquímico desenvolvido no INPE e operacional no CPTEC/INPE. O novo sistema inclui mecanismode reatividade química e, assim, faz prognóstico de espécies secundárias formadas por processoscinéticos e fotoquímicos. Para o desenvolvimento deste sistema, o modelo “Coupled Aerosol-Tracer Transport model to the Brazilian developments on the Regional Atmospheric ModelingSystem” (CATT-BRAMS) foi aperfeiçoado de modo a incluir na equação de continuidade demassa o termo de reatividade química. O novo sistema numérico inclui um pré-processador demecanismos químicos, capaz de gerar automaticamente rotinas em Fortran 90 que implementamo mecanismo para serem compiladas com o código BRAMS. Integradores numéricos do sistemade equações da química eficientes e no estado-da-arte foram implementados no modelo. Cálculodas taxas de fotólises interativo e on-line baseado no sistema FAST-TUV totalmente acopladocom o modelo de aerossol, a microfísica de nuvens e parametrização convectiva foi tambémincluído no sistema. Como condição inicial e de contorno, o sistema é capaz de assimilar dadosde modelos globais de química atmosférica. Emissões antropogênicas, biogênicas e de queimadassão prescritas utilizando metodologias validadas e/ou inventários publicados na literatura. Osistema operacional foi implementado no CPTEC/INPE produzindo diariamente 72 horas deprevisão numérica de monóxido de carbono, ozônio, óxidos nitrosos, material particulado alémdos tradicionais produtos de tempo. Dicute-se alguns exemplos de eventos de poluição do arcapturados por este sistema durante a estação de queima (Julho-Outubro) de 2009 sobre a Américado Sul.Palavras-chave: qualidade do ar, previsão numérica, queimadas, emissões urbanas, ozôniotroposférico.39

Boletim SBMET jan.-jun. 2009ABSTRACTAn evolution of the numerical chemical weather forecasting product developed at INPE andoperational at CPTEC/INPE is presented here. The new system includes a mechanism for chemicalreactivity and thus makes the prognosis of secondary species formed by kinetic and photochemicalprocesses. To develop this system, the model “Coupled Aerosol Tracer Transport model to theBrazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (CATT-BRAMS) hasbeen improved to include the term of chemical reactivity in the mass continuity equation. Thenew numeric system includes a preprocessor for the chemical mechanisms, able to automaticallygenerate Fortran 90 routines that implement the mechanism to be compiled with the code BRAMS.Efficient and at the current state-of-art numerical integrators of the chemical equations’ systemhave been implemented in the model. Calculation of photolysis and interactive on-line systembased on FAST-TUV fully coupled with the aerosol module, cloud microphysics and convectiveparameterization was also included in the system. For initial and boundary conditions, the systemis able to assimilate data from global atmospheric chemistry models. Anthropogenic, biogenicand biomass burning emissions are prescribed using validated methodologies and/or inventoriesfrom the literature. The operational system was implemented at CPTEC/INPE producing daily72 hours of numerical forecasting of carbon monoxide, ozone, nitrous oxides, particulate matterin addition to the traditional meteorological fields. We present and discuss some examples of airpollution events captured by the operating system during the burning season (July-October) of2009 in South America.Keywords: air quality, numerical forecast, biomass burning, vegetation fires1. INTRODUCTIONBiomass burning (vegetation fires) is a majoranthropogenic source of greenhouse gases,aerosols and pollutants to the atmosphere duringthe dry season (July to October) over SouthAmerica (Andreae, 1991, Artaxo et al., 2002). Inaddition, smoke aerosols particles have an impacton the radiative budget and cloud microphysics(Kaufman, 1995, Rosenfeld, 1999, Andreae etal., 2004) affecting the hydrologic cycle andboundary layer properties (Longo et al., 2006).Smoke aerosols as well as ozone and other tracegases associated with biomass burning emissionare observed to frequently make the air qualityin the smoke affected areas even worst than inthe polluted South American Megacities, likeSão Paulo Metropolitan Region (Ignotti et al.,2009, Brazil Health 2006, Artaxo et al., 2002).The emissions associated with several hundredof fires every day during the burning season andtransported by the atmospheric motions, producesa smoke plume of continental dimension coveringlarge areas around 4-5 10 6 km 2 of South America(Prins et al., 1998, Freitas et al., 2005).Due the high impact the biomass burning andurban pollution might have on air quality andatmospheric dynamics, its numerical monitoringand prediction constitutes relevant informationfor the society.2. METHODOLOGYThe operational air quality forecast systemimplemented at the Brazilian National Institutefor Space Research is based on the CCATT-BRAMS model. This model is based on theprevious version CATT-BRAMS (Freitas et al.,2005, 2009, Longo et al., 2006) and includesgas-phase chemistry. The CCATT-BRAMSsystem might be virtually configured with40

Boletim SBMET jan.-jun. 2009any chemical mechanism using a modifiedversion of SPACK (Simplified Preprocessor forAtmospheric Chemical Kinetics, Djouad et al.,2002) pre-processor. The numerical integrator ofthe chemical mechanism is and efficient implicitand multi-stage solver based on Rosenbrock’smethod (Hairer and Wanner, 1991). Currentlyare implemented the versions ROS 2 (2nd order,2 stages) and RODAS 3 (3rd order, 4 stages).The time integration may use manual, splittingor dynamic time-step for the chemistry. Theoperator splitting used to solve the mass continuityequation may be defined as parallel (was usedoriginally by the BRAMS model to integrated thedynamics), sequential and sequential symmetric.The last 2 splitting operators were implementedby the authors. Photolysis rates are calculated onlineusing FAST-TUV (Xie et al., 2003) model.Dry deposition follows the resistanceformulation and accounts for the aerodynamic,quasi-laminar layer and canopy resistances(Wesely, 1989, Seinfeld and Pandis, 1998).Sedimentation for aerosols use exactly the samevertical advection scheme of the BRAMS modeldynamics. Wet deposition is parameterizedfollowing Berge (1993) for PM2.5, Henry’s lawis used for the in-cloud gaseous and is fullycoupled with the convective parameterization.For the simulations presented below we usedthe Regional Atmospheric Chemistry Mechanism(RACM, Stockwell et al., 1997) with 70 speciesand 237 kinetic and photolysis reactions, whilefor the operational runs the Carbon Bondchemistry (Gery et al., 1989) mechanism (33species, 81 reactions) is used instead for thesake of computational cost. Boundary conditionfor chemistry fields are provided by MOCAGEglobal chemistry forecast model (Peuch etal., 1999). The CPTEC/INPE analysis dataprovides initial and boundary conditions for themeteorological integration.CCATT is an Eulerian transport model fullycoupled to BRAMS mesoscale model. The tracertransport simulation is made simultaneously (“online”)using exactly the same time-step as wellas dynamical and physical parameterizations.The general mass continuity equation for tracerssolved in the CCATT-BRAMS model is (in aform of tendency equation):where s is the grid box mean tracer mixingratio, term (I) represents the 3-d resolved transportterm (advection by the mean wind), term (II) isthe sub-grid scale diffusion in the PBL, terms(III) and (IV) are the sub-grid transport by deepand shallow convection, respectively. The term(V) accounts for the gas-phase chemistry. Term(VI) is the wet removal, term (VII) refers to thedry deposition applied to gases and aerosolsparticles, (VIII) is the source term that includesthe plume rise mechanism associated with thevegetations fires (Freitas et al, 2006, 2007) and,finally, (IX) is the source term associated toanthropogenic and biogenic processes relevantfor this forecast. Figure 1 illustrates the mainsub-grid scale processes involved in the tracegas/aerosol transport, emission, deposition andphotochemistry and simulated by this modelingsystem. Additionally, CCATT-BRAMS includesa radiation scheme that takes into account theinteraction between aerosol particles and shortand long wave radiation. A consistent descriptionof the smoke and its interaction with short- andlong-wave radiation make this model reliablefor atmospheric feedback studies of the smokeaerosols (Longo et al., 2006).41

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Figure 1 - Several sub-grid processes involved in gases/aerosols transport, emission, deposition and photochemistryand simulated by CCATT-BRAMS system.Emission sources are defined foranthropogenic, biogenic and biomass burningas prescribed by RETRO (www.retro.enes.org),GEIA-POET (www.geiacenter.org) and 3BEMinventories, respectively. The global scaleanthropogenic emissions database RETRO andEDGAR has been updated and extrapolated usingSouth American local inventories (Sao Pauloand Rio de Janeiro States, Santiago, BuenosAires, Bogota and others cities available; Alonsoet al., 2009). The mobile source emissions ofcarbon monoxide and nitrogen oxides, availablein inventories, are correlated with some socioeconomicdata and extrapolated to other cities inBrazil. For higher resolutions, the emissions aredistributed on the model grid using a geometricalalgorithm that determines the limits of an urbanarea through land cover information from sensorAVHRR/NOAA (Global Land Cover Facilityglcf.umiacs.umd.edu/data/landcover) and obtaina convex polygon to distribute the emissions.The figure 2 shows an example of the updatedinventory, in a 5 km grid covering the SouthAmerica and and Southeastern region of Brazil.The Brazilian Biomass Burning EmissionsModel (3BEM) is based on near real-timeremote sensing fire products to determine fireemissions and plume rise characteristics (Freitaset al., 2007, Longo et al., 2007). Fire emissionsare updated on near real time and are spatiallyand temporally distributed according to the firecounts locations obtained by remote sensing(mainly from the sensors AVHRR, MODIS andGOES-12).42

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Figure 2 - Carbon Monoxide (CO) from the updated urban emission inventory (kg [CO]/m 2 s) with emphasis on distributionof emissions on 5 km grid covering the South America and the Southeastern region of Brazil.The operational system follows the schemedepicted in Figure 3. The fires observed byremote sensing on the previous day and the tracersconcentration of the last run provide the sourceemission and the initial condition for the tracers.The CPTEC (Center for Weather Predictionand Climate Studies-Brazil) atmospheric andMOCAGE chemistry global analysis and forecastprovide the initial and boundary conditions for theregional atmospheric model and chemistry fieldsusing 4DDA technique. The model configurationhas 2 grids. The coarse grid has a horizontalresolution of 60 km covering the South andCentral American continents. The nested grid hasa 30 km horizontal resolution and covers mostlySouth America. The vertical resolution for bothgrids is between 100 to 850 m, with the top ofthe model at 21 km. Each time integration is 96hours (with of 72 hours forecast).Figure 3 - Chart describing the tools, models and data flux toproduce the operational air quality forecast at the CPTEC/INPE(http://meioambiente.cpte.inpe.br).43

Boletim SBMET jan.-jun. 20093. INTERESTING CASESAn example of performance of this operationalsystem is showed at Figure 4. On April 2008,farmers of Argentina produced thousands of fireswhich generated an enormous smoke plume (seeFigure 4 B, MODIS visible image on 17/04/2008),which strongly affect Buenos Aires air quality andvisibility (see Figure 4 C). The Figure 4 A showsthe real time forecast (initialized on 00UTC16/04/2008) valid for 03UTC 17/04/2008 of thesmoke plume invading the metropolitanean areaof Buenos Airea. This example demonstrates thesystem dexterousness on simulating the smokeemissions and forecast smoke aerosol and tracegases mixing rates distribution.We also briefly discuss a more recent caseoccurred on 04/10/2009. October typicallymarks the transition from dry to wet season inSouth America, but still many fire spots wereobserved. From this figure, one can see fires allover the arc of deforestation, and also fires insidethe Amazon basin, mainly on the edge of themain local roads and the Amazon River (Figure5). Emission rates up to 10 -8 kg [CO] m -2 s -1 areestimated, mainly over dense forest areas. Theleft side of Figure 6 shows the emission rates ofCO at ~6.7 km height (upper panel) and ~9.3 km(bottom panel) above local surface. This elevatedsmoke emission is associated to its initial strongbuoyancy provided by the fire heat flux duringthe flaming phase. The vertical level of theinjection mass is determined by the plume risemodel embedded in each column of the CCATT-BRAMS model (Freitas et al., 2006). On theright side of Figure 6, appears the forecast forNOx (ppbv) mixing ratio at level ~6.7 km andon 22 UTC 04/10/2009. This NOx was emittedby the fires in the northern and northeastern partsof Brazil. The impact on air quality as well inthe mid-troposphere chemistry is demonstratedin Figure 7, where the upper panels show COand O3 mixing ratios (ppbv) near surface level.The strongest signals for both trace gases shownare related with biomass burning emissions.The relatively smaller CO and O 3plume thatappears around latitude 23 S and longitude 46W, near surface level, is associated to Sao Paulometropolitan area urban pollution.Figure 4 -(A) Real time forecast of carbon monoxide over South America (valid for 03 UTC 17/04/2008) using CCATT-BRAMS at CPTEC/INPE (http://meioambiente.cptec.inpe.br). (B) MODIS visible image for 17/04/2008. (C) Photograph of Buenos Aires on 17/04/2008 (picturetaken by Natacha Pisarenko/AP via Bloomberg News).44

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Figure 5 - Real time fire location and carbon monoxide emission estimate (kg m -2 s -1 ) for 04/10/2009.Figure 6 - On the left side, elevated pyrogenic CO emissions estimated by using real time remote sensing fire products and a 1D plume risemodel. On the right side, forecast of NOx mixing ratio at level ~ 6.7 km above local surface and on 21UTC 04/10/2009.45

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Biomass burning emissions typically increasesozone mixing ratios from 10 ppbv background valuesto up 70 ppbv. At the mean troposphere (~6.7 kmabove surface, bottom panels), the smoke plume riseinjected huge amount of CO and O 3precursors. Airmasses ozone enriched, with maximum of 75 ppbv,is transported northwestward and southeastwardby trade winds. This transport indicates strongimplications of biomass burning emissions to theatmospheric chemistry composition both in regionaland global scales.Figure 7 - Upper panels: real time forecast of carbon monoxide (left) and ozone (right) mixing ratio (ppbv) on surface level for 2200 UTC04/10/2009. Bottom panels: the same but at the mean troposphere (~ 6.7 km above local surface).46

Boletim SBMET jan.-jun. 20094. CONCLUSIONSWe describe the new weather and air qualityforecast system at CPTEC/INPE based on theCCATT-BRAMS system. CCATT-BRAMS isa new model version developed at INPE thatincludes state-or-the-art gas phase chemistry aswell as chemical mechanisms, emissions andboundary condition pre-processor numericaltools.The new operational forecast started on2009 at CPTEC/INPE, providing daily chemicalweather forecasting information over SouthAmerica at . The system performance is under evaluation,but so far it have demonstrated to be a powerfultool in understanding the synoptic controls onthe biomass burning and urban plumes transportand has presented good prediction skills.Current work focus on a new completeaerosol module to include emission, transportand transformation of urban, soil dust, volcanicand sea salt aerosols, as well as its impacts onatmospheric dynamics and air quality. Theseadditional features then will be implemented atthe INPE forecast system on 2010.5. ACKNOWLEDGEMENTSWe acknowledge partial support of this workby CNPq (302696/2008-3, 309922/2007-0),Inter-American Institute for Global ChangeResearch (IAI) CRN II 2017 e US NationalScience Foundation (Grant GEO-0452325).6. REFERENCESAndreae, M. O. Biomass burning: Itshistory, use and distribution and its impact onenvironmental quality and global climate. GlobalBiomass Burning: Atmospheric, Climatic andBiospheric Implications, ed. J. S. Levine, pp.3-21, MIT Press, Cambridge, Mass., 1991.Andreae, M., Rosenfeld, D., Artaxo, P., Costa,A., Frank, G., Longo, K. M., and Silva Dias, M.A. F. Smoking rain clouds over the Amazon.Science, 303, 1342-1345, 2004.Artaxo, P., Martins, J., Yamasoe, M., Procópio,A., Pauliquevis, T., Andreae, M., Guyon, P.,Gatti, L., Cordova, A. Physical and chemicalproperties of aerosols in the wet and dry seasonin Rondônia, Amazonia. J. Geophys. Res. 107(D20): 49.1-49.14, 2002.Berge, E. Coupling of wet scavengingof sulphur to clouds in a numerical weatherprediction model. Tellus, 45B, 1-22, 1993.Brazil Health 2006: an analysis of the healthsituation in Brazil, Secretaria de Vigilância emSaúde, Departamento de Análise de Situação emSaúde. – Brasília : Ministério da Saúde, Brasil,620 p. : il. – (Série G. Estatística e Informação emSaúde) ISBN 85-334-1223-1, http://portal.saude.gov.br/portal/arquivos/pdf/saude_brasil_2006.pdf, 2006.Djouad, R., Sportisse, B., Audiffren, N.Numerical simulation of aqueous-phaseatmospheric models: use of a non-autonomousRosenbrock method. Atmospheric Environment,vol. 36- 5, 873-879(7), 2002.Freitas, S. R., Longo, K. M., Silva Dias, M.,Silva Dias, P., Chatfield, R., Prins, E., Artaxo,P., Grell, G., and Recuero, F. Monitoring thetransport of biomass burning emissions in SouthAmerica. Environmental Fluid Mechanics,doi:10.1007/s10652-005-0243-7, 5 (1-2), 135-167, 2005.Freitas, S. R., Longo, K. M., and Andreae,M. O. Impact of including the plume rise ofvegetation fires in numerical simulations ofassociated atmospheric pollutants. Geophys. Res.Lett., 33, L17808, doi:10.1029/2006GL026608,2006.Freitas, S. R., Longo, K. M., Chatfield, R.,47

Boletim SBMET jan.-jun. 2009Latham, D., Silva Dias, M. A. F., Andreae, M. O.,Prins, E., Santos, J. C., Gielow R., and CarvalhoJr., J. A. Including the sub-grid scale plume riseof vegetation fires in low resolution atmospherictransport models. Atmos. Chem. Phys., v. 7, p.3385-3398, 2007.Freitas, S. R., Longo, K. M. Silva Dias, M. A. F.,Chatfield, R., Silva Dias, P., Artaxo, P.,Andreae, M. O., Grell, G., Rodrigues, L. F.,Fazenda, A., and Panetta, J. The Coupled Aerosoland Tracer Transport model to the Braziliandevelopments on the Regional AtmosphericModeling System (CATT-BRAMS) – Part 1:Model description and evaluation. Atmos. Chem.Phys., 9, 2843-2861, 2009.Hairer, E. and Wanner, G. Solving OrdinaryDifferential Equations II. Stiff and Differential-Algebraic Problems. Springer-Verlag, Berlin,1991.Kaufman, Y. J. Remote Sensing of Directand Indirect Aerosol Forcing. In: AerosolForcing of Climate. Ed. by R. J. Charlson and J.Heintzenberg, John Wiley & Sons Ltd., 1995.Koren I., Kaufman, Y., Remer, L. A., Martins,J. V. Measurement of the Effect of Amazon Smokeon Inhibition of Cloud Formation. Science, 303,1342-1345, 2004.Longo, K. M., Freitas, S. R., Setzer, A.,Prins, E., Artaxo, P., Andreae, M. O. TheCoupled Aerosol and Tracer Transport modelto the Brazilian developments on the RegionalAtmospheric Modeling System. Part 2: modelsensitivity to the biomass burning inventories.Atmos. Chem. and Phys. Discussion, 7, 8571-8595, 2007.Longo, K. M., Freitas, S. R., Silva Dias,M., Silva Dias, P. Numerical modelling ofthe biomass-burning aerosol direct radiativeeffects on the thermodynamics structure ofthe atmosphere and convective precipitation.In: International Conference on SouthernHemisphere Meteorology and Oceanography(ICSHMO), 8, Foz do Iguaçu. Proceedings. São48José dos Campos, INPE, 121-129. CD-ROM.ISBN 85-17-00023-4, 2006.Gery, M.W., Whitten, G.Z., Killus, J.P.and Dodge, M.C. A photochemical kineticsmechanism for urban and regional scale computermodeling. J. Geophys. Res., 94, 12925–12956.1989.Peuch, V.-H. et al. MOCAGE: Modèle deChimie-Transport à Grande Echelle. Acte del’Atelier de Modélisation de l’Atmosphère, 33-36, 1999.Prins, E., Feltz, J., Menzel, W., and Ward, D.An overview of GOES-8 diurnal fire and smokeresults for SCAR-B and 1995 fire season in SouthAmerica. J. Geophys. Res., 103, D24, 31,821-31,835, 1998.Rosenfeld, D. TRMM observed first directevidence of smoke from forest fires inhibitingrainfall. Geophys. Res. Lett. 26, 20, 3101,1999.Seinfeld, J. and Pandis, S. AtmosphericChemistry and Physics. John Wiley & Sons Inc.,New York, 1998.Stockwell W. R., Kirchner F., Kuhn M.;Seefeld S. A. new mechanism for regionalatmospheric chemistry modeling. J. Geophys.Res., 102, D22, 25847-25879, 1997.Tie, X., Madronich, S., Walters, S., Zhang,R., Rasch, P., and Collins, W. Effect of cloudson photolysis and oxidants in the troposphere. J.Geophys. Res., 108 (D20), 4642, 2003.Walko, R., Band, L., Baron, J., Kittel, F.,Lammers, R., Lee, T., Ojima, D., Pielke, R.,Taylor, C., Tague, C., Tremback, C., and Vidale,P. Coupled atmosphere-biophysics-hydrologymodels for environmental modeling. J. Appl.Meteorol., 39, 6, 931-944, 2000.Wesely, M. L. Parameterizations of surfaceresistance to gaseous dry deposition in regionalscale numerical models. Atmos. Environ., 23,1293-1304, 1989.

Boletim SBMET jan.-jun. 2009NÚCLEO ESTADUAL DE METEOROLOGIA E RECURSOSHÍDRICOS DO ESTADO DE RONDÔNIA: BOLETIMCLIMÁTICO DE 2007Marcelo José Gama da Silva 1 , Fábio Adriano Saraiva 1 E Ranyére Silva Nóbrega 21SEDAM- Secretaria de Desenvolvimento Ambiental do Estado de Rondônia2UFPE – Universidade Federal de Pernambucohttp://www.sedam.ro.gov.br - mgamasilva@uol.com.brRecebido Junho 2009 - Aceito Outubro 2009RESUMOO Estado de Rondônia, através da Secretaria de Estado do Desenvolvimento Ambiental – SEDAM,preocupado com as mudanças climáticas causadas pela transformação do uso do solo em Rondônia,propôs, em 1997, a criação de uma Rede de Estações Meteorológica Automática de Rondônia –REMAR. A partir dos dados meteorológicos coletados pela REMAR, durante o ano de 2007,elaborou-se o Boletim Climatológico de Rondônia – ano 2007, cujos resultados aqui divulgados ealiado aos dos outros boletins, certamente, possibilitarão planejamentos mais eficientes das açõesvoltadas à obtenção e ao aproveitamento sustentado das potencialidades do Estado de Rondônia.De um modo geral, a partir dos dados coletados durante o período de funcionamento da REMARe disponibilizados nas edições dos Boletins Climatológicos de Rondônia, pode-se constatar que:i) a temperatura média mensal do ar apresentou pequenas variações, com média de 25,0 ºC, sendoos anos 1998 e 2007 os mais quentes, apresentando temperatura média de 25,4 ºC. ii) os mesesde junho e julho são os mais frios; iii) os meses mais quentes são setembro e outubro; iv) aumidade relativa média do ar foi de 83%, apresentando pequenas oscilações ao longo do ano,com os maiores valores de umidade relativa registrados nos meses de maior precipitação, isto é,novembro a março, e as menores nos meses de julho a setembro.Palavras-chave: Estado de Rondônia, dados de estação, temperatura e precipitação.ABSTRACTThe state of Rondônia, through the Secretary of State for Environmental Development – SEDAM,proposed in 1997 to create a network of automatic weather stations in Rondônia - Remar . From themeteorological data collected by Remar during 2007, it was elaborated the Bulletin Climatologyof Rondônia - Year 2007. In general, from data collected during the operation of Remar andavailable in editions of Bulletin Climatology of Rondônia, it is possible to see that: i) the monthlyaverage temperature of the air showed small variations, with an average of 25.0 º C, with the years1998 and 2007 being the warmest, with temperature mean of 25.4 º C. ii) The months of June andJuly are, on average, the coldest, iii) the warmer months are, on average, in September October;iv) the average relative humidity of air was 83%, with small fluctuations, where the humidityis higher in the rainy months, from November to March and lowest during July to September.Keywords: States of Rondônia, station data, temperature and rainfall.49

Boletim SBMET jan.-jun. 20091. INTRODUÇÃOO Estado de Rondônia, através da Secretariade Estado do Desenvolvimento Ambiental(SEDAM) preocupado em avaliar as mudançasclimáticas causadas pela transformação do uso dosolo, propôs em 1997, a criação de uma Rede deEstações Meteorológica Automática – REMAR.Desta forma pretendia manter a interdependênciaregional e ao mesmo tempo, trabalhando deforma coordenada obedecendo a uma diretrizúnica naquilo que se diz respeito à implantação,operação e manutenção, bem como no tratamentoe disseminação dos dados coletados.Utilizando-se de critérios adotados pela OMM(Organização Mundial de Meteorologia) e peloINMET (Instituto Nacional de Meteorologia),para a localização das estações meteorológicase as especificações técnicas dos equipamentos,bem como considerando infra-estruturas parainstalação, condição de acesso viário e baciashidrográficas, identificou-se 20 (vinte) locaispara serem instaladas as estações meteorológicas,as quais comporiam a REMAR.Em outubro de 1997, foram instaladas 06(seis) estações em locais estratégicos, (Portovelho, Ariquemes, Guajará-Mirim, Ji-Paraná,Cacoal e Vilhena); em novembro de 2001 mais02 (duas) estações (Costa Marques e Machadinhod’Oeste) e em abril de 2004, em parceria como MCT (Ministério de Ciência e Tecnologias) eo CPTEC/INPE (Centro de Previsão de Tempoe Estudos Climáticos/Instituto Nacional dePesquisas Espaciais), foram instaladas mais 03estações meteorológicas automáticas (CampoNovo de Rondônia, São Miguel do Guaporé eAlta Floresta do Oeste).Vale ressaltar que o Estado de Rondônia iniciousua participação no Programa de Monitoramentode Tempo e Clima e Recursos Hídricos doMinistério de Ciência e Tecnologia (PMTCRH/MCT) em julho de 1998. Quatro anos depois oNúcleo Estadual de Meteorologia e RecursosHídricos do Estado de Rondônia - NEMRH-ROfoi criado. Em 2002, mesmo ano de criação doNúcleo de Rondônia, em parceria com o MCT,através do PMCTCRH, e o CPTEC/INPE foiinstalado o sistema de transmissão de dados viasatélite SCD/ARGO nas estações meteorológicasda SEDAM. Desta forma estas estações passarama transmitir seus dados em tempo real.Neste contexto, as principais metas doNEMRH-RO são: i) estabelecer uma estruturanecessária para coleta, armazenamento,tratamento e divulgação dos dados meteorológicose das informações hidrometeorológicas; ii)executar previsão e aplicações sobre o tempo,clima, recursos hídricos, visando subsidiar oprocesso decisório na definição de ações dedesenvolvimento sustentável e de convivênciacom os eventos extremos relacionados ao clima(secas e enchentes); iii) tornar o estado deRondônia auto-suficiente no que concerne aogerenciamento das condições de tempo, clima erecursos hídricos.A partir das metas do NEMRH-RO este temcomo atribuições gerais: i) coletar e disponibilizaros dados gerados pela REMAR; ii) acompanharo desenvolvimento de bases técnicas na área demeteorologia e recursos hídricos; iii) realizarestudos e pesquisa nas áreas de meteorologia,agrometeorologia e recursos hídricos; iv) elaborarmaterial informativo (relatórios meteorológicos,boletins climatológicos, diagnósticos climáticos,periódicos, publicações, etc.); v) promoverintercâmbio de informações em nível regionale federal; e vi) manter contato com órgãos ouentidades que atuem nas áreas afins.Dentre os objetivos e metas supracitadosdo NEMRH-RO, destaca-se como produto oBoletim Climatológico de Rondônia, o qual jáse encontra na sua 9ª edição e está disponível50

Boletim SBMET jan.-jun. 2009no endereço eletrônico da SEDAM < http://www.sedam.ro.gov.br/web/guest/Meteorologia/Boletim>.Nesse artigo apresenta-se um resumo dascondições climáticas sobre Rondônia no ano de2007, como um exemplo do trabalho que vemsendo desenvolvido pelo Núcleo de Meteorologiadeste Estado. Uma vez que o conhecimento dosparâmetros climáticos é de suma importânciapara qualquer política de planejamento regional,fornecendo informações indispensáveis para aavaliação do potencial agroclimático e hídricoda região, possibilitando levantar indicadoresambientais. Os resultados divulgados nosBoletins, certamente, possibilitam o planejamentomais eficientes das ações voltadas à obtenção e aoaproveitamento sustentável das potencialidadesdo Estado de Rondônia. Além disto, permite quepessoas e instituições de fora do nosso Estadotomem conhecimento do Núcleo e do clima deRondônia.Com a disponibilização destas informações,está sendo possível a execução de vários projetosmulti-institucionais, envolvendo pesquisadoresdo Sistema de Proteção da Amazônia - CentroRegional Porto Velho (SIPAM/CR-PV), daEmpresa de Pesquisa Agroflorestal – Centro dePesquisa Agroflorestal de Rondônia (EMBRAPA– CPAF / RO), Universidade Federal de Rondônia(UNIR) e Faculdade de Ciências Humanas,Exatas e Letras de Rondônia (FARO). Alémdestas, outras parcerias vem sendo desenvolvidospor pesquisadores que integram a rede, comoexemplo a Embrapa Informática Agropecuária eUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP),cujos resultados estão disponibilizados no site doAGRITEMPO (www.agritempo.gov.br), EmpresaAgroconsult e outros.2. MATERIAL E MÉTODOS2.1 Caracterização Climática do estado deRondônia e Localização da REMARO Estado de Rondônia está localizado naAmazônia Ocidental, entre os paralelos de 7º58’ e 13º 43’ Sul e meridianos de 59º 50’ e 66º48’ Oeste. Seu clima predominante, durantetodo o ano, é o tropical úmido e quente, cominsignificante amplitude térmica anual e notávelamplitude térmica diurna, especialmente noinverno. Nesse período é notável a regularidadede fortes decréscimos de temperatura nas últimashoras da noite, onde em alguns anos, as mínimasdiárias são inferiores a 18ºC nas planícies e a 9ºCsobre as Chapadas.Caracterizar o clima de Rondônia não é trivial,uma vez que há apenas dois municípios comsérie histórica de dados climatológicos contínuo:Porto Velho no norte do Estado e Vilhena nosul. Segundo a classificação de Köppen, o climapredominante no Estado é do tipo Aw - ClimaTropical Chuvoso. Assim, a média climatológicada temperatura do ar durante o mês mais frioé superior a 18 °C (megatérmico) e possui umperíodo seco bem definido durante a estação deinverno, quando ocorre um moderado déficithídrico com índices pluviométricos inferioresa 50 mm/mês. A média climatológica daprecipitação pluvial para os meses de junho,julho e agosto são inferiores a 20 mm/mês.A média anual da precipitação pluvial variaentre 1.400 a 2.600 mm/ano (Figura 01), enquantoa média anual da temperatura do ar varia entre24 a 26 °C, conforme dados da 2ª Aproximaçãodo Zoneamento Socio-Econômico-Ecológicosdo estado de Rondônia - ZSEE/RO, na escala de1:250.000 (Figura 02).51

Boletim SBMET jan.-jun. 2009conhecido regionalmente comofriagem. Durante aqueles meses,as temperaturas mínimas do arpodem atingir valores inferioresa 6 ºC nas chapadas. Devido acurta duração do fenômeno, elenão influencia, sobremaneira,as médias climatológicas datemperatura mínima do ar.2.1 Metodologia de Coleta eTratamento de DadosFigura 1 - Média anual da precipitação (mm) no estado de Rondônia.Fonte: ZSEE/RO / (1998).Figura 2 - Média anual da temperatura (°C ) no estado de Rondônia.Fonte: ZSEE/RO/(1998).Em alguns anos, em poucos dias dos mesesde maio a setembro, Rondônia encontra-se soba influência de anticiclones, que se formam nasaltas latitudes e atravessam a Cordilheira dosAndes em direção ao sul do Chile. Alguns destesanticiclones são excepcionalmente intensos,condicionando a formação de aglomeradosconvectivos que intensificam a formação dossistemas frontais oriundos da região Sul dopaís. Tais sistemas deslocam-se em direçãoà região amazônica, causando o fenômeno52As estações meteorológicasautomáticas de superfície,que compõem a REMARestão localizadas em áreasde instituições parceiras daSEDAM (Tabela 1). Os dados detemperatura e umidade relativado ar, precipitação pluviométrica,direção e velocidade do vento,pressão atmosférica e radiaçãosolar, são registrados de minutoem minuto e integrados aode hora em hora. Estes dadossão coletados mensalmenteatravés de módulos de memória,encaminhados a Coordenadoriade Geociência (COGEO) daSEDAM e transmitidos via satélite(SCD/ARGOS) em intervalos de3 horas para o CPTEC/INPE,estando disponíveis no endereçohttp://satelite.cptec.inpe.br/PCD.Na COGEO/SEDAM foi desenvolvido umSistema de Geração de Relatório Climatológico(SIGREC) com para auxiliar na análise, validaçãoe armazenamento de dados coletados via módulode memória, o qual tem como base o aplicativoMicrosoft Access. Para a espacialização dasvariáveis meteorológicas foi utilizado o aplicativoSurfer, possibilitando converter facilmenteinformações de superfícies em vetores, imagense mapas.

Boletim SBMET jan.-jun. 2009máximas: Cacoal, 32,2ºC; Porto Velho, 32ºC;São M. do Guaporé e Alta Floresta do Oeste,31,9ºC; Ariquemes e Costa Marques, 31,7ºC;Machadinho d´Oeste, 31,4ºC; Guajará-Mirim,31,3ºC; Vilhena, 28,9ºC.Figura 3 - Distribuição espacial da temperatura média anual (ºC)para o ano de 2007.Sazonalmente, o mês mais quente foi outubro,com temperatura média de 26,2 ºC e os mais friosforam maio e julho com 24,2 ºC (Figura 5). Omês mais quente foi setembro, apresentando osmaiores valores diários de temperatura máximado ar, com média de 33,7 ºC; sendo inclusiveesta a maior média registrada na série daREMAR (1998 a 2007). Os valores mais baixosde temperatura máxima foram em torno de 30,2ºC registrados entre os meses de janeiro a maioe no mês de dezembro, e estão dentro da média.A média máxima absoluta para o ano de 2007foi registrada no município de Campo Novo emagosto, com 36,1ºC.Figura 5 - Distribuição sazonal da temperatura média, máxima emínima para o estado de Rondônia para o ano de 2007.Figura 4 - Distribuição espacial da temperatura média máximaanual (ºC) para o ano de 2007.Com relação à temperatura máxima, a médiaanual foi de 31,8 ºC sobre o estado de Rondônia,ficando um pouco acima da média histórica, queé de 31,3 ºC. As médias mais elevadas foramregistradas o setor noroeste do Estado (Figura 4).Campo Novo de Rondônia foi o município queregistrou o maior valor de temperatura máxima,com médias de 34,0 ºC. Nos demais municípiosforam registradas as seguintes temperaturasCom relação à temperatura mínima, a médiaanual foi de 20,8ºC sobre o estado de Rondôniano ano de 2007(Figura 5 e 6). Apesar de maisbaixo, esse valor é próximo à climatologia dasérie de referência (REMAR) que é de 21,1ºC. As menores médias de temperatura mínimaforam registradas no sul/sudeste de Rondônia e asmaiores no extremo norte (Figura 6), destacandoseo município de Vilhena, com o menor valorde 19,0 ºC. Nos demais municípios foramregistrados as seguintes temperaturas mínimasmédia: Cacoal, 20,6 ºC.; Alta Floresta do Oeste,20,7 ºC.; Costa Marques e Machadinho d’Oeste,54

Boletim SBMET jan.-jun. 200921,2 ºC.; Campo Novo e Ariquemes, 21,3 ºC.;São M. do Guaporé, 21,6 ºC.; Guajará-Mirim eJi-Paraná, 21,7 ºC.; Porto Velho, 21,9 ºC.acima da série histórica que foi de 88 %. Paraos demais municípios em 2007 registraram-seos seguintes valores de umidade relativa médiaanual: Machadinho d’ Oeste, 88,2%; CampoNovo, 86,0%; Ji-Paraná, 85,5%; Alta Floresta doOeste, 85,1%; Cacoal, 84,4%; Vilhena, 83,4%;Guajará-Mirim, 80,3%; Costa Marques 78,1%.Figura 6 - Temperatura média mínima anual (ºC) para o ano de 2007no estado de Rondônia3.2 Umidade RelativaA umidade relativa do ar expressa a quantidadede vapor d´água existente na atmosfera emum dado momento, em relação à quantidademáxima que poderia existir à temperaturaambiente. A umidade relativa do ar quando baixaé prejudicial para os vegetais, pois aumenta ataxa de transpiração, e por sua vez quando esta éelevada, reduz a absorção de nutrientes devido àredução da transpiração das plantas.Analisando os dados de umidade relativa doar, observou-se que a média anual foi de 84,3%em 2007 no estado de Rondônia (Figura 7). Essevalor é ligeiramente acima da média históricaque é de 83%. Constata-se que na maior partedo estado foi registrada umidade relativa médiaanual acima de 84%, exceto para o extremo oestedo Estado, próximo aos municípios Guajará-Mirim e Costa Marques, e no extremo sul,entorno de Vilhena. O maior valor de umidadefoi de 90,7% em São Miguel do Guaporé,Figura 7 - Média anual da Umidade Relativa (%) em 2007 noestado de Rondônia.3.3 VentoA velocidade média anual do vento sobre oestado Rondônia em 2007 foi de 1,5 m/s, menorque a média história de 2,4 m/s. As maioresvelocidades (Figura 8) estão concentradas noextremo oeste do Estado, especificamente entreGuajará-Mirim e Alta Floresta do Oeste, alémdos municípios de São Miguel do Guaporé eVilhena. A maior velocidade média foi de 1,6m/s, registrada em Guajará-Mirim e Vilhena,no entanto esse valor é menor do que a médiahistórica de 2,1 m/s em Vilhena. Quanto asdemais localidades têm-se: Costa Marques, 1,5m/s; São M. do Guaporé, 1,5 m/s; Alta Florestado Oeste (Distrito Rolim de Moura do Guaporé),1,5 m/s; Ji-Paraná, 1,4 m/s; Porto Velho, 1,4 m/s;Cacoal, 1,4 m/s; Ariquemes, 1,2 m/s; Machadinhod’Oeste, 0,7 m/s.55

Boletim SBMET jan.-jun. 2009no ano de 2007 (Figura 9), constatou-se que osmaiores valores foram registrados no setor nortee os menores na região central, respectivamenteem Ariquemes, com 2.174,1mm e Ji-Paraná,com 1.439,0 mm. A média da precipitaçãosobre o Estado foi de 1.800,0 mm em 2007.Para os demais municípios foram registradosos seguintes valores: Machadinho d’Oeste,2026,3mm; Porto Velho, 2.029,8mm; CampoNovo, 1.925,5mm; Guajará-Mirim, 1.810,4mm;São M. do Guaporé, 1.703,9mm; Alta Floresta doOeste, 1.743,6mm; Vilhena, 1.768,5mm; CostaMarques, 1.613,9mm; Cacoal, 1.468 mm.Figura 8 - Velocidade média anual do vento (m/s) sobre o estadode Rondônia em 2007.3.4 Precipitação PluviométricaA precipitação pluviométrica é o elementoque mais afeta a produtividade agrícola emtodo o mundo, e a quantidade e a distribuiçãoque incidem anualmente sobre uma região sãode suma importância, determinando o tipo devegetação natural e o possível tipo de exploraçãoagrícola. Por sua vez, a deficiência de água nãosó reduz o rendimento e o crescimento, comotambém a floração e a produção de sementese frutos. Nas regiões tropicais a chuva é aprincipal forma de retorno de água da atmosferapara a superfície terrestre, após os processos deevaporação e condensação, completando assimo ciclo hidrológico. O monitoramento destavariável é de suma importância para as atividadesagrícolas do Estado, tanto em termos de excessoquanto de déficit hídrico.Observando a distribuição espacial da médiaanual de precipitação sobre o estado de RondôniaO número médio de dias com chuva em 2007foi de 118 dias no estado de Rondônia. Janeirofoi o mês mais chuvoso deste ano no estado,com precipitação média de 322mm em todasas estações meteorológicas. Nesse mês, PortoVelho foi o município onde mais choveu, com445 mm.Figura 9 - Média da Precipitação anual (mm) em 2007 no estadode Rondônia.56

Boletim SBMET jan.-jun. 20094. CONSIDERAÇÕES FINAISConsiderando as valorosas contribuiçõesem termos de subsídios aos gestores públicose privados; ao suporte na agricultura, pesquisacientifica e para o público em geral, podesedizer que o processo de implantação doNEMRH-RO foi uma grande conquista para oEstado de Rondônia. De um modo geral, a infraestruturadeste núcleo, com o apoio de diversasinstituições, permite obter conhecimentos sobreas condições do tempo e do clima no Estado deRondônia, gerando produtos de vital importânciapara o sistema agropecuário e a sociedade. Comoexemplo, destacou-se neste artigo o BoletimClimático de 2007, que contém informaçõesmeteorológicas indispensáveis ao planejamentoe a boa execução de planos, programas eprojetos em todo o Estado. Vale ressaltar que osboletins estão disponíveis no site institucionaldo NEMRH-RO (http://www.sedam.ro.gov.br). Neste endereço pode-se encontrar outrasinformações não apresentadas aqui, como porexemplo, o balanço hídrico mensal sobre oestado.5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASAtlas Geoambiental de Rondônia; PortoVelho: SEDAM. p. 34 a 38. 2002.RONDÔNIA, Governo do Estado deRondônia, Segunda Aproximação do ZoneamentoSócio-Econômico-Ecológico do Estado deRondônia. - Relatório de Climatologia. 1998.KOPPEN, W. Climatologia com un estudiode los climas de la tierra. Fondo de CulturaEconomica, México, 1948.57

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009SATÉLITE METEOROLÓGICOGEOESTACIONÁRIO BRASILEIRONelson AraiLuiz Augusto Toledo MachadoInstituto Nacional de Pesquisas Espaciaise-mail: arai@cptec.inpe.br1. INTRODUÇÃOA utilização de imagens de satélite com finsmeteorológicos no Brasil se iniciou em meadosda década de 70 com a recepção de sinaisanalógicos gerados pelo satélite SMS dos EUA.Desde então, sob constante dependência deprogramas operacionais de satélites Americanose Europeus, se desenvolveu no Brasil umamiríade de aplicações de informações dedados de satélites em áreas tão dispares como:previsões meteorológicas, gerenciamento derecursos hídricos, previsões de safras, defesacivil, propagação de endemias, entre outras.Neste cenário, os satélites de órbitageoestacionária emergiram como ferramentasbásicas para estes tipos de aplicações, face suaextrema versatilidade em termos de resoluçõestemporais, espectrais e espaciais.Entretanto, nas últimas décadas, váriasrestrições com respeito ao uso intensivo de dadosde satélites meteorológicos geoestacionários temse apresentado (área de cobertura, freqüênciade observação, etc.). Essa realidade aponta paraa necessidade de um satélite geoestacionáriopróprio, onde se possa ter o controle de suaoperação, definindo rotinas de varredura ecobertura de áreas de interesse para o país.2. DA NECESSIDADE E IMPORTÂNCIA DE UMSATÉLITE METEOROLÓGICO GEOESTACIONÁRIOBRASILEIROEventos e fenômenos ambientais decorremde variações na dinâmica das interações dosistema terra-atmosfera. O diagnóstico eprognóstico destes eventos e fenômenos dependefundamentalmente da medida dos diversosparâmetros ambientais que são seus precursores.No caso geral do hemisfério sul e em particulardo Brasil, existe uma carência expressiva nessasmedidas (coleta de dados) em face da vastaárea oceânica e áreas de difícil acesso, alémde problemas econômicos para manutenção deuma rede de coleta de dados adequada, tanto emsuperfície quanto em altitude. Para se ter umaidéia, o Instituto Nacional de Meteorologia,órgão responsável pela rede de coleta de dados desuperfície, dispõe hoje de uma rede de superfíciede 304 estações convencionais e 424 estaçõesautomáticas em operação, para cobrir um país dedimensões continentais como o Brasil. A rede deobservação de altitude, operada pela Aeronáuticaconta com cerca de 15 estações para lançamentosde radiosondas duas vezes ao dia. As observaçõesrotineiras sobre o oceano, na área de interesse doBrasil, são quase inexistentes.Neste cenário, os satélites meteorológicos,principalmente os de órbita geoestacionáriaaparecem como ferramentas poderosas para58

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009Além do exposto, existe a componenteestratégica de se ter um satélite meteorológicogeoestacionário próprio, como ilustra a situaçãoexperimentada durante a Guerra das Malvinas,quando as imagens sobre o Hemisfério Suldeixaram de ser fornecidas pela agencia desatélites dos EUA.Como mencionado anteriormente,as aplicações de produtos de satélitesgeoestacionários se multiplicaram ao longo dasúltimas décadas no Brasil, atingindo alto grau dequalidade e confiabilidade. Isto ficou patente como reconhecimento da comunidade meteorológicabrasileira, que no seu último congresso concedeuo prêmio de destaque na área operacional deprodutos de satélites à Divisão de Satélites eSistemas Ambientais – DSA do CPTEC/INPE.Outro fato que demonstra o reconhecimento dautilização efetiva de produtos de satélites naAmérica do Sul como um todo e no Brasil emparticular, foi a alocação pela NOAA do satéliteGOES-10 em 60 0 W a partir de março de 2007.Deve-se considerar, entretanto, que a vida útildeste satélite está por terminar, e em curto prazonão se poderá fazer mais uso de seus produtos.A opção será então utilizar as informaçõesdo GOES-12, que se encontra a 75 0 W com asrestrições elencadas anteriormente.Em linhas gerais, podemos agrupar emgrandes áreas as seguintes beneficiárias de usode produtos de satélites meteorológicos:1.2.3.4.5.Aviação civil: através do controle adequadodo tráfego aéreo, da otimização de rotaslongas e do fornecimento de alertas de“tempo severo”.Construção: no planejamento arquitetônico,estrutural e urbano; no cronograma de obras;no acompanhamento de áreas efetivamenteconstruídas.Turismo e lazer: no cronograma de eventos;no estabelecimento do perfil local daatividade de lazer.Energia: mormente no setor elétrico, nocontrole do nível da barragem, previsão decarga, operação e distribuição de energia; nadefinição de sítios para aproveitamento defontes alternativas de energia (solar, eólica,de marés).Pesca: na definição de áreas propícias aocorrência de cardumes de interesse; naavaliação de áreas poluídas; na previsão deáreas com condições adversas à atividade(vento forte e ondas altas).3. ÁREAS BENEFICIADAS POR UM SATÉLITEMETEOROLÓGICO GEOESTACIONÁRIOBRASILEIROPotencialmente, todas as áreas que sofreminfluência direta do meio ambiente se beneficiamde um conhecimento mais detalhado, emescala global e local dos diversos parâmetrosambientais, que determinam as condiçõespresentes. Entretanto, algumas se sobressaempela sua atuação no cotidiano da sociedade.As condições de tempo, por exemplo, afetamatividades que vão desde a trivial secagem deroupas até complicados procedimentos paralançamento de naves espaciais tripuladas.606.7.8.Transporte marítimo: operação de portos;condições de navegação (nevoeiro,intensidade e direção do vento, altura deondas).Agricultura: na previsão de safras;operações de irrigação e aplicação deadubos e defensivos; na previsão de secase inundações.Transporte terrestre: operação das rodovias;logística de transporte; alertas de condiçõesadversas de tempo.

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009maneira que as pessoas usam essa informação.Agricultura, transportes e turismo, por exemplo,embora tenham visões diferentes acerca debenefícios (abstraindo-se o aspecto econômico),podem fazer uso, por exemplo, de previsõesbaseadas em informações de satélites. Chuva na“medida certa” pode ser boa para a agriculturae transporte fluvial em alguns casos, masdesfavoráveis, por exemplo, para turismo econstrução civil. Por outro lado, uma boa previsãoajuda o gerenciamento e tomada de decisão paraqualquer uma dessas atividades, podendo trazerum valor agregado significativo, incrementandoreceitas e evitando ou diminuindo perdas.À parte das estimativas de perdas materiais,deve-se considerar principalmente o caso deeventos adversos que venham a provocar a perdade vidas humanas. Neste caso em particular,embora seja ainda mais difícil quantificar o valorda vida de um ser humano, sob um ponto de vistapragmático e materialista de alguns especialistas,o ser humano pode ser enquadrado como um“recurso natural”, apresentando inclusive um“valor econômico” de 6 milhões de dólares(valor adotado pela EPA).No caso específico do Brasil existe um estudopiloto de meados da década de 90 quando foirealizado um trabalho junto a cooperativasda Bahia, levantando dados sobre o aumentoda produtividade como decorrência do usode previsões meteorológicas diárias, tendo sechegado a valores entre 5 a 20%.Como frisado anteriormente, a baixa densidadede estações de observações de superfície e altitudeem nosso país, leva a hipótese de que o impactoda introdução de dados de satélite nas previsõesmeteorológicas seja mais significativo no casobrasileiro do que para a Europa e os EUA.Considerando o Brasil ser um país de vocaçãoeminentemente agrícola, pode-se fazer umexercício de custo/beneficio considerando oseguinte: de acordo com a Secretaria de PolíticaAgrícola - SPA/MAPA o agronegócio no Brasilmovimentou em 2008 um valor equivalente a160,6 bilhões de dólares; assumindo de formaconservadora um incremento nas receitas de1% com a introdução de produtos de satélites, oretorno seria de 1,6 bilhões de dólares somenteno agronegócio.5. Avaliação dos aspectos favoráveise desfavoráveis do SatéliteMeteorológico GeoestacionárioBrasileiro5.1 – Vantagens• Alto grau de confiabilidade com mais detrês décadas de operação.• Alta resolução temporal e espectralcom cobertura em intervalos de até 5minutos para setores limitados do globoe observações diuturnas (essenciais parao acompanhamento de fenômenos comoo “Catarina”).• Soberania nacional com o controlede operação do satélite e conseqüenteliderança regional (América do Sul eCentral) no setor.• Introdução do país na rede operacionalde satélites geoestacionários (GOS) comconseqüente contribuição ao GEOSS e aomonitoramento climático.• Estímulo ao desenvolvimento de produtose sistemas específicos ao satélite queatenda a demanda da sociedade.• Melhoria na previsão do tempo e nomonitoramento de desastres naturais.• Desenvolvimento da indústria espacialnacional através de um plano denacionalização do satélite ao longo de seuciclo operacional.63

Boletim SBMET Jan.-Jun. 20095.2 – Desafios• O GOES pode atender, mesmo quede forma precária, parte da demandanacional.• Para lançamento no curto prazo, em funçãoda inexperiência brasileira na construçãodeste tipo de satélite, tanto a plataformaquanto a carga útil teriam que ser adquiridasfora do pais.• A pequena participação da indústrianacional nos primeiros satélites.• O custo elevado de manutenção doprograma (atividade operacional).5.3 – Ameaças• Dependência do serviço de outrospaíses que pode ser suspenso, porexemplo, no caso de conflito entre países(como ocorrido durante o conflito nasMalvinas).• Perda de posição orbital geoestacionária,ora requisitada e reservada pela ANATELpara um possível satélite geoestacionáriobrasileiro.5.4 - Oportunidades• Desenvolvimento da Meteorologia.• Melhoria na previsão do tempo e noserviço à sociedade.• Contribuição para as questões climáticas.• Contribuição para o GEOSS.• Desenvolvimento do setor de serviçoligado ao uso do satélite.• Liderança no setor na América do Sul.• Desenvolvimento da indústria aeroespacialnacional.Esta análise mostra com bastante propriedade anecessidade do país ter um satélite meteorológicogeoestacionário próprio, que além de promovera independência no seu modo de operação comtodos os benefícios e facilidades decorrentes,permitirá o conhecimento de novas tecnologiasutilizadas na plataforma e carga útil de um satélitemeteorológico geoestacionário. Outrossim,consolidará a condição de vanguarda brasileirana América do Sul, no que tange ao lançamento eutilização de satélites ambientais.• Aquisição de sistema existente compossibilidades inferiores à nova serie desatélites geoestacionários.• Não criar liderança na América do Sul nodomínio dos satélites ambientais.64

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE GEOCIÊNCIASPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIASAMBIENTAISCONVÊNIO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ /EMBRAPA Amazônia Oriental/MUSEU PARAENSE EMÍLIO GOELDIASPECTOS REGIONAIS DA VARIABILIDADE DE PRECIPITAÇÃONO ESTADO DO PARÁ: ESTUDO OBSERVACIONAL E MODELAGEMCLIMÁTICA EM ALTA RESOLUÇÃO.MARCIO NIRLANDO GOMES LOPESOrientador: Prof. Dr. Everaldo Barreiros de SouzaRESUMOO objetivo do presente trabalho foi agregar diferentes redes de estações meteorológicasde superfície para a criação de um novo banco de dados integrado, a partir do qual foigerada uma climatologia recente (1978-2007) para a precipitação do estado do Paráem alta resolução espacial – 30 km, permitindo melhor identificar a variabilidadeclimática regional, sobretudo influenciada pelos aspectos da fisiografia e em função demecanismos climáticos de grande escala dos oceanos Pacífico e Atlântico. Buscou-se,ainda, estabelecer uma configuração otimizada do modelo climático RegCM3 utilizandoduas diferentes parametrizações de cumulus: RegCM3/Grell e RegCM3/MIT. Foramrealizadas 26 simulações (1982/83 a 2007/08) durante a estação chuvosa na Amazôniaoriental (dezembro a maio) para cada esquema de parametrização convectiva, utilizando30 km de resolução espacial. O modelo mostrou-se capaz de capturar os sinais de anomaliana presença de forçantes climáticas extremas, como o El Niño-Oscilação Sul e o dipolodo Atlântico. O RegCM3/MIT obteve ótimo desempenho na região de Altamira/PA eperformance razoável nos setores Nordeste (região de Belém), Leste ( região de Marabá),Sudeste (região de Conceição do Araguaia), e Noroeste (região de Tiriós). O RegCM3/Grell destacou-se nas regiões Nordeste, Leste, Sudeste e Noroeste, com desempenhorazoável. O setor Norte (região de Macapá) foi o mais problemático, com pouca ounenhuma sensibilidade apresentada pelo modelo. Embora o RegCM3 tenha obtidoresultados razoáveis na maior parte do domínio, foram detectados erros sistemáticos nassimulações, com viés seco para o RegCM3/Grell e viés úmido para o RegCM3/MIT naporção Sul e viés seco na porção Norte. Estas características denotam a necessidade deajustes às condições regionais dos esquemas de convecção.Palavras-chave: Precipitação. Climatologia. RegCM3. Pará.65

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE GEOCIÊNCIASPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIASAMBIENTAISCONVÊNIO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ /EMBRAPA Amazônia Oriental/ MUSEUPARAENSE EMÍLIO GOELDITEMPESTADES SEVERAS NA REGIÃO METROPOLITANA DEBELÉM: AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES TERMODINÂMICAS EIMPACTOS SÓCIO-ECONÔMICOSJOÃO PAULO NARDIN TAVARESOrientadora: Profa. Dra. Maria Aurora Santos da MotaRESUMOA região de Belém, capital do estado do Pará, localiza-se numa região sujeita à incidência detempestades, durante o ano todo. As chuvas fortes trazem inúmeros problemas à população,como o alagamento de ruas e casas, interrupção no fornecimento de energia elétrica etelecomunicações, problemas de saúde, de transporte, e em alguns casos, até mortes. Estapesquisa procurou responder às seguintes questões: Quais os mecanismos que provocameventos extremos de precipitação, na estação chuvosa, e na estação seca? Os índices deinstabilidade termodinâmicos estão adequados para a previsão de tempestades e chuvaforte na região? O efeito de “Ilha de Calor” da cidade está influenciando na convecção,provocando aumento no número e intensidade das tempestades? Qual o comportamentodos eventos extremos em anos de El Niño e La Niña? Quais os principais impactos sócioeconômicosdecorrentes das tempestades? Analisando-se basicamente a série temporal deprecipitação diária, dados de sondagens e notícias publicadas nos jornais locais, a respeitodos prejuízos causados pelas tempestades, é que se procurou responder a tais questões. Osresultados obtidos mostram que na estação chuvosa, a precipitação extrema é provocadapela interação entre escalas, a forçante dinâmica (Zona de Convergência Intertropical) ea forçante termodinâmica. Sendo que, em alguns casos entra nesta interação a forçantede mesoescala. Os resultados são enormes prejuízos à população. A análise dos dados desondagens, mostra que os índices de instabilidade estão adequados para a estação chuvosae devem sofrer ajustes para a estação seca, mas podem servir de subsídio à elaboraçãode modelos regionais. Quando analisados juntamente com a CAPE, imagens de satélitee observações do campo de vento, tornam possível a previsão de tempestades severas,auxiliando aos órgãos tomadores de decisões.Palavras-chave: Tempestades. Convecção. CAPE. Indices de Instabilidade.Impactos sócio-econômicos.66

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009ANÁLISE DOS PERFIS TERMODINÂMICOSDA ATMOSFERA E DE PARÂMETROS PRÉ-CONVECTIVOS OBTIDOS PELO SATÉLITE GOES-10Weber Andrade GonçalvesDissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de PesquisasEspaciais, orientada pelo Dr. Carlos Frederico de Angelis, aprovada em 27 de fevereiro de 2009RESUMOOs satélites meteorológicos oferecem uma oportunidade única de obtenção de perfistermodinâmicos em regiões do globo que não apresentam uma densa rede de estaçõesmeteorológicas de ar superior, como na América do Sul, por exemplo. Atualmente o satélitegeoestacionário GOES-10 realiza a inferência de perfis de temperatura e razão de misturaa cada hora com uma resolução espacial de 10 km sobre o continente sul-americano. Oalgoritmo de inferência de perfis termodinâmicos do satélite GOES-10 foi desenvolvidopelo CIMSS (Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies) nos EstadosUnidos, fazendo com que algumas adaptações para a sua utilização na América do Sulfossem necessárias. Dentre elas, destacam-se a construção de uma matriz de covariânciamodificada e a aplicação de uma técnica de mascaramento de nuvens. Desta forma, ofoco científico dessa pesquisa foi a validação dos perfis termodinâmicos obtidos peloGOES-10 com a utilização da matriz de covariância fornecida pelo CIMSS, com umamatriz de covariância modificada (adaptada para a região de estudo) e com a aplicaçãodo mascaramento de nuvens. Ainda foram validados índices de instabilidade e totais deágua precipitável, que foram utilizados para a realização de um estudo de caso de umalinha de instabilidade ocorrida na região Norte do Brasil, visando futuras aplicações emnowcasting. Para tanto foram utilizados dados de 1095 radiossondagens localizadas naregião tropical da América do Sul, perfis termodinâmicos gerados a partir de previsões de12 horas do modelo de previsão numérica de tempo Global T213L42, além das radiânciasdos 18 canais termais do GOES-10 para o período de julho a novembro de 2007. Parao mascaramento de nuvens foram utilizados dados provenientes do classificador denuvens do CPTEC (Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos) para o períodode setembro a novembro de 2007. De maneira geral, os resultados indicaram que com osaprimoramentos aplicados ao algoritmo, os perfis termodinâmicos gerados pelo GOES-10apresentaram melhoras significativas, primeiramente com o uso da matriz de covariânciamodificada e depois com a aplicação do mascaramento de nuvens. Isto ressalta apossibilidade da utilização dos perfis gerados pelo GOES-10 na assimilação de dados, porexemplo. Para o estudo de caso, os parâmetros pré-convectivos calculados com base nosperfis termodinâmicos gerados pelo satélite indicaram elevada instabilidade atmosféricana região de ocorrência da linha de instabilidade antes e durante o seu desenvolvimento,elucidando a possibilidade da utilização das sondagens GOES-10 para o nowcasting.67

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009ESTUDO DE ENERGIA EÓLICA PARA A ILHA DEMARAJÓ – PAEliude Introvini da Cruz SegundoDissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de PesquisasEspaciais, orientada pelo Dr. Ênio Bueno Pereira, aprovada em 02 de março de 2009RESUMOA Ilha da Marajó, no estado do Pará, região norte do Brasil, apresenta um baixo nívelde desenvolvimento econômico comparativamente com outras regiões do país. Entreoutros fatores que limitam esse desenvolvimento está a baixa disponibilidade de energiaque, hoje, provem exclusivamente de termoelétricas em sistemas isolados. Este trabalhoteve como objetivo fazer um levantamento preliminar sobre a viabilidade da geração deenergia eólica na região. Os resultados indicaram que os melhores ventos ocorrem nosmeses de setembro a novembro ao longo da região costeira, na parte norte-nordeste dailha. Para essa região verificou-se um potencial eólico médio de 151 W/m² e um fator deforma de 1,7. Com base nos dados de vento obtidos pelo modelo Eta e empregando-seo pacote comercial WAsP de análise de sistemas eólicos, foi desenvolvido um cenáriode emprego da energia eólica em esquema de cogeração com as termoelétricas hojeempregadas na região. Os resultados indicam que, apesar do potencial relativamentemodesto apresentado, e utilizando-se um aerogerador de comercial de fabricação nacionalde 800 kW, pode-se chegar a uma potencial produção de 1.361 MWh/ano com Fator deCapacidade de 0,195. Mesmo com esses resultados relativamente modestos, o retornodo investimento por gerador, em esquema de co-geração, foi calculado em 3 anos. Alémdisso, esse esquema evitaria uma emissão de 981 t/ano de CO2, 4,6 t/ano de SO2 e 1,9 t/ano de NOx pela economia de aproximadamente 4.083 m³/ano de óleo Diesel deslocadospela inclusão da geração de energia eólica.68

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009AVALIACÃO DO IMPACTO DAS CONDIÇÕES HÍDRICAS DOSOLO NO INÍCIO DA ESTAÇÃO CHUVOSA DE 2004/2005Luis Ricardo Lage RodriguesDissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de PesquisasEspaciais, orientada pelo Dr. Manoel Alonso Gan, aprovada em 16 de março de 2009RESUMOEstudos recentes mostram que os fluxos de calor em superfície têm uma grande importâncianos sistemas de monção de todo o globo. Por outro lado, a umidade no solo desempenhaum papel fundamental na distribuição dos fluxos a superfície, e uma melhor representaçãoe entendimento dessa variável pode levar a uma melhora na previsão sazonal. Portanto,o objetivo deste estudo foi estudar a influência da umidade no solo no início da estaçãochuvosa da monção da América do Sul (AS). Para alcançar esse objetivo foram feitosalguns experimentos de sensibilidade usando o modelo Eta. Foram induzidas anomaliasnas condições iniciais da umidade no solo na Região Amazônica e na Região central da AS,regiões estas chaves do sistemas de monção da AS. A primeira região foi escolhida porquegrande parte da umidade que abastece as tempestades na monção da AS é provenientedessa região. A segunda porque foi considerada em estudos anteriores, como núcleo damonção da AS. Para cada região, foram aplicadas anomalias de _40% na condição inicialda umidade no solo, três meses antes do início da estação chuvosa de 2004/2005. Essaestação chuvosa foi escolhida porque foi considerada como tendo um início próximo dadata climatológica. Foi observado que as anomalias induzidas na umidade no solo, nas duasregiões citadas anteriormente, pouco influenciou na pêntada do início da estação chuvosa,ou seja, não foi observado nem um adiantamento ou atraso na pêntada do início dessaestação chuvosa. Por outro lado, foi observado que essas anomalias realmente afetaram adistribuição dos fluxos a superfície e a precipitação na região tropical da AS no períodoque antecede o início da estação chuvosa. As anomalias positivas (negativas) induzidasna umidade no solo na região Amazônica favoreceram uma diminuição (aumento) daprecipitação na região Amazônica e um aumento (diminuição) da precipitação na regiãodas ZCAS, acompanhado por um deslocamento da mesma para norte, em relação asua posição climatológica. Por outro lado, as anomalias positivas (negativas) aplicadasna umidade no solo na região central da AS, causaram uma diminuição (aumento) daprecipitação no início da estação chuvosa.69

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009AVALIAÇÃO DO NOVO MODELO GLOBAL DO CPTEC/INPE NA PREVISÃO NUMÉRICA DE TEMPO DEFENÔMENOS TROPICAISAliana Paula dos Reis MacielDissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de PesquisasEspaciais, orientada pelo Dr. José Paulo Bonatti, aprovada em 30 de março de 2009RESUMOO estudo de fenômenos meteorológicos que afetam a região tropical, como linhas deinstabilidade (LIs), que são grandes causadoras de precipitação para esta região efriagens que acarretam quedas bruscas na temperatura é de grande importância. Nestetrabalho foi avaliada a capacidade do modelo em prever tais fenômenos, utilizandoresoluções horizontais e verticais diferentes, usando o método de integração no temposemilagrangeano, com grade normal e reduzida. Com isso foi possível validar asdiferentes configurações do MCGA/CPTEC utilizando a previsão para os dois fenômenosmeteorológicos citados anteriormente, na região de grande importância mundial, que éa Região Amazônica. Os experimentos realizados foram divididos em três conjuntos,mantendo um experimento como controle e variando as configurações dos outros doisexperimentos. Dessa forma foi verificado o impacto do aumento das resoluções para cadavariável tratada, além do cálculo dos índices estatísticos. Com os resultados obtidos foipossível verificar que para a previsão de formação de LIs, a resolução horizontal e vertical,bem como o método de integração e boas condições iniciais e de contorno são fatoresimportantes na determinação da evolução da LI. O modelo prevê bem friagens para aRegião Amazônica, independentemente do tipo de configuração utilizada, o importantenesse caso é ter uma boa condição inicial.70

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009ESTUDO DAS CONDIÇÕES ATMOSFÉRICAS EOCEÂNICAS DO ATLÂNTICO SUDOESTE E SUASASSOCIAÇÕES COM EXTREMOS DE CAPTURA DASARDINHA-VERDADEIRAHelena Cachanhuk SoaresDissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de PesquisasEspaciais, orientada pelo Dr. Luciano Ponzi Pezzi, aprovada em 31 de março de 2009RESUMOA Sardinha-verdadeira é um importante recurso pesqueiro do país, com ocorrência restrita àPlataforma Continental Sudeste brasileira. A série de desembarque desta espécie apresentaanos de alta captura, como o máximo em 1973 com 225 mil toneladas, e mínimos comoo caso em 2000 com 20 mil toneladas. Neste trabalho são estudadas as característicasoceânicas e atmosféricas presentes no período de maior desova da Sardinha-verdadeira,meses de dezembro e janeiro, com o intuito de investigar as causas dos extremos decaptura. Para isto foram analisadas variáveis oceânicas como temperatura da superfíciedo mar, tensão do vento à superfície do mar, transporte de Ekman e índice de mistura.Também foram analisadas variáveis atmosféricas, como precipitação, radiação de ondalonga emergente, ventos e altura geopotencial. Em uma primeira etapa foi realizada adiscussão da climatologia dessas variáveis, para o período entre 1970 e 2001. Depoisde estudado o comportamento médio atmosférico e oceânico foi realizado o estudo dosextremos de captura. Para isto foram selecionados os anos positivos e negativos de maiorcaptura, e elaborado campos médios das variáveis e de suas anomalias. Com isso foipossível identificar que um excesso de mistura e transporte na parte norte da PCS, duranteo período da desova está associado a uma baixa captura no ano seguinte. O que pode serexplicado, uma vez que, o excesso de mistura e de transporte pode destruir as partículasde alimento e provocar a dispersão de ovos e larvas. Na atmosfera foi identificado umsinal de maior atuação de ZCAS e sistemas frontais sobre a PCS, no período de desovaassociados aos extremos positivos. Estes sistemas podem causar mudança no padrãopredominante de ventos na PCS, e como consequência, no índice de mistura e transporteda região.71

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009RELAÇÕES DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DASNUVENS CONVECTIVAS COM AS DESCARGASELÉTRICASEnrique Vieira MattosDissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de PesquisasEspaciais, orientada pelo Dr. Luiz Augusto Toledo Machado, aprovada em 08 de abril de 2009.72RESUMOO entendimento das propriedades físicas e microfísicas associadas à formação e ocorrênciada atividade elétrica em nuvens convectivas utilizando dados observacionais, é degrande importância para a determinação de parâmetros previsores da ocorrência dessesfenômenos atmosféricos. Visto que diversos segmentos da sociedade como, os setoresde rede de distribuição de energia elétrica, sistemas de telefonia e telecomunicações, sãoafetados diretamente pela atividade de relâmpagos em todo o país, o desenvolvimento deestudos que possam levar a uma maior compreensão da atividade convectiva, processosmicrofísicos na formação de precipitação e ocorrência de descargas elétricas mostra-se degrande relevância. Desta forma, este trabalho teve como objetivo principal caracterizar aspropriedades físicas e microfísicas de nuvens convectivas responsáveis pela ocorrência deraios (relâmpagos nuvem-solo). Para tanto, foram utilizadas as temperaturas de brilho doinfravermelho (T B) inferidas pelo satélite GOES, a temperatura de brilho em microondasinferida pelo satélite TRMM e NOAA-18 e dados de ocorrência de raios reportados pordetectores em solo para o estado de São Paulo entre 2005 e 2007. A análise da distribuiçãoespacial e temporal de ocorrência de raios sobre o estado de São Paulo evidenciou que aalta incidência de raios próxima a cidades de grande porte e região do Vale do Paraíba,deve-se pelo menos em parte, aos efeitos combinados de incursão freqüente de SistemasFrontais, orografia, efeitos de ilha de calor e poluição atmosférica. Por outro lado, o ciclodiurno das tempestades mostrou um pico bem definido durante as primeiras horas da tarde(16 horas local), sendo o mesmo observado para a estação de verão, primavera e outono.No entanto, o inverno não apresentou um horário preferencial de ocorrência de raios.A combinação de T Bno infravermelho e informação de ocorrência de raios indicou queas propriedades físicas, tamanho, temperatura do topo, taxa de expansão normalizada,excentricidade e fração convectiva dos Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM)possuem forte influência na ocorrência de raios, desta forma, foi possível ajustar curvasque relacionassem a ocorrência média de raios a cada uma dessas propriedades. Utilizandoo mesmo conjunto de dados, foi observado que a taxa de expansão dos SCM durante osestágios iniciais sugeriu ser um parâmetro indicativo da ocorrência de raios e do tempo devida total dos sistemas. Além disso, dentre os SCM estudados, observou-se que a máximaocorrência média de raios foi caracterizada entre o estágio de iniciação e maturação dossistemas, sendo o mesmo ocorrendo para a densidade média de raios (raios/km 2 ). Poroutro lado, o estudo combinando informações em microondas com as ocorrências de

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009raios, mostrou que o tamanho, conteúdo integrado verticalmente de gelo e a orientaçãodas partículas de gelo possuíram influência direta nos processos de eletrificação dasnuvens convectivas e na ocorrência de raios. Com isso, foi possível ajustar curvas deprobabilidade de ocorrência de raios em função de cada um desses parâmetros. Umarelação exponencial crescente foi encontrada entre a probabilidade de ocorrência de raios eo tamanho das partículas de gelo; já uma curva polinomial de segunda ordem caracterizoua probabilidade de raios em função do conteúdo de gelo e uma relação linear negativaentre a probabilidade de ocorrência de raios e a diferença de temperatura polarizada docanal de 85 GHz foi observada. Desta forma, esses resultados inéditos na América doSul permitirão em um futuro próximo serem utilizados para diagnóstico de severidade erealizar previsão de ocorrência de raios.73

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009IMPACTO DE SONDAGENS ATMOSFÉRICAS SOBREO ATLÂNTICO TROPICAL NO BALANÇOO DEUMIDADE DA AMAZÔNIAJairo Geraldo Gomes JúniorDissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de PesquisasEspaciais, orientada pelo Dr. Luciano Ponzi Pezzi, aprovada em 08 de abril de 2009.RESUMOO sistema de assimilação de dados RPSAS (Regional Physical-space Statistical AnalysisSystem) com resolução horizontal de 40 km, operado pelo Centro de Previsão de Tempo eEstudos Climáticos (CPTEC), foi usado neste estudo para se avaliar o impacto da inclusãode perfis de geopotencial provenientes do conjunto sondador remoto AIRS (AdvancedInfraRed Sounder) em suas análises e previsões, e no balanço de umidade calculado combase nesses dados de saída, para uma área limitada na Amazônia (compreendida entre osparalelos de 0º e 10ºS, e entre os meridianos de 45º a 75ºW) e para os períodos de agosto aoutubro de 2004 e 2005. Esses dois trimestres estão inseridos num período em que ocorreuuma das maiores secas dos últimos 100 anos na Amazônia, cuja causa apontada para suaocorrência foi a existência de um padrão de gradiente inter-hemisférico de temperaturada superfície do mar no Oceano Atlântico (“dipolo do Atlântico”). O estudo de impactofoi feito por meio de duas simulações numéricas do RPSAS: a primeira, com a inclusãode um conjunto de dados sinóticos e derivados de satélites; e a segunda, com o mesmoconjunto dedados da primeira e mais o de perfis de geopotencial AIRS. Comparações com análisesoperacionais do CPTEC e com dados observados de precipitação serviram para seavaliar as saídas do RPSAS. Em paralelo, estudos climatológicos baseados nos dadosdos projetos ERA-40, ERA-Interim, nas reanálises do NCEP (National Centers forEnvironmental Prediction) e em bancos de dados de precipitação foram conduzidos parase obter um novo prisma sobre a seca de 2005. Os resultados mostram que o experimentono qual ocorreu a assimilação dos perfis de geopotencial AIRS apresentou análises quedetalharam o estado da atmosfera de forma mais coerente com a realidade, enquanto queseus dados de previsão de precipitação foram superestimados. Os estudos climatológicosmostraram que a área em estudo já apresentava menor convergência de umidade que amédia climatológica desde 1997, de forma concomitante com a redução da precipitação.Além disso, foi constatada a ocorrência da um episódio de El Niño de intensidade fraca amoderada no segundo semestre de 2004, que passou a ser considerado como um fator deagravamento dos efeitos da seca de 2005.74

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009ANÁLISE DO PERFIL DE VENTO NA CAMADA LIMITESUPERFICIAL E SISTEMAS METEOROLÓGICOSATUANTES NO CENTRO DE LANÇAMENTO DEALCÂNTARACarlos Alberto Ferreira GislerDissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de PesquisasEspaciais, orientada pelo Dr. Gilberto Fisch, aprovada em 25 de maio de 2009.RESUMOO presente trabalho objetivou a realização de uma análise criteriosa dos perfis de velocidadee direção do vento e as características dos sistemas atmosféricos associados, com basenos dados de vento coletados pela Torre Anemométrica (TA) do Centro de Lançamento deAlcântara (CLA), inclusive verificando-se a qualidade dos dados coletados neste centro.Os dados de vento coletados na TA são do período de 1995 a 1999, obtidos em seisníveis diferentes (6,0; 10,0; 16,3; 28,5; 43,0 and 70,0 m). Para análise dos dados foramajustadas as distribuições estatísticas Beta, Normal e Weibull, identificando a melhoraproximação do conjunto às distribuições. A distribuição de Weibull, para o períodode estudo, apresentou bom ajuste para valores entre 3,0 ms-1 e 9 ms-1 e a distribuiçãoNormal apresentou bom ajuste para valores entre 4,0 ms-1 e 9,0 ms-1. A correlaçãoentre os valores de velocidade e direção do vento para os níveis da TA foi realizada e osresultados mostraram de que os perfis estão superiores a 0,70 indicando forte correlaçãoentre os níveis. Foi utilizada a técnica de Análise das Componentes Principais (ACP) nosperfis verticais de vento, a qual permitiu a análise das estruturas existentes nos perfis ea identificação da influência dos sistemas atmosféricos nos perfis verticais do vento. Ascomponentes principais da direção da velocidade para a época chuvosa (representadapelo mês de março) apresentam percentuais de 60% na 1ACP, 20% para a 2ACP e 10%para 3 ACP, estes associados às freqüências dos sistemas atuantes no CLA. A análise daACP da velocidade do vento na 1ACP apresentou percentual superior a 93%, em ambosos períodos (chuvoso ou seco) associados a um processo físico predominante na regiãodo CLA (brisa marítima). Foi também realizado um estudo de caso da estação chuvosa(março) de 2005, visando analisar os perfis de vento e sistemas atmosféricos.75

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009CONSEQUÊNCIAS CLIMÁTICAS DA DESERTIFICAÇÃOGRADATIVA DO SEMI-ÁRIDO DO NORDESTEBRASILEIRODayana Castilho de SouzaDissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto Nacional de PesquisasEspaciais, orientada pelo Dr. Marcos Daisuke Oyama, aprovada em 08 de junho de 2009.RESUMORealiza-se um estudo de modelagem para avaliar os impactos climáticos da desertificaçãogradativa do Semi-Árido do Nordeste brasileiro (SANEB) por meio de simulações como modelo regional MM5. Para executar as simulações, foram gerados os mapas devegetação natural (sem antropização; SANEB coberto predominantemente por caatinga),de desertificação total (substituição da vegetação natural por deserto em todo o SANEB),de desertificação parcial (baseado em cenários de degradação futura do SANEB) e dedesertificação aleatória (áreas desertificadas espalhadas aleatoriamente no SANEB), alémde serem propostos novos valores de alguns parâmetros biofísicos de caatinga e deserto.Para a estação chuvosa do SANEB (março, abril e maio), a desertificação total leva auma redução de precipitação expressiva e significativa em grande parte do SANEB,evidenciando que o clima do SANEB é sensível a alterações extremas de sua coberturavegetal. Em geral, os impactos climáticos da desertificação gradativa (25, 50 e 75%)ocorrem sobre as áreas desertificadas e seu entorno, ou seja, acompanham o avanço dasáreas desertificadas em direção ao sul. Para a maior parte das variáveis analisadas (p. ex.,precipitação e pressão), surge um nítido padrão de “dipolo” entre as áreas desertificadas e aregião ao sul dessas áreas, indicando compensação de anomalias. Analisando os impactosna precipitação em relação à fração de área desertificada no SANEB observa-se que, nasáreas 1 (leste do SANEB) e 2 (norte do Piauí), o comportamento é semelhante: redução(quase linear) até 50% de desertificação e estabilização de 50 a 100% de desertificação.Na área 3 (oeste da Bahia), ocorre um comportamento diferente: aumento de precipitaçãode ~16% decorrente da configuração de dipolo de precipitação e brusca redução deprecipitação (de ~31%) na desertificação de 75%; de 75% a 100% de desertificação,ocorre menor redução de precipitação. Considerando o SANEB como um todo, ocorreuma redução linear da precipitação com o aumento da fração de área desertificada. Adesertificação aleatória não leva a um padrão espacial de anomalias definido: os impactosclimáticos encontram-se distribuídos por todo o SANEB podendo ser observado essecomportamento em todas as variáveis estudadas.76

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009A ZONA DE CONVERGÊNCIA DO ATLÂNTICO SULE OS PROCESSOS OCEÂNICOS DO ATLÂNTICO EDO PACÍFICOTatiana JorgettiTese de Doutorado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia do IAG/USP, orientada pelo Dr. PedroLeite da Silva Dias, aprovada em 06 de março de 2009RESUMOEste trabalho analisou o efeito da interação oceano-atmosfera na formação e dinâmicada Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) através do estudo dos processosdinâmicos e termodinâmicos associados aos Oceanos Atlântico e Pacífico.A principal relação entre a precipitação na ZCAS e o Oceano Pacífico ocorre devido ateleconexões, principalmente em escalas intrasazonais. Esta relação apresenta um dipolode anomalias da convecção sobre a América do Sul, em que a fase da ZCAS em suaposição mais ao norte aparece associada a anomalias frias de temperatura da superfície domar (TSM) no Pacífico equatorial leste e anomalias quentes no Pacífico tropical oeste.A variabilidade acoplada entre a ZCAS e o Oceano Atlântico Sul indica que nos casosde ZCAS posicionadas mais ao norte são observadas anomalias de oeste na circulaçãotropical continental de baixos níveis, consistentes com a fase ativa do Sistema de Monçãoda América do Sul (SMAS). Nestes casos, anomalias frias na região subtropical do OceanoAtlântico provocam um aumento do gradiente de temperatura continente-oceano, quefavorece um escoamento de leste nesta região e bloqueia a ZCAS mais ao norte. Anomaliasde leste na região tropical continental foram observadas na circulação de baixos níveisnos casos de posicionadas mais ao sul, consistentes com a fase de interrupção do regimeativo do SMAS. Os padrões de anomalias de TSM indicam anomalias frias na regiãotropical e quentes da região subtropical. Nestes casos podem ocorrer duas situações, ofortalecimento do Jato de Baixos Níveis (JBN), que predomina sobre o leste da Américado Sul subtropical e converge com a Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) em umaposição mais ao sul; ou a instabilização da atmosfera causada pelas anomalias quentesoceânicas (neste caso o JBN pode ser mais fraco do que a climatologia).Com o objetivo de buscar uma melhor compreensão da relação entre a ZCAS e o OceanoAtlântico, foram realizadas simulações para alguns casos de ZCAS com um modelode camada de mistura oceânica (MCMO) acoplado ao modelo regional atmosféricoBRAMS. Na maioria dos casos, independente do posicionamento da ZCAS, verificouseum aquecimento da TSM na costa da Argentina e Uruguai e um resfriamento soba ZCAS, devido ao aumento de nebulosidade. A aplicação da técnica de separação de77

Boletim SBMET Jan.-Jun. 2009fatores indicou que utilização de uma TSM realista é um fator muito importante para umaboa representação da ZCAS.Os resultados obtidos ressaltam a importância das anomalias de TSM no transporte deumidade que origina e sustenta a ZCAS, inclusive sobre a região continental. As anomaliasexistentes no Atlântico tropical e subtropical influenciam principalmente o transportede umidade associado à ASAS e ao JBN, desempenhando um papel fundamental noposicionamento e intensidade da ZCAS.78

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