Variabilidade climática nos oceanos e a vazăo fluvial no Planalto brasileiro

Título

lista de autores

Carlos Batista da Silva

Resumo

O objetivo do presente estudo foi avaliar a associaçăo temporal entre a vazăo de rios do Pantanal brasileiro com as informaçőes sobre a temperatura da superfície do mar (TSM) dos oceanos globais índices climáticos e precipitaçăo. A motivaçăo que conduziu esta investigaçăo esteve atrelada aos conhecimentos teóricos trazidos pelas contribuiçőes de Walker (1924 e 1928) Walker e Bliss (1932) Bjerknes (1969) Trop (1965) Hoskins e Karoly (1981) Horel e Wallace (1981) Karoly (1989) e Müller e Ambrizzi (2009) sobre os papéis desempenhados por forçantes oceânicas (aquecimento anômalo das TSM) dentro dos sistemas climáticos. As hipóteses norteadoras para a realizaçăo deste trabalho foram de que algumas regiőes específicas de TSM dos oceanos assim como padrőes climáticos estabelecidos a partir de alguns índices seriam capazes de influenciar o comportamento fluvial de rios no centro da América do Sul. A partir de levantadas estas hipóteses foram realizadas uma série de cálculos de correlaçăo entre as vazőes do rio Miranda e (média regional) do Pantanal com as séries de dados de TSM índices climáticos e precipitaçăo. Os testes de correlaçăo foram importantes para a identificaçăo geral de quais áreas de TSM e índices climáticos tinham mais associaçăo estatística com as duas séries de vazőes utilizadas. Os primeiros resultados dos testes de correlaçăo em lag entre TSM dos oceanos globais e as vazőes dos postos regional do Pantanal e do rio Miranda permitiram a identificaçăo de muito mais áreas de TSM sobre o oceano Pacífico do que sobre o oceano Atlântico. Além deste fato os mapas de correlaçăo em lags temporais demonstraram valores de correlaçăo mais estáveis com até quatro meses de defasagens de TSM com relaçăo ŕs duas séries de vazőes. A partir deste lag de defasagem os sinais de correlaçăo começaram a sofrer diminuiçőes significativas dentro das bacias dos oceanos Atlântico e Pacífico para ambas as séries de vazăo. Outro padrăo de correlaçăo observado exclusivamente para a série do posto de vazăo do rio Miranda foi o aparecimento de anomalias negativas dentro da bacia do Índico tropical e subtropical a partir dos lags seis e sete e sua intensificaçăo quanto mais defasada os tempos. Além destes padrőes de anomalias os resultados entre TSM e vazăo dos rios evidenciaram que possivelmente o oceano Atlântico (norte e sul) influencia a vazăo dos rios do centro da América do Sul dentro de uma escala interdecadal (sobretudo as regiőes dos extratropicos) e o oceano Pacífico exerce suas influęncias dentro de uma escala inter-anual (sobretudo as regiőes tropicais e subtropicais). Além destas constataçőes desconfia-se que a bacia norte subtropical do Pacífico também exerça forças dentro de uma escala decadal porém atreladas a própria variabilidade da Oscilaçăo Decadal do Pacífico (PDO). Outro padrăo encontrado entre as correlaçőes de TSM dos oceanos e os dados de vazőes foi a do padrăo de anomalias horseshoes dentro da bacia do Pacífico Tropical o que sugere grandes influęncias da faixa tropical do Pacífico além de reforçar a hipótese de que esta regiăo condiciona uma variabilidade inter-anual nas vazőes dos rios do centro da América do Sul. Além destas observaçőes iniciais os resultados de correlaçőes entre índices climáticos (PDO SAM NAO SOI e as regiőes de Nińos1+2 3 3+4 e 4) e vazőes dos rios evidenciaram relaçőes estatísticas bem distintas em todo o Pantanal. Os resultados mostraram que o índice da regiăo de Nińo1+2 estatisticamente se correlaciona com áreas do Pantanal de forma bem homogęnea diferentemente dos demais índices que tęm regiőes exclusivas de correlaçăo estatística. Os resultados das correlaçőes da PDO estatisticamente mostram uma quase influęncia em toda a área de estudo exceto a porçăo ao sul. Os resultados das correlaçőes do índice SOI e a regiăo de Nińo3+4 estatisticamente aparecem mais fortes dentro das porçőes centrais e norte da área de estudo. Já a SAM apresentou valores de significância estatística de correlaçăo somente na porçăo sul e a NAO apenas com a regiăo nordeste do Pantanal. Já as áreas de Nińo3 e (Nińo4) apresentaram valores de significância estatística mais relevante com as áreas centrais (centrais e nordeste) do Pantanal. A realizaçăo dos cálculos de correlaçăo possibilitou a identificaçăo de um conjunto de variáveis independentes que estatisticamente se apresentaram com maiores dependęncias nos estudos de modelagem da vazăo. A partir destas observaçőes estas variáveis independentes serviram como dados para os modelos de regressăo linear múltipla para a realizaçăo da simulaçăo e previsăo da vazăo no Pantanal. O modelo de simulaçăo selecionou os dados de TSM das regiőes: Equatorial Sul (regiăo do Nińo1+2 próximo a costa oeste do continente sul-americano) a regiăo do Pacífico Norte (golfo do Alaska) a regiăo Equatorial do Pacífico (regiăo leste da costa da Ásia) regiăo extratropical central do Pacífico Sul a regiăo do Atlântico Tropical Norte (próximo a costa oeste da Mauritânia e Marrocos na África) e a regiăo extratropical do Atlântico Norte (próxima a baixa da Islândia). Os índices climáticos selecionados foram: o Modo Anular Sul (SAM) o Índice da Oscilaçăo Sul (IOS) o Índice da Oscilaçăo do Atlântico Norte e os índices das regiőes de Nińos4 1+2 e 3+4 da bacia do Pacífico Equatorial. A seleçăo destas variáveis foi capaz de explicar 99.1% (95.5%) da variância total das vazőes média regional do Pantanal (rio Miranda). Já o modelo de previsăo conseguiu identificar as seguintes variáveis independentes: Pacífico Equatorial (regiăo de nińo 1+2 e de nino 3+4) Pacífico Norte subtropical (golfo do Alaska) Atlântico Norte tropical (Açores) Atlântico Norte extratropical (Islândia) e o Pacífico Central Sul extratropical. Estas variáveis estatisticamente para o modelo de previsăo conseguem antever a vazăo com até tręs meses de antecedęncia e conseguiu explicar aproximadamente 57% da variância total da vazăo média regional do Pantanal. Além disso os testes de validaçăo do modelo de previsăo se apresentaram com valores baixos de erros apenas 31.7%. Os resultados do R2 e da margem de erro do modelo de previsăo mostraram que estatisticamente o modelo mensal de previsăo é bem relevante o que se mostra estatisticamente bastante útil em pesquisas de previsăo da vazăo. Após todo este arcabouço estatístico descrito em metodologia e resultados acima o trabalho foi analisando a partir de um ponto de vista da dinâmica da atmosfera. A primeira análise com um viés um pouco mais dinâmico foi a dos padrőes atmosféricos: vorticidade e divergęncia (250 e 850 mb) jato de baixos níveis (850 mb) e velocidade vertical (500 e 850 mb). A segunda análise com este viés foi realizada a partir dos estudos das anomalias de funçăo de corrente (?) em 250 mb. O padrăo atmosférico anômalo associado aos sub-períodos da vazăo apresentaram anomalias negativas e positivas. O comportamento destas anomalias da vazăo foi associado aos campos atmosféricos. Os resultados destes campos mostraram que a variabilidade atmosférica é determinante ŕs anomalias observadas da vazăo. Já as análises de funçăo de corrente (?) em 250 mb foram realizadas para períodos específicos marcados pela existęncia de anomalias de TSM positivas negativas e neutra e tiveram exclusivamente o objetivo de identificar se as anomalias de TSM (em períodos específicos) seriam capazes de se comportar como forçantes térmicas e promover propagaçőes de ondas de Rossby capazes de modificar os campos atmosféricas e indiretamente interferir na variabilidade atmosférica e fluvial do centro da América do Sul. Todos os períodos de escolha das TSM e das análises das anomalias de funçăo de corrente (?) foram coincidentes com as fases de anomalias positivas e negativas da vazăo. Os resultados obtidos a partir destas análises mostraram que as áreas tropicais oceânicas săo geradoras de perturbaçőes atmosféricas que se propagam em direçăo aos subtrópicos e podem possivelmente gerar modificaçőes dentro dos padrőes atmosféricos. Além disso os resultados mostraram que pode haver a interferęncia de uma ou mais forçantes que interferem em conjunto e săo capazes de alterar as propagaçőes de ondas de Rossby já existentes. Por fim acredita-se que as grandes contribuiçőes desta pesquisa tenha sido o fato de ter identificado as possíveis variáveis independentes (regiőes de TSM e índices climáticos) que mais conseguem exercer influęncia na variabilidade fluvial dos rios do Pantanal Brasileiro.

Abstract

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Palavras Chave

VARIABILIDADE CLIMÁTICA DOS OCEANOS

VAZĂO DOS RIOS DO PANTA

Key Words

\N

Tipo

MESTRADO

Universidade

UNIVERSIDADE DE SĂO PAULO

Data

2012

Páginas

172

Localização

CAPH-FFLCH

uri

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Orientador

MARIA ELISA SIQUEIRA SILVA

Programa

GEOGRAFIA (GEOGRAFIA FÍSICA)

Sigla Universidade

USP

Área de Concentração

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Língua

Português

email

\N

Item