Abrangência e persistência de eventos extremos de precipitação no sul do Brasil: el niño oscilação sul e padrões atmosféricos

Abstract

A região Sul do Brasil em função de sua localização geográfica é caracterizada pela diversidade de sistemas meteorológicos que atuam o ano inteiro, resultando em condições adversas de tempo. Períodos com excesso de precipitação em qualquer época do ano muitas vezes resultam em desastres naturais que trazem diversos prejuízos econômicos e sociais. Este trabalho analisa os eventos extremos de precipitação caracterizando-os conforme sua persistência e abrangência, verificando a influência do fenômeno El Niño Oscilação Sul e os padrões atmosféricos relacionados. A metodologia aplicada nas séries temporais diárias de dados em ponto de grade permitiu classificar os eventos extremos em dois grupos principais, denominados como Chuva Intensa e Chuva Persistente, para um período de 37 anos (1979-2015). O desenvolvimento de um algoritmo computacional permitiu a identificação e conhecimento da abrangência espacial dos eventos extremos de precipitação, os quais foram classificados em caráter abrangente e não-abrangente, resultando quatro grupos de chuvas identificados conforme os critérios de intensidade, persistência e abrangência. A analise de compostos atmosféricos e anomalias aplicada à nova geração de dados de reanálise ERA-INTERIM permitiu identificar os sistemas atmosféricos responsáveis por ocasionar tais eventos. Os resultados mostraram que o verão é a estação preferencial para ocorrência de eventos extremos em todas categorias analisadas, os quais são fortemente influenciados pelo fenômeno El Niño. Um maior número de eventos ocorre entre o norte do Rio Grande do Sul e o Paraná, e para os casos de Chuva Persistente o litoral de Santa Catarina se mostra uma região favorável a este tipo de evento. O estado de Santa Catarina até o sul do Paraná são regiões propícias a ocorrências de eventos Persistentes e Abrangentes na fase neutra do fenômeno, sendo que a Grande Florianópolis apresentou um maior número de casos durante os períodos de La Niña. Os principais ingredientes atmosféricos para ocorrência de eventos extremos com caráter abrangente são a disponibilidade de umidade nas camadas mais baixas da troposfera, juntamente com o jato de altos níveis e um cavado em médios níveis.

Abstract: The southern region of Brazil is characterized, due to its geographical location, by the diversity of meteorological systems operating throughout the year, resulting in adverse weather conditions. Excessive rainfall periods at any time of the year often result in natural disasters which bring several economic and social damages. This work analyzes the extreme events of precipitation, characterizing them according to their persistence and comprehensiveness, and verifying the influence of the phenomenon El Niño Southern Oscillation and the related atmospheric patterns. The methodology applied in the daily time series of grid point data allowed the classification of the extreme events into two main groups, called Intense Rain and Persistent Rain, for a period of 37 years (1979-2015). The development of a computational algorithm allowed the identification and knowledge of the spatial comprehensiveness of the extreme precipitation events, which were classified in a comprehensive and non-comprehensive character, resulting in four precipitation groups identified according to the criteria of intensity, persistence and comprehensiveness. The analysis of atmospheric compounds and anomalies applied to the new generation of ERA-INTERIM reanalysis data allowed to identify the atmospheric systems responsible for causing such events. The results showed that summer is the preferred season for the occurrence of extreme events in all the analyzed categories, which are strongly influenced by the El Niño phenomenon. A greater number of events occur between the northern Rio Grande do Sul and Paraná, and for the cases of Persistent Rain, the Santa Catarina coast is a region favorable to this type of event. From the Santa Catarina state to the southern Paraná there are regions conducive to occurrences of Persistent and Comprehensive precipitation events in the neutral phase of the phenomenon, with Greater Florianópolis presenting a more expressive amount of cases during the periods of La Niña. The main atmospheric ingredients for the occurrence of extreme events with a comprehensive character are the humidity availability in the lower layers of the troposphere, along with jet in high level and a dug in medium levels.