Scielo RSS <![CDATA[Revista Brasileira de Meteorologia]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=0102-778620140005&lang=es vol. 29 num. SPE lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.br/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.br <![CDATA[<b>Editorial</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500001&lng=es&nrm=iso&tlng=es <![CDATA[<b>Climate estimates for Eastern Amazon with OLAM model</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500002&lng=es&nrm=iso&tlng=es The OLAM model has as its characteristics the advantage to represent simultaneously the regional and global meteorological phenomena using a refining grid scheme. During REMAM project OLAM was applied for a few case studies with the goal to evaluate its performance to estimate the regional climate for the eastern Amazon during periods of El Niño and La Niña. Case studies were performed for the rainy periods of the years 2010 and 2011 that were driven by distinct oceanic conditions. Initially, the model results were compared with local observations. The results demonstrated that OLAM was able to represent well the major precipitating regions, the diurnal temperature cycle evolution, and the wind dynamics. After that, analysis of the results demonstrated that if we provide good initial conditions and a good representation of the sea surface temperature evolution, OLAM is able to forecast with two or three months in advance if a rainy season would be wet or dry.<hr/>O modelo OLAM tem como característica a vantagem de representar simultaneamente os fenômenos de escala global e regional através de um esquema de refinamento de grades. Durante o projeto REMAM o modelo foi aplicado para alguns estudos de caso com objetivo de avaliar o desempenho do modelo na estimativa do clima da região leste da Amazônia em períodos de El Niño e La Niña. Estudos de caso foram feitos para os períodos chuvosos dos anos 2010 e 2011que apresentaram condições oceânicas distintas. Inicialmente, os resultados do modelo foram comparados com dados observados da região de estudo. Os resultados mostraram que o modelo consegue representar bem os principais centros convectivos da região e adjacências, da evolução local do ciclo diurno de temperatura, e da dinâmica dos ventos. Posteriormente, a análise dos resultados mostrou que, se tivermos bons dados de condição inicial e boa representação da evolução das condições de temperatura da superfície do mar, o modelo consegue prever com antecedência de dois e três meses se uma estação chuvosa será mais seca ou úmida. <![CDATA[<b>Weather forecasting for Eastern Amazon with OLAM model</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500003&lng=es&nrm=iso&tlng=es The OLAM model has as its characteristics the advantage to represent simultaneously the global and regional meteorological phenomena using the application of a grid refinement scheme. During the REMAM project the model was applied for a few case studies to evaluate its performance on numerical weather prediction for the eastern Amazon region. Case studies were performed for the twelve months of the year of 2009. The model results for those numerical experiments were compared with the observed data for the region of study. Precipitation data analysis showed that OLAM is able to represent the average mean accumulated precipitation and the seasonal features of the events occurrence, but can't predict the local total amount of precipitation. However, individual evaluation for a few cases had shown that OLAM was able to represent the dynamics and forecast a few days in advance the development of coastal meteorological systems such as the squall lines that are one of the most important precipitating systems of the Amazon.<hr/>O modelo OLAM tem como característica a vantagem de representar simultaneamente os fenômenos meteorológicos de escala global e regional através de um esquema de refinamento de grades. Durante o projeto REMAM, o modelo foi aplicado para alguns estudos de caso com objetivo de avaliar o desempenho do modelo na previsão numérica de tempo para a região leste da Amazônia. Estudos de caso foram feitos para os doze meses do ano de 2009. Os resultados do modelo para estes casos foram comparados com dados observados na região de estudo. A análise dos dados de precipitação mostrou que o modelo consegue representar a distribuição média da precipitação acumulada e os aspectos da sazonalidade da ocorrência dos eventos, mas não consegue prever individualmente a acumulação de precipitação local. No entanto, avaliação individual de alguns casos mostrou que o modelo OLAM conseguiu representar dinamicamente e prever, com alguns dias de antecedência, o desenvolvimento de fenômenos meteorológicos costeiros como as linhas de instabilidade, que são um dos mais importantes sistemas precipitantes da Amazônia. <![CDATA[<b>Radar-observed spatial and temporal rainfall variability near the Tapajós-Amazon confluence</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500004&lng=es&nrm=iso&tlng=es Standard Amazonian rainfall climatologies rely on stations preferentially located near river margins. River breeze circulations that tend to suppress afternoon rainfall near the river and enhance it inland are not typically considered when reporting results. Previous studies found surprising nocturnal rainfall maxima near the rivers in some locations. We examine spatial and temporal rainfall variability in the Santarém region of the Tapajós-Amazon confluence, seeking to describe the importance of breeze effects on afternoon precipitation and defining the areal extent of nocturnal rainfall maxima.We used three years of mean S band radar reflectivity from Santarém airport with a Z-R relationship appropriate for tropical convective conditions. These data were complemented by TRMM satellite rainfall estimates. Nocturnal rainfall was enhanced along the Amazon River, consistent with the hypothesis that these are associated with the passage of instability lines, perhaps enhanced by local channeling and by land breeze convergence. In the daytime, two rainfall bands appear in mean results, along the east bank of the Tapajós River and to the south of the Amazon River, respectively.<hr/>Na Amazônia as series climatológicas estão baseadas na rede de estações meteorológicas de superfície que estão instaladas preferencialmente nas margens de rios. Portanto, o efeito de brisas fluviais que promovem precipitação no interior do continente não está sendo contabilizado nas medidas realizadas nestas estações. Além disto, estudos anteriores encontraram máximo de precipitação no período noturno sobre rios. Assim, este artigo examina a variabilidade espacial e temporal da precipitação na região de confluência dos rios Tapajós e Amazonas em Santarém, visando descrever a importância da brisa fluvial na distribuição da precipitação durante a tarde e definir a extensão da área onde ocorre maxima precipitação no período noturno. A refletividade medida pelo radar meteorológico banda S, instalado em Santarém para um período de três anos foi utilizada, tendo estes dados sido calibrados através dos dados do sensor de precipitação instalado abordo do satélite TRMM. A intensidade de precipitação foi estimada utilizando a relação ZR para o caso convectivo tropical. No período noturno, a máxima precipitação foi encontrada ao longo do rio Amazonas, consistente com a hipótese de que esta precipitação estaria associada a passagem das linhas de instabilidade neste período, talvez esta precipitação também esteja sendo reforçada pela canalização do rio e pela confluência do vento de retorno da brisa fluvial durante a noite. Para o período diurno, observou-se duas bandas de precipitações localizadas no interior do continente, uma ao longo da margem leste e outra ao sul dos rios Tapajós e Amazonas, respectivamente. <![CDATA[<b>Electric systems failures produced by CG lightning in Eastern Amazonia</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500005&lng=es&nrm=iso&tlng=es Operational records of power outages of the electric energy distribution systems in eastern Amazonia presented a large number of events attributed to lightning strikes, during the 2006 to 2009 period. The regional electricity concessionary data were compared to actual lightning observations made by SIPAM's LDN system, over two areas where operational sub systems of transmission lines are installed. Statistical relations were drawn between the monthly lightning occurrence density and the number of power outages of the electric systems for both areas studied. The results showed that, although with some delays between these variables peaks, the number of power disruptions has a tendency to follow the behavior of the lightning occurrence densities variations. The numerical correlations were positive and may be useful to the transmission lines maintenance crews at least for the Belém-Castanhal electricity distribution sub system. Evidence was found, that the SST's over certain areas of the Pacific and Atlantic Oceans, influence convection over the area of interest, and may help to prognosticate the periods of intense electric storms, requiring repair readiness for the regional electric systems.<hr/>Os registros de desligamentos dos sistemas de distribuição de energia elétrica, na Amazônia oriental, apresentaram um grande número de eventos atribuídos à incidência de raios, durante o período de 2006 a 2008. Dados da concessionária regional de energia foram comparados com observações de raios feitas pelo sistema de detecção do SIPAM sobre áreas que abrangem dois subsistemas de linhas de transmissão. Relações estatísticas, entre a densidade mensal de ocorrência de raios e o número de desligamentos dos sistemas elétricos, foram deduzidas para ambos os subsistemas estudados. Os resultados mostraram que apesar de alguns atrasos entre os picos dessas variáveis e o número de desligamentos de energia apresentam uma tendência de acompanhar as variações das densidades de eventos de raios. As correlações numéricas foram positivas e podem ser úteis às equipes de manutenção, pelo menos para o subsistema de Belém-Castanhal. Evidência foi encontrada de que anomalias de TSM, sobre certas áreas dos oceanos Pacífico e Atlântico, influenciam a convecção sobre a área de interesse, e consequentemente, podem ajudar a prognosticar os períodos de intensas tempestades, que necessitam de prontidão para reparos dos sistemas elétricos regionais. <![CDATA[<b>Lightning and precipitation produced by severe weather systems over Belém, Brazil</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500006&lng=es&nrm=iso&tlng=es CG Lightning flashes events monitored by a LDN of the Amazon Protection System, which included 12 LPATS IV VAISALA sensors distributed over eastern Amazonia, were analyzed during four severe rainstorm occurrences in Belem-PA-Brazil, in the 2006-2007 period. These selected case studies referred to rainfall events, which produced more than 25 mm/hour, or more than 40 mm/ 2 hours of precipitation rate totals, registered by a tipping bucket automatic high-resolution rain gauge, located at 1º 47' 53" S and 48º 30' 16" W. Centered at this location, a 30 ,10 and 5 km radius circles were drawn by means of a geographic information system, and the data from lightning occurrences within this larger area, were set apart for analysis. During these severe storms the CG lightning events, occurred almost randomly over the surrounding defined circle, previously covered by mesoscale convective systems, for all cases studied. This work also showed that the interaction between large-scale and mesoscale weather conditions have a major influence on the intensity of the storms studied cases. In addition to the enhancement of the lightning and precipitation rates, the electric activity within the larger circles can precede the rainfall at central point of the areas<hr/>Eventos de raios nuvem-solo registrados pela rede de detecção do SIPAM, integrada por 12 sensores VAISALA LPATS IV, distribuídos no leste da Amazônia, foram analisados durante 4 tempestades com ocorrência de precipitação intensa em Belém-PA-Brasil, em 2006-2007. Esses casos selecionados, correspondem a eventos de chuva com mais de 25 mm/hora ou 40 mm/ 2 horas, de precipitação registrada por um pluviômetro instalado em 1º 47' 53" and 48º 30' 16" O. Com centro nessa localização, um círculos de 30, 10 e 5 km de raio foram traçados através de um sistema de informação geográfica e os dados de eventos de raios nessas áreas foram separados para analise. Durante essas tempestades, os eventos de raios ocorreram de maneira quase aleatória, sobre a área maior que já havia sido previamente coberta por sistemas convectivos de mesoescala, em todos os casos. Esse trabalho também mostrou a grande influencia dos sistemas de larga escala nas condições de tempo que levaram às tempestades severas estudadas. Adicionalmente, foi observado que, quando existe interação entre sistemas de larga e meso escalas, tanto a precipitação como o numero de relâmpagos aumentaram significativamente e a atividade elétrica nos círculos maiores pode anteceder a chuva no ponto central. <![CDATA[<b>Climatological classification of available potential energy for convection in the city of Belém-PA</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500007&lng=es&nrm=iso&tlng=es A classificação climatológica da Energia Potencial Disponível para a Convecção (CAPE) foi estudada para verificar a possibilidade de ocorrer convecção e tipo de organização em Belém-PA, Brasil, associando-a com eventos extremos de precipitação (EEPRP). Para a análise da CAPE, utilizou-se dados de radiossondagens do DTCEA e de precipitação da estação do INMET, no período de 1987 a 2011. Observou-se que a atmosfera local apresenta condições favoráveis ao desenvolvimento de convecção profunda, pois a CAPE com valores maiores que 1000 J/kg foi a mais frequente, representando 61% de todas radiossondagens. O valor de 1000 J/kg, segundo alguns autores, é o limite para convecção profunda. As classificações CAPE 2 e 3 apresentaram tendências significativas de aumento ao longo dos anos, enquanto a CAPE 1 diminuição. Essa situação provavelmente é resultado do aumento da temperatura do ar ocorrido na cidade, impactando o valor da CAPE. Os resultados também mostraram que as correlações entre a CAPE e EEPRP, a CAPE e os Índices Oceânico do Pacífico e Gradiente Inter-Hemisférico do Atlântico foram baixas. Então, a CAPE não é condição suficiente para formação de nuvens e precipitação, pois forçantes dinâmicas de meso e grande escala contribuem decisivamente para modular o clima da cidade.<hr/>The climatological classification of the Convection Available Potential Energy (CAPE) was studied in order to verify both the possibility of convection to start and the organizational type, in Belém (Pará - PA, Brazil), associating it to extreme precipitation events (EEPRP). For the CAPE analysis, DTCEA's radiosonde data and precipitation measurements from the INMET's stations, in the period from 1987 to 2011, we used. It was observed that the local atmosphere presented favorable conditions for the development of deep convection, because the most frequent CAPE values were higher than 1000 J/Kg, representing 61% of all radiosonde measurements. According to some authors, a CAPE value of 1000J/Kg is the deep convection limit. The CAPE 2 and 3 classifications presented significant increasing tendencies along the years, whereas CAPE 1 showed a decrease. This is probably due to the air temperature increased at the city, impacting the CAPE value. A low correlation between CAPE and EEPRP, as well as between CAPE and Pacific Ocean Index and the Atlantic Interhemispheric Gradient. was also shown. Therefore CAPE is not sufficient condition for the formation of clouds and precipitation, since meso and large scale dynamical forcing are relevant contributors to the climate modulation on the city. <![CDATA[<b>Importance of thermodynamic conditions during extreme precipitation events over Belém city and metropolitan region</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500008&lng=es&nrm=iso&tlng=es O objetivo desta pesquisa foi verificar a importância dos fatores termodinâmicos na ocorrência de eventos extremos de precipitação em Belém (PA) e região metropolitana, no período de agosto de 2008 a dezembro de 2009. O estudo da termodinâmica da atmosfera foi realizado a luz das teorias da Energia Potencial Disponível para a Convecção (CAPE) e, da Energia de Inibição da Convecção (CINE). Para classificar os eventos extremos de precipitação foi utilizado o método dos decis, a fim de associá-los aos valores da CAPE e da CINE. Observou-se que a região estudada possui forte atividade convectiva durante todo o ano, e que nem sempre CAPE alta e CINE baixa produz precipitação. Esta situação determina convecção profunda, mas para haver precipitação existe a necessidade da forçante dinâmica, inclusive para a ocorrência de eventos extremos de precipitação no período chuvoso a forçante dinâmica é a ITCZ, e no período seco o que contribui é a Linha de Instabilidade (LI). Então quando o processo de precipitação dependeu, exclusivamente, da CAPE, foi necessário um valor alto para gerar convecção profunda e por consequência precipitação, enquanto, que no processo de precipitação com contribuição dinâmica não foi necessário um valor tão significativo da CAPE.<hr/>The purpose of this research was to verify the importance of thermodynamic factors on the occurrence of extreme precipitation events in the city of Belém (PA) and its metropolitan area, during the period of August 2008 to December 2009. The study of the atmosphere thermodynamics was based on the theories of Convective Available Potential Energy (CAPE) and Convective Inhibition Energy (CINE). To classify the extreme precipitation events the decis method was used in order to associate them to the CAPE and CINE values. It was verified that the studied region has strong convective activity during all the year, and that not always high CAPE and low CINE determine precipitation. Those situations in fact determine profound convection, but to ensure precipitation, dynamic enforcement is required. For the occurrence of extreme precipitation events during the rainy season the ITCZ is the forcing dynamic and during the dry season the squall lines contribute to them. Then when the precipitation process is exclusively CAPE dependent, a high CAPE value is required in order to generate deep convection and, consequently, precipitation. Otherwise, for dynamic contribution precipitating process a significant value of CAPE is not needed. <![CDATA[<b>Study of severe rainfall events occurring in 2009 in the State of Pará</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500009&lng=es&nrm=iso&tlng=es A importância da previsão meteorológica para períodos muito curtos de tempo (nowcasting) tem crescido nos últimos anos, devido ao aumento considerável de desastres naturaiscomo enchentes, deslizamentos de terra, rajadas de vento, etc. Nesse contexto, o uso do equipamento radar meteorológico tem grande utilidade operacional, na detecção e acompanhamento de fenômenos meteorológicos adversos de curto prazo. A Região Metropolitana de Belém (RMB) é uma das regiões mais populosas da Amazônia. Nos últimos anos vem apresentando uma ocupação urbana desordenada, o que talvez possa ser uma das causas dos problemas que a população sofre com os alagamentos e inundações. Os eventos extremos ocorridos durante o ano de 2009 foram identificados e analisados com o uso do TITAN (Thunderstorm Identification, Tracking, Analysis and Nowcasting). Os resultados mostram que 66% dos eventos extremos ocorreram na estação chuvosa, sendo devido a três principais sistemas meteorológicos, a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), a interação desta com a Zona de convergência do Atlântico Sul (ZCAS) e as Linhas de Instabilidade (LI) em sua maioria originadas na brisa marítima. Os resultados mostram também que os sistemas de menor escala, como as LI, apresentam severidade maior por provocar altas taxas de precipitação horária.<hr/>The importance of weather forecasts for very short periods of time (nowcasting) has increased in recent years due to the considerable increase in natural disasters such as floods, landslides, wind gusts, etc. In this context, the use of weather radar equipment has great operational utility in the detection and monitoring of adverse short notice meteorological phenomena. The metropolitan region of Belém (RMB) is one of the most populous regions of the Amazon. In recent years unplanned urban occupation is taking place, being probably one factor that causes troubles for the population that suffers due to downpours and flooding. The 2009 year extreme events were identified and analyzed using the TITAN (Thunderstorm Identification, Tracking, Analysis and Nowcasting). The results show that 66% of severe events have occurred during the rainy season, which was due to three major weather systems: the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), its interaction with the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) and Squall Lines (LI) originated mostly from the sea breeze. The results also show that smaller-scale systems, like the lines, have higher severity because they cause higher rates of hourly precipitation. <![CDATA[<b>Extreme precipitation-streamflow event in the river Araguari basin, Amapá/Brazil</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500010&lng=es&nrm=iso&tlng=es O objetivo da investigação foi analisar vazões extremas ocorridas entre 9 e 14 de abril de 2011 na bacia do Rio Araguari-AP. A metodologia consistiu de três etapas principais: 1) re-análise da precipitação estimada pelo Modelo BRAMS (Brazilian in Development Regional Atmospheric Model System),utilizando como suporte a sinótica do mesmo período; 2) análise de vazão nas seções de monitoramento hidrológico em Porto Platon, Capivara e Serra do Navio (ADCP-Accustic Doppler Profiller Current); 3) análise estatística da série histórica de vazões máximas em Porto Platon utilizando distribuição de Gumbel. Observou-se que o modelo BRAMS capturou parcialmente o padrão do sistema de precipitação quando comparado com a análise sinótica e com os dados da literatura, mas demandando ainda otimização na representação de respostas hidrológicas extremas. Em Porto Platon foi registrada uma vazão recorde de 4036 m3/s, cujo comportamento foi analisado sob a ótica dos mecanismos disponíveis de monitoramento no Estado. Concluiu-se que tais eventos extremos são pouco detectáveis e oferecem riscos consideráveis aos usuários da bacia. A previsão de vazão, baseada na série hidrológica disponível, era de 100 anos de retorno, mas as análises revelaram que este período seria de 360 anos, indicando significativa fragilidade do sistema de previsão de eventos extremos no Estado.<hr/>The objective of this investigation was to analyse the extreme river flows which have occurred between 9 and 14 April 2011 in the Rio Araguari-AP. The methodology consisted of three main steps: 1) re-analysis of precipitation estimated by the BRAMS (Brazilian Development in Regional Atmospheric Model System) model using the synoptic of the same period as support, 2) analysis of streamflow in sections of hydrological monitoring in Porto Platon, Capivari and Serra do Navio (ADCP-Accustic Profiller Doppler Current); 3) statistic analysis of the time series of maximum river flows in Porto Platon using Gumbel distribution. It was observed that the BRAMS system partially captured the standard precipitation when compared with the synoptic analysis and literature data, but the extreme hydrological responses representation still needs an optimization. In Porto Platon a flow record of 4036 m3 /s was recorded, whose behavior was analyzed from the perspective of the available monitoring mechanisms in the State. It was concluded that such extreme events are poorly detectable and offer considerable risks to users of the basin. The stream flow prediction based on available hydrological series was 100 years recurrence, but the analysis have revealed that this period would be 360 years, indicating significant deficiency of the prediction system of extreme events in the State. <![CDATA[<b>Impacts of deforestation and climate change on water resources in the Western Amazon using the SLURP model</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-77862014000500011&lng=es&nrm=iso&tlng=es O modelo hidrológico semi-distribuído SLURP foi utilizado nesta pesquisa com o objetivo de investigar os impactos causados pelas mudanças na cobertura e uso da terra, bem como mudanças climáticas sobre os processos hidrológicos na sub-bacia do rio Jamari. A metodologia adotada faz uso de imagens Landsat, MDE, dados de estações meteorológicas e postos pluviométricos, como parâmetros de entrada para o modelo. Cenários reais e extremos de desmatamento foram simulados, com base em dados do Prodes. Verificou-se aumento do escoamento superficial quando ocorre desmatamento, com aumento mais significativo na estação seca. Uma vez que uma menor quantidade de água é interceptada pelo dossel, a evapotranspiração e a infiltração também tendem a diminuir com o desmatamento. Com as mudanças climáticas, os cenários de aumento da temperatura e da precipitação tendem a aumentar a evapotranspiração e escoamento, e o aumento da temperatura e diminuição das precipitações tende a aumentar a evapotranspiração e diminuir o escoamento, a infiltração e a evaporação. Durante a estação seca, o escoamento tende a aumentar consideravelmente. Isso sugere que, se a taxa anual de desmatamento permanecer a mesma ou aumentar, problemas socioambientais podem agravar-se, tanto durante a estação seca, quanto a chuvosa.<hr/>The semi-distributed hydrological model SLURP was used in this study in order to investigate the impacts caused by coverage/land usage and climate changes on hydrological processes in the Jamari River sub-basin. The methodology makes use of Landsat images, DEM, weather stations and rain gauges data, as input parameters to the model. Real and extreme deforestation scenarios were simulated based on Prodes data. When deforestation takes place an increase in runoff is observed, being more significant during the dry season. Since a smaller quantity of water is intercepted by the canopy, evapotranspiration and infiltration also tend to reduce with deforestation. With climate change scenarios of increased temperature and precipitation, evapotranspiration and runoff tend to increase; an increased temperature and decreased precipitation tends to increase evapotranspiration and reduce runoff, infiltration and evaporation. During the dry season, the flow tends to increase considerably. This suggests that, if the annual rate of deforestation remain the same or increase, socio- environmental problems can worsen during both the dry and rainy seasons.