Planejamento para Sustentabilidade em Regiões Vulneráveis a Chuvas Extremas em SC, Brasil, Manuais, Projetos, Pesquisas de Climatologia

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Raidel Báez Prieto

Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC

[email protected]

Planejamento para a sustentabilidade de regiões vulneráveis a eventos

extremos de chuva persistente em Santa Catarina, Brasil.

Francisco Henrique de Oliveira Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC [email protected]

8 º^ CONGRESSO LUSO-BRASILEIRO PARA O PLANEAMENTO URBANO, REGIONAL, INTEGRADO E SUSTENTÁVEL (PLURIS 2018). Cidades e Territórios - Desenvolvimento, atratividade e novos desafios Coimbra – Portugal, 24, 25 e 26 de outubro de 2018

PLANEJAMENTO PARA A SUSTENTABILIDADE DE REGIÕES

VULNERÁVEIS A EVENTOS EXTREMOS DE CHUVA PERSISTENTE EM

SANTA CATARINA, BRASIL.

Prieto B.R., Oliveira H. F.

RESUMO

O estado de Santa Catarina (SC) vem apresentando maior frequência e intensidade de eventos climáticos extremos, segundo dados da Defesa Civil de SC (DC). A partir da climatología de SC analisaram-se as condições das chuvas persistentes extremas durante parte de janeiro 2018 em SC, período influenciado pelo evento La Niña. Foram gerados mapas temáticos, analisando as condições termodinâmicas sobre SC nesse período, associadas à Zona de Convergência de Umidade proveniente da Amazônia. No meio computacional e com recursos de geoprocessamento gerou-se um mapa contendo as regiões vulneráveis em relação ao efeito provocado pelas chuvas persistentes extremas. Em diversas cidades as chuvas superaram a média climática, deixando-as em estado de emergência, principalmente pelos deslizamentos e inundações acontecidos. Ressalta-se que na capital Florianópolis foram registrados mais de 400 mm em 48h. Órgãos de planejamento, gestão territorial e DC ficam alertados das condições sinóticas destas chuvas e das regiões vulneráveis em SC.

1 INTRODUÇÃO

Os desastres ambientais relacionados às chuvas, inundações e deslizamentos de terra podem ocorrer, por exemplo, devido a eventos climáticos que geram uma quantidade de água superficial em pouco tempo (chuvas intensas), ou duram por longos períodos de tempo (chuvas persistentes). A América do Sul é afetada por sistemas atmosféricos de escala sinóptica, influenciados por fatores de circulação de diversas escalas, de origem tropical ou extratropical, causando chuvas intensas e persistentes ao longo do ano no sul do Brasil. (MARENGO et al., 2007; REBOITA et al., 2010; TEDESCHI et al., 2014). Nos últimos 30 anos, o Brasil sofreu vários desastres ambientais em diferentes épocas do ano (GRIMM, 2009), sendo a grande maioria relacionada a fenômenos meteorológicos ou extremos climáticos extremos, como chuva intensa, chuva prolongada, ventos intensos, que por sua vez, levam aos desastres ou eventos mencionados acima. Na região sul do Brasil, o estado de Santa Catarina (SC) é fortemente influenciado por eventos climáticos extremos, como secas prolongadas, chuva prolongada, granizo e ventos intensos de acordo com informações da Defesa Civil do Estado disponíveis em (www.defesacivil.sc.gov.br). Nunes e Da Silva (2013), mediante o uso da modelagem climática regional, estudaram no leste e norte do estado de Santa Catarina, a frequência de desastres naturais ocasionados por eventos extremos de precipitação nos últimos 60 anos. Os autores mostram uma climatologia na região, onde os maiores números de eventos têm ocorrido no verão e

médios da chuva no período. Esse último resultado coincide com os estudos realizados em SC por Nunes e Da Silva (2013); Cardoso e Calearo (2017). Analisando os mapas temáticos obtidos para o caso extremo em estudo, durante o dia 9 de janeiro de 2018, o escoamento subtropical com pulsos anticiclônicos de 1020 hPa, possibilitou a formação de um cavado invertido sobre o Rio Grande do Sul (RS), ocasionando nebulosidade convectiva na região Sudoeste deste território (figura 1 A-B). O Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS), atua com valor central de 1024 hPa e mantém advecção de ar frio e úmido sobre as regiões do Leste de SC e Paraná (PR) (figura 1-C), provocando chuva fraca e mal distribuída. Observa-se o escoamento de ar quente e úmido proveniente da região Amazônica em combinação com a intensa convergência de umidade na camada limite da atmosfera (figura 1-C), promovendo a Zona de Convergência de Umidade (ZCOU) aliada a uma área de baixa pressão barotrópica (figura 1-A) y com fraco gradiente de espessura (figura 1-F). Esses são os principais ingredientes que geram divergência em 200 hPa (figura 1-D), favorecendo a perda de massa e respectivamente ômega negativo (figura 1-F). Observa-se que neste dia, a média atmosfera em 500 hPa, encontra-se com escoamento proveniente de nordeste a norte, embebido ao ar mais quente e instável.

Fig. 1 – (A) Carta Sinótica da Marinha do Brasil, (B) Imagem de Satélite GOES – 16 do CPTEC/INPE, (C) Temperatura e umidade e vento em 850 hPa, (D) Divergência e linha de corrente em 200 hPa, (E) Advecção de Temperatura e Vento em 500 hPa, (F) Pressão a Nível Médio do Mar, Altura Geopotencial entre 1000 e 500 hPa e Ômega. Dia 9 de janeiro de 2018 no horário 12 UTC.

C D

E F

A B

O 10 de janeiro de 2018 foi marcado pela penetração do escoamento anticiclônico subtropical de 1020 hPa, onde a dinâmica do ar subtropical gera um amplo cavado invertido sobre o RS (figura 2-A). O Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS), atua com valor central de 1026 hPa e mantém o transporte de ar frio e úmido sobre as regiões do leste de SC e PR (figura 2-C), provocando chuva moderada a forte em alguns pontos mal distribuídos. O escoamento convergente dos ventos alísios (figura 2-C) intensifica a nebulosidade sobre boa parte das regiões Sul e Sudeste do Brasil (figura 2-B), devido à intensa ascensão de ar (figura 2-F). A Alta da Bolívia mantém valores de divergência positiva em 200 hPa (figura 2-D) e existe na média atmosfera em 500 hPa, advecção de temperatura positiva (figura 2-E).

Fig. 2 – (A) Carta Sinótica da Marinha do Brasil, (B) Imagem de Satélite GOES – 16 do CPTEC/INPE, (C) Temperatura e umidade e vento em 850 hPa, (D) Divergência e linha de corrente em 200 hPa, (E) Advecção de Temperatura e Vento em 500 hPa, (F) Pressão a Nível Médio do Mar, Altura Geopotencial entre 1000 e 500 hPa e Ômega. Dia 10 de janeiro de 2018 no horário 12 UTC.

Observou-se para o dia 11 de janeiro de 2018, que a instabilidade aumentou progressivamente em SC. Percebe-se que o escoamento subtropical persiste com pulsos

A B

C D

E F

Com o passar dos dias o tempo se estabilizou e no dia 15 de janeiro de 2018 se reativou a instabilidade sobre SC. No inicio deste novo período de chuvas, um sistema frontal com seu ramo frio penetra o território Argentino e Rio Grande do Sul, acoplado a um ciclone extratropical maduro, com valor central de 1004 hPa (figura 4-A). O sistema encontra-se com temperatura de 12ºC em 850 hPa, com alta umidade das latitudes baixas (figura 4-C). Observa-se uma crista em 200 hPa, favorecida pela Alta da Bolívia onde ocorre divergência de massa no setor Oeste de SC (figura 4-D). A combinação destes fatores junto à instabilidade pré-frontal possibilita o desenvolvimento de núcleos de tempestades entre o Paraguai, Paraná e Oeste de SC (figura 4-B). Na Faixa Leste, muitas nuvens baixas e médias desencadeadas pela umidade marítima e o fluxo tropical de noroeste em 850 hPa. Existe advecção fria proveniente de um sistema de alta pressão pós-frontal na região do Uruguai e uma advecção de ar quente acima da Faixa Leste de SC (figura 4-E). O sistema possui escoamento baroclínico nos níveis médios da troposfera (500 hPa) (figura 4-F).

Fig. 4 – (A) Carta Sinótica da Marinha do Brasil, (B) Imagem de Satélite GOES – 16 do CPTEC/INPE, (C) Temperatura e umidade e vento em 850 hPa, (D) Divergência e linha de corrente em 200 hPa, (E) Advecção de Temperatura e Vento em 500 hPa, (F) Pressão a Nível Médio do Mar, Altura Geopotencial entre 1000 e 500 hPa e Ômega. Dia 15 de janeiro de 2018 no horário 12 UTC.

A B

B C

D E

Para o dia 16 de janeiro o sistema transiente encontra-se em deslocamento sobre o oceano Atlântico adjacente a, altura de Florianópolis, onde seu ramo frio esta conectado a um ciclone extratropical com valor de 1002 hPa, com fraco gradiente de pressão (figura 5 A-B). Nota-se um anticiclone pós-frontal na retaguarda deste sistema, com pressão central de 1018 hPa. Observa-se que a nebulosidade encontra-se mais carregada entre o PR, SP e Atlântico adjacente. Em SC, muitas nuvens baixas e estratiformes as quais geral precipitação moderada a forte em alguns pontos do Litoral. O transporte de ar relativamente quente oriundo da região Amazônica (figura 5-C), alimenta a frente fria e mantém as nuvens ativas na região. O sistema encontra-se mais baroclínico em área oceânica do que em superfície (figura 5-F) e com fraco gradiente de temperatura horizontal. Observa-se um fluxo baroclínico em 500 hPa dando suporte dinâmico a frente fria (figura 5-E).

Fig. 5 – (A) Carta Sinótica da Marinha do Brasil, (B) Imagem de Satélite GOES – 16 do CPTEC/INPE, (C) Temperatura e umidade e vento em 850 hPa, (D) Divergência e linha de corrente em 200 hPa, (E) Advecção de Temperatura e Vento em 500 hPa, (F) Pressão a Nível Médio do Mar, Altura Geopotencial entre 1000 e 500 hPa e Ômega. Dia 16 de janeiro de 2018 no horário 12 UTC.

A B

C D

E F

Observa-se que tanto para o primeiro período de chuva persistente (figura 7-A), como para o segundo período (figura 7-B), que existem valores de ômega negativos em todos os níveis da atmosfera sobre SC nos dias 10 e 16, os quais são considerados metade dos dias que configuram o evento. Estes movimentos ascendentes são provocados pelas condições atmosféricas antes descritas, que em seu conjunto mantiveram o desenvolvimento de nuvens de muita chuva convectiva na região por tantos dias.

Fig. 7- Média de Ômega (Pa s-1) dentro das latitudes de SC (-30° e -25° latitude sul) para um corte vertical desde 1000 até 200 hPa (longitudes de SC dentro do retângulo). Dias 10 (A) e 17 (B) de janeiro 2018 respetivamente.

Na figura 8 são apresentadas algumas imagens do momento, no dia da maior enchente em Florianópolis - SC 11/01/2018, que claramente mostram a forte instabilidade na região provocada pelas condições sinóticas anteriormente descritas.

Fig. 8 - A-B- Imagens do Satélite GOES 16 no dia de maior acumulado da chuva ( de janeiro). C- Imagens do radar, dia 11 de janeiro, com o fenômeno em pleno desenvolvimento.

A B

A B

C

Pela análise sinótica antes descrita, verifica-se que desde os primeiros dias do ano 2018, período de verão, as condições atmosféricas não ficaram estáveis segundo o padrão normal de verão. Portanto, se verifica na figura 9, que vários municípios de SC foram atingidos pelo avento, e consequentemente declarados em estado de alerta pelos danos que a chuva persistente provocou, sendo esses danos registrados pela Defesa Civil do Estado. Para o inicio da chuva persiste, que começou no dia 9 de janeiro, iniciaram os registros de desabrigados pelo alagamento e deslizamentos de terra. No dia 10 de janeiro teve-se um registro oficial divulgado pela DC de 210 desabrigados e 234 afetados e a perda de 1 vida humana. Para o dia 11 de janeiro foram relatadas 20 ocorrências nos municípios, 3. afetados e 937 residências, 2 mortos, 1 ferido e 2 desaparecidos. Os municípios que reportaram danos mais significativos foram os geograficamente presentes na região leste de SC, como Balneário Camboriú, Brusque, Biguaçu, Bombinhas, Braço do Norte, Imbituba, Navegantes, Joinville, São Francisco do Sul, São João Batista, São José. Em especial a capital Florianópolis reportou as maiores chuvas com mais de 400 mm em 48h que ocasionaram diversos alagamentos. Foram 1230 desalojados, 155 desabrigados, 30 residências interditadas, 4 pontes destruídas e danos em diversas vias públicas municipais. Os bairros em Florianópolis onde foram registrados os maiores acumulados de chuva foram Carijós 409 mm, Santo Antônio de Lisboa 331 mm, Itacorubi 324 mm, Centro 318 mm, e com danos significativos os bairros: Ratones, Monte Verde, Rio Tavares, Campeche, Itacorubi, Lagoa da Conceição e Papaquara. Registrou-se que para as vias públicas municipais, pelo menos 84 ruas foram danificadas, ocorreram 98 eventos de quedas de muros, públicas e privadas, 6 pontes foram completamente destruídas com deslizamentos generalizados de pequeno e médio porte por todas as regiões (figura 9).

Fig. 9 – Representação das Regiões mais Vulneráveis em relação aos danos causados pela Chuva Persistente Extrema de Janeiro 2018, a partir dos dados do boletim de ocorrência da Defesa Civil de SC.

meteorológicos obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e do Centro de Informações de Recursos Ambientais e de Hidrometeorologia de SC (EPAGRI-CIRAM), assim como também a toda a equipe de colegas e professores no Laboratório de Geoprocessamento (GEOLAB) da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC).

REFERÊNCIAS

CARDOSO, C. S., CALEARO, D. S. (2017), Variabilidade Espaço- Temporal dos Eventos Extremos de precipitação no sul do Brasil: Análise da intensidade e persistência e suas relações com o ENOS, Cadernos Geográficos (UFSC), v. 36, p. 37-48.

GRIMM, A. M. (2009), Clima da Região Sul do Brasil. In: CAVALCANTI, I. F. A.; FERREIRA, N. J.; JUSTI DA SILVA, M. G. A.; SILVA DIAS, M. A. F. Tempo e clima no Brasil. SP.: Ed. Oficina de Textos, p. 259-274.

MARENGO, J. A., ALVES, L. M., VALVERDE, M. C., ROCHA, R. P.; LABORBE, R. (2007), Eventos extremos em cenários regionalizados de clima no Brasil e América do Sul para o século XXI: Projeções de clima futuro usando três modelos regionais. Relatório 5. MMA/SBF/DCBio, Brasília.

NUNES, A. B.; DA SILVA, G. C. (2013), Climatology of extreme rainfall events in eastern and northern Santa Catarina state: present and future climate. Revista Brasileira de Geofísica (Impresso), v.31, p.1-13.

REBOITA, M. S., GAN, M. A., ROCHA, R. P., AMBRIZZI, T. (2010), Regimes de Precipitação na América do Sul: Uma Revisão Bibliográfica. Revista Brasileira de Meteorologia, v.25, n.2, p. 185- 204.

TEDESCHI, R. G.; GRIMM, A. M.; CAVALCANTI, I. F. A. (2014), Influence of Central and East ENSO on extreme events of precipitation in South America during austral spring and summer. International Journal of Climatology, v.35. p. 2045–2064.