Caracterização dos eventos meteorológicos extremos no nordeste de Santa Catarina

Abstract

Santa Catarina tem sido afetada frequentemente por eventos meteorológicos extremos que têm causado muitas perdas humanas, econômicas e ambientais. Entender os mecanismos de formação destes eventos é de grande importância para minimizar seu impacto na sociedade. O objetivo deste estudo foi identificar e analisar as características físicas e atmosféricas de eventos adversos por precipitação que culminaram em desastres na região nordeste do estado de Santa Catarina. Inicialmente, foi feita a identificação dos eventos meteorológicos para o período entre 2008 e 2019 que resultaram em estado de calamidade pública ou situação de emergência, disponibilizados no banco de dados da Defesa Civil estadual. A pesquisa resultou em 200 eventos, distribuídos em 34 municípios, classificados como: alagamento, chuva intensa, deslizamento, enxurrada, granizo, inundação e tornado, sendo predominante os registros de enxurrada, com 149 casos. Os resultados mostraram que no ano de 2011 ocorreram o maior número de eventos, com 58 casos, seguido por 2008 com 33 casos. Os municípios que registraram maior números de desastres foram Penha, Camboriú, Araquari, Balneário Barra do Sul, Blumenau e Joinville. Após a identificação dos eventos, foi feita uma avaliação de suas características a partir de dados de sensoriamento remoto incluindo dados dos satélites Aqua e Terra, de precipitação do programa GPM IMERG; de relâmpago pelo sensor LIS do satélite TRMM; de reanálises atmosféricas do modelo MERRA-2. As características avaliadas foram da estimativa de precipitação média diária, da temperatura do topo das nuvens, do raio efetivo do tamanho das gotas e de gelo, da intensidade do vento zonal e da presença relâmpagos nas nuvens. Os resultados da avaliação da temperatura do topo das nuvens mostraram que 79% corresponderam a eventos com topos mais frios de 0oC, indicando que em sua maioria são nuvens profundas. O tamanho do raio efetivo médio das gotas líquidas foi de 16,5 µm, mostrando que estas gotas são similares às nuvens marinhas que possuem gotas maiores. Os dados de vento mostraram que sua direção é predominantemente de leste, indicando que a maior parte dos casos possuem transporte de vapor do Oceano Atlântico próximo. A distribuição de precipitação foi maior a leste das montanhas locais, mostrando que o relevo tem grande relevância na localização dos extremos. Estimativas do número de relâmpagos mostraram que ocorreram 28 casos com presença de nuvens eletrificadas. Os resultados apresentaram importantes características dos eventos extremos para a região de estudo e que poderão ser determinantes para os tomadores de decisão.

Abstract: The state of Santa Catarina has frequently been affected by extreme weather events that have caused many human, economic and environmental losses. Understanding the mechanisms of formation of these events is of great importance for minimizing its impact on society. The aim of this study was to identify and analyze the physical and atmospheric characteristics of adverse extreme events that caused disasters in the northeast region of Santa Catarina. Initially, an identification of these meteorological events was performed for the period between 2008 and 2019. The selected cases were considered the ones that resulted in a state of public calamity and emergency situation by the municipalities and which were made available in the state Civil Defense database. The research resulted in 200 events, distributed in 34 cities in the region, classified as: flooding, heavy rain, landslides, runoff, hail, and tornado, with predominant records of flooding, with 149 cases. The results inherent in the year 2011 had the highest number, totaling 58 events, followed by the year 2008 with 33 cases. The cities that registered the highest numbers of disasters were Penha, Camboriú, Araquari, Barra do Sul, Blumenau and Joinville. After identifying the events, an evaluation of their characteristics was carried out based on remote sensing data including data from the Aqua and Terra satellites, precipitation from the GPM IMERG program; lightning by TRMM satellite LIS sensor; atmospheric reanalysis from the MERRA-2 model. The characteristics evaluated were the average daily estimate of precipitation, the clouds top temperatures, the effective radius of the cloud droplet and the intensity of the zonal wind. The results for the cloud top temperature showed that tops colder than 0oC corresponded to 79% of the events and therefore corresponded to deep clouds. Analysis of the mean effective radius of the liquid droplets was about 16,5 µm, showing that these droplets are similar to marine clouds that usually have larger droplets. The wind data indicated that its predominant direction was from the east, indicating that most cases have vapor transport from the nearby Atlantic Ocean. The distribution of precipitation showed that it was greater east of the local mountains, showing that topography is of great importance for the location of the extremes. Estimates of the number of lightning flashes showed that there were 28 cases with the presence of electrified clouds. The results showed important characteristics of extreme events for the study region and that are crucial for decision makers.