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XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

XIX SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HIDRÍCOS

A CHEIA DE 2009 NA REGIÃO AMAZÔNICA MONITORADA PELO SATÉLITE ALTIMÉTRICO ENVISAT

Joecila Santos da Silva1; Frank Menezes de Freitas2; Leonardo Alves Vergasta2; Tainá Sampaio Xavier Conchy2; Aline Corrêa Souza2; Guilherme Cordeiro Figliuolo2; Robson Azevêdo de

Oliveira2; Daniel Medeiros Moreira3; Stéphane Calmant4; Frédérique Seyler5

RESUMO --- Inicialmente desenvolvido para aplicações oceânicas, os satélites altimétricos demonstram uma nova contribuição para monitoramento de eventos hidrológicos extremos em hidrossistemas continentais. No presente estudo foram utilizados, conjuntamente, dados in situ e dados altimétricos da missão ENVISAT, como resultado, apresenta-se a variabilidade espacial da amplitude da cota altimétrica e das anomalias de cheia para o ano de 2009 na Amazônia, para 8 anos da missão, durante os períodos compreendidos entre os anos de 2002 a 2010. A amplitude da lâmina de água apresentou valores similares entre os dados altimétricos e os dados das réguas linimétricas, com uma amostragem muito mais densa dos dados altimétricos que com os dados in situ. Comparação entre as cotas máximas das séries temporais de 2009 e as cotas máximas dos cotagramas denota anomalias significativas, com até 4 m, nas porções Norte-Noroeste, Central e Sudoeste da bacia, claramente associada com a cheia excepcional nestas áreas. Estas anomalias da cheia de 2009 são consistentes com as anomalias climatológicas da bacia, diretamente relacionadas aos eventos ENOS no Pacífico tropical. Como contribuição para a gestão dos recursos hídricos apresenta-se à comunidade hidrológica os últimos resultados da missão de ENVISAT demonstrando sua singularidade em monitorar eventos hidrológicos extremos em grande escala.

ABSTRACT --- Although developed for oceans, satellite altimetry provides a new capability for measuring extreme hydrologic events occurring in continental water systems. From study mixing in situ data and ENVISAT altimetry data, as result, we present the spatial variability of the stage amplitude and of anomalies of the 2009 exceptional Amazon flood over the 8 year mission period from October 2002 to October 2010. The stage amplitude between the virtual stations and the limnimetric gauges do not show noticeable anomalies, much denser sampling being offered by the ENVISAT mission with respect to the gauges. Comparison between the 2009 flood peak and the annual water level hydrograph to the 2002-2010 flood peak show significant anomalies with up 4 m in the North-Northwest, Central and Southwest portions of the basin clearly associated with the exceptional flood season in these regions. These stage anomalies are consistent with climate anomalies in the Amazon basin closely connected to ENSO events in the tropical Pacific. The most significant contribution of this study in the area of water resources is to confront the hydrological community with the latest results of the ENVISAT mission and further demonstrates the unique strength of this mission for measuring large-scale extreme hydrologic events.

Palavras-chave: Altimetria espacial, bacia Amazônica, eventos extremos

1 Universidade do Estado do Amazonas – UEA; Centro de Estudos Superiores do Trópico Úmido – CESTU; Av. Djalma Batista 3578, Flores, 69050-

010, Manaus-AM, Brasil; e-mail: [email protected] 2 Universidade do Estado do Amazonas – UEA, Bacharelado em Meteorologia, Escola Superior de Tecnologia – EST, Av. Darcy Vargas, 1200, 69065-020, Manaus - AM, Brasil, e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected] 3 Serviço Geológico do Brasil – CPRM; Av. Pasteur 404, Urca, 22290-040, Rio de Janeiro – RJ, Brasil; e-mail: [email protected] 4 Institut de Recherche pour le Développement – IRD, UMR 5566 LEGOS CNES/CNRS/IRD/UT3; 14 av. Edouard Belin, 31400, Toulouse, France;

e-mail: [email protected] 5 Institut de Recherche pour le Développement – IRD, UMR ESPACE-DEV; 500 rue Jean François Breton, 34093, Montpellier Cedex 5, France; e-

mail: [email protected]


1. INTRODUÇÃO

A bacia Amazônica, com seus extensos rios, abrange uma área de drenagem de 6.112.000 km2

onde uma marcada sazonalidade do ciclo hidrológico é evidenciada, em virtude do regime de

precipitações, com forte atividade convectiva, que se apresenta em oposição entre o Norte e o Sul

da bacia, com meses chuvosos no inverno e no verão austral, respectivamente (Salati et al.,1978 ;

Kusky et al., 1984 ; Horel et al., 1989 ; Figueroa e Nobre, 1990 ; Nobre et al., 1991 e Villar et al.,

2009). Os grandes tributários do sistema Ucayali-Solimões-Amazonas atingem o seu nível máximo

em diferentes épocas do ano, provocando certo equilíbrio do nível do rio, com as cheias ocorrendo

nos períodos de abril a julho. Entretanto, em 2009, a regiões Centrais e Norte da bacia

experimentaram uma grande inundação, registrando em Manaus a maior cheia dos últimos 107

anos, cujo valor atingiu 29,77 m. Foram 244 dias no processo de enchente, o que equivale a

aproximadamente 67% do ano civil (CPRM, 2009).

Um dos componentes hidrológicos que são considerados rotineiramente ao avaliar impactos

ambientais dos eventos hidrológicos extremos é a variação do nível de água. O monitoramento

desta variável é realizado através de redes de estações hidrométricas organizadas a nível nacional e

requerem uma série de observações in situ por um período de tempo muito longo, cujo custo de

instalação e manutenção é altíssimo (Alsdorf et al., 2001). O sistema de informações hidrológicas

HidroWeb, mantido pela Agência Nacional de Águas (ANA), contém dados de diferentes estações

hidrológicas para a bacia Amazônica, em território brasileiro, contabilizando 435 estações

fluviométricas (ANA, 2011). Embora tais dados forneçam uma definição temporal densa, a

resolução espacial é limitada e a atualização desse sistema pode levar de 6 a 12 meses. Uma

tendência atual é a intensificação da utilização de dados hidrológicos estimados a partir de sensores

remotos, embarcados em satélites, pois fornece dados com aceitável resolução espacial e temporal,

proporcionando uma visão sinóptica (de conjunto) e multi-temporal (de dinâmica) de extensas áreas

(Florenzano, 2002), com complexa variabilidade sazonal, de difícil acesso e com limitada infra-

estrutura, como a região Amazônica.

A altimetria espacial, inserida na área temática de hidrologia espacial, é uma técnica já

consolidada para dados oceânicos que através de satélites altimétricos medem, atualmente, com

uma grande precisão a altura instantânea da superfície oceânica (i.e., alguns centímetros). Nos

últimos doze anos, vários grupos científicos, passaram a utilizar a altimetria espacial, também, para

medir os níveis das águas continentais (mares interiores, rios, lagos, planícies de inundação e

reservatórios) descritos em Calmant e Seyler (2006), Creteaux e Birkett (2006), Asdorf et al.

(2007), Calmant et al. (2008) e Silva (2010).


No contexto deste estudo, apresenta-se a capacidade da missão altimétrica ENVISAT em

discriminar a variabilidade espacial dos níveis de água associada a eventos hidrológicos extremos

no âmbito da bacia Amazônica, através da análise da amplitude média da lâmina de água para o

período compreendido entre os anos de 2002 e 2010 e das anomalias de cheia para o ano de 2009.

2. ALTIMETRIA ESPACIAL

Os radares altimétricos instalados a bordo de diferentes missões altimétricas emitem uma

onda na direção do nadir, na vertical em relação ao solo. No retorno, o radar recebe o eco refletido

pela superfície do plano de água. A análise do eco permite extrair uma medida muito precisa do

tempo de trajeto entre o satélite e a superfície da água. Os níveis dos planos de água h, deduzidos

das medidas altimétricas, são obtidos pela diferença entre a órbita do satélite H, em relação a um

elipsóide de referência e a distância entre o satélite e a superfície do plano de água (c∆t/2 - ∑c)

(Equação 1).

∆ ∑ (1)

sendo c a velocidade de propagação da luz no vácuo, ∆t o tempo de emissão e retorno da onda

eletromagnética, ∑cor as correções instrumentais, ambientais e geofísicas e N a ondulação geoidal

quem faz a conversão das alturas elipsoidais em alturas geoidais, ditas cotas.

O tratamento dos dados brutos é uma operação que permite estimar os parâmetros físicos a

partir da análise do sinal de retorno ao altímetro, aplicando-se um tratamento adaptado à forma de

onda (FO), onde, partindo-se da distribuição da energia recebida, busca-se localizar precisamente a

posição no tempo t do eco. As FOs refletidas pelos planos de águas continentais são

extremadamente diversas, dificultando o processo do tratamento. Atualmente ainda não existe um

algoritmo de acompanhamento específico para águas continentais efetuados diretamente no satélite

(on board trackers) ou em pós-processamento (ground retrackers). Os algoritmos desenvolvidos

são específicos para o oceano, o gelo e os icebergs, ou seja, Ocean desenvolvido por Brown (1977),

Ice-1 desenvolvido por Wingham et al. (1986) e aplicado por Bamber (1994), Ice-2 desenvolvido

Legrésy e Rémy (1997) e Sea Ice desenvolvido por Laxon (1994).

Além dos tratamentos efetuados diretamente no satélite, com tratamento do sinal e

constituição das FOs, tratamentos corretivos devem ser efetuados na recepção dos dados,

permitindo transformar esses dados de nível 1 em dados de nível 2, ou seja, medidas com data e

posicionamento, expressas nas unidades adequadas e apresentando um controle que garanta que os

dados ofereçam sempre uma boa qualidade. Nos dados de nível 2, também são inclusos os

parâmetros para se corrigir os erros instrumentais, os erros de propagação através da atmosfera, bem


como as perturbações devidas à reflexão sobre a superfície e as correções geofísicas, para serem

finalmente disponíveis como registro de dados geofísicos (Geophysical Data Records – GDRs).

2.1 A missão ENVISAT

Figura 1 – Cobertura espacial das missões ERS-ENVISAT na bacia Amazônica. Mosaico de imagens JERS-1 no período de cheia.

No âmbito do seu programa de observação da Terra, a Agence Spatiale Européenne (ESA)

lançou o satélite ENVironmental SATellite (ENVISAT) em março de 2002, sendo o maior satélite

para observação da Terra construído até agora. Os dados recolhidos pelo ENVISAT são utilizados


para o estudo científico da Terra, análise ambiental e alterações climáticas. O ENVISAT esteve

posicionado em uma órbita elíptica héliossíncrona com uma inclinação de 98,5°, a uma altitude

média de 785 km, uma distância inter-traço ao Equador de aproximadamente 80 km e tempo de

revisita de 35 dias, sendo constituído por 10 instrumentos que permitem uma análise rigorosa da

atmosfera, continentes, oceanos e gelo do planeta (Wehr e Attema, 2001), incluindo um altímetro de

radar (RA-2 ou Advanced Radar Altimeter). O RA-2 é um radar de alta precisão direcionado para o

ponto nadir operando em bi-frequência na banda Ku a 13,575 GHz com comprimento de onda de

2,3 cm e na banda S a 3,2 GHz com comprimento de onda de 3,4 cm (Zelli, 1999). A largura da

faixa imageada é aproximadamente de 3-4 km. Para assegurar um tempo de vida adicional de três

anos, o satélite de ENVISAT moveu-se para uma órbita a uma altitude média de 782 km em 22 de

outubro de 2010. A resolução temporal passou de 35 dias para 30 dias. Na Figura 1 mostra-se a

cobertura espacial da missão ENVISAT na bacia Amazônica.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Dados linimétricos

Das 76 estações linimétricas utilizadas neste estudo, 69 foram obtidas da rede

hidrometeorológica da Agência Nacional de Águas (ANA), disponível no site Hidroweb e 7 do

Observatoire de Recherche en Environement – Contrôles géodynamique, hydrologique et

biogéochimique de l’érosion/altération et des transferts de matière dans le bassin de l’Amazone

(ORE HYBAM).

3.2 Extração e tratamento dos dados altimétricos

Os registros de dados geofícos (Geophysical Data Records – GDRs), processados e

disponibilizados pelo Centre de Topographie des Océans et de l'Hydrosphère – CTOH do

Laboratoire d´Études en Geophysique et Océanographie Spatiales – LEGOS para uso no presente

estudo, proveniente da missão ENVISAT, utilizando-se o algoritmo Ice-1, foram obtidos entre as

coordenadas geográficas 90°W a 40°W e 13°N a 21°S. Extraíram-se do CTOH 90 traços,

totalizando 93 ciclos de 10/2002 a 10/2010. Foram desenvolvidos programas em linguagem Fortran

para cada algoritmo de tratamento das FOs do satélite ENVISAT (Ocean, Ice-1, Ice-2 e Sea-ice)

que permitem calcular a altura do plano de água à 20Hz (i.e., 1/20éssimo de segundo, ou a cada 350m

de distância) com as devidas correções instrumentais, ambientais e geofísicas que permitem a

criação das bases de dados para utilização no programa Virtual ALtimetry Station – VALS (VALS,

2011).


3.3 Estações Virtuais

Cada interseção de um traço altimétrico com o plano de água consiste numa potencial estação

virtual, sendo possível obter uma série temporal da altura do plano de água. Foi desenvolvida uma

metodologia para criação das estações virtuais pela seleção dos dados correspondentes ao

cruzamento do plano de água, adaptadas às variações no tempo e no espaço através da ferramenta

VALS, que permitem uma seleção tri-dimensional dos dados em um espaço superfície-

profundidade, descrita detalhadamente em Silva et al. (2010). Neste estudo foram criadas estações

virtuais utilizando-se o algoritmo ice-1 para o satélite ENVISAT. Adicionalmente, as alturas

elipsoidais de nível de água das séries temporais foram convertidas em alturas geóides, utilizando-

se o modelo de ondulação geóidal EGM2008 desenvolvido por Pavlis et al. (2008). Para cada

interseção, extraíram-se as medidas altimétricas correspondentes ao plano de água totalizando 352

estações virtuais.

3.4 Validação dos dados altimétricos

A qualidade das séries temporais altiméticas foi analisada através da comparação direta por

regressão linear das cotas altimétricas com as medidas da estação linimétrica. A seleção dos dados

foi executada separadamente e regressões lineares foram computadas independentemente,

calculando-se o valor quadrático médio (RMS). Adotou-se a distância máxima entre o traço do

satélite e a estação linimétrica de 30 km de forma que nenhuma mudança hidrológica seja

evidenciada entre as duas estações.

3.5 Variação espacial dos níveis de água associada a eventos hidrológicos extremos

Inicialmente foram elaboradas as séries temporais das cotas provenientes com as medidas do

satélite ENVISAT, com o intuito de observar o comportamento das cotas ao longo do tempo dos

registros altimétricos verificando-se a existência de periodicidade, assim como, a possível

existência de anomalias. Posteriormente foram elaborados cotagramas para cada série temporal

altimétrica, para os períodos compreendidos entre os anos de 2002 a 2010, calculando-se as médias

mensais anuais das cotas altimétricas.

A equação que define a amplitude média da cota altimétrica é dada pela Equação 2:

á í (2)

sendo a amplitude média da cota altimétrica, máx a cota altimétrica máxima do cotagrama e mín

a cota altimétrica mínima do cotagrama.


Para identificar as áreas onde ocorreram déficit e excedentes de água no ano de 2009 foi utilizada a

Equação 3:

á á á (3)

sendo á anomalia de cheia para o ano de 2009, á a cota altimétrica máxima da série

temporal e á a cota altimétrica máxima do cotagrama.

Com vistas à representação da variabilidade espacial foram confeccionados mapas das amplitudes

médias e das anomalias de cheia para o ano de 2009 utilizando-se o sistema de informações

geográficas ARCVIEW 3.3 (ArcView, 2002). Para tanto, estabeleceram-se intervalos de classe e, a

estas, associadas cores que permitam uma visualização melhor dos resultados.

4. RESULTADOS E ANÁLISES

4.1 Validação dos dados altimétricos

Os estudos de validação das séries temporais altimétricas de nível de água foram conduzido

em 4 rios da região Amazônica, a saber: rio Amazonas, rio Iça, Rio Negro e rio Purus. Os resultados

são apresentados na Figura 2 e encontram-se listados na Tabela 1, onde também são apresentadas as

coordenadas da estação linimétrica, a largura do rio no traço do satélite e a distância entre as

estações virtuais e linimétricas.

Tabela 3 Validação das séries temporais altimétricas de nível de água.

Nome da Estação/ Código ANA

Rio Lat (°)

Long (°)

Largura (km)

TraçoDist (km)

Coef linear

RMS(cm)

Jatuarana 15030000

Amazonas -3.052 -59.678 5 607 14,00 1,015± 0,031 35

Ipiranga Novo 11444900

Iça -2.867 -69.667 0,94 207 5,66 0,971± 0,062 31

Manaus 14990000

Negro -3.137 -60.027 8,10 564 16,00 0,928±0,001 16

Arumã Jusante 13962000

Purus -4.734 -62.151 1,21 192 12.10 0,968±0,027 11

Os RMSs entre as diferenças de níveis de água variam de 11 cm, no rio Purus, a 35 cm, no rio

Amazonas, comparáveis com os valores encontrados nos estudos de validação em rios Amazônicos


conduzidos por Silva et al. (2010) onde 70% das séries temporais elaboradas com dados do satélite

ENVISAT apresentaram RMS inferior a 40 cm. Os coeficientes lineares da regressão oscilam entre

0,928 e 1,015 que sugerem amplitudes de variação diferente entre as séries altimétricas e as séries

linimétricas. Resultados típicos da dificuldade que há em se comparar séries distanciadas umas das

outras.

Figura 2 – Validação das séries temporais altimétricas de nível de água. Círculos e linhas contínuas correspondem às séries temporais altimétricas e linimétricas, respectivamente.

4.2 Variação espacial das cotas altimétricas entre 2002 e 2010

Na figura 3 apresenta-se um exemplo de série temporal e cotagrama elaborado para as 352

estações virtuais. Na figura 3.a mostra-se a série temporal resultante do cruzamento entre os traços

063 (direção sul-norte) e 478 (direção norte-sul) do satélite ENVISAT que se cruzam sob o plano de

água observado no rio Amazonas (-58,780°W e -3,332°S). Nesse trecho o rio Amazonas recebe a

contribuição de três grandes sub-bacias amazônicas: as bacias do Rio Negro, do rio Solimões e do

rio Madeira, com áreas de drenagem de 0,7 x 106 km2, 2,15 x 106 km2 e 1,42 x 106 km2,

respectivamente, totalizando, juntas, 70% da extensão da bacia Amazônica (Molinier et al., 1997).

No cotagrama (Figura 3.b) verifica-se que a cheia progredi lentamente, enquanto a vazante é mais

acelerada resultante do regime hidrológico equatorial alterado, a inundação ocorre durante o

período compreendidos entre os meses de abril a junho, onde o nível de água alcança um valor

médio máximo de 18,51 m. A estiagem ocorre durante os meses de setembro a novembro com um


nível inferior a 9,11 m. Destaca-se que, séries temporais compostas por dois traços do satélite

altimétrico permitem acesso a um conjunto de dados com intervalo de tempo inferior ao período de

revisita do satélite.

Figura 3 – Exemplo de série temporal e cotagrama elaborados com os dados altimétricos e das réguas linimétricas. a) Série temporal resultante do cruzamento entre os traços 063 e 478 do satélite ENVISAT no rio Amazonas na foz do rio Madeira. b) Cotagrama para os períodos compreendidos

entre os anos de 2002 a 2010.

5

7

9

11

13

15

17

19

21

23

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Cota ref EGM2008 (m

)

Data (ano)

date

AMAZONAS_063

AMAZONAS_478

a)

8

10

12

14

16

18

20

dez jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

Cota ref EGM2008 (m

)

Data (ano)

b)


Figura 4 – Variação da amplitude da lâmina de água na bacia Amazônica Ocidental durante os períodos compreendidos entre os anos de 2002 a 2010. Círculos e quadrados correspondem às séries

temporais altimétricas e linimétricas, respectivamente.

A Figura 4 mostra a distribuição espacial da amplitude média das cotas altimétricas para as

352 estações virtuais e 76 estações linimétricas, durante os períodos compreendidos entre os anos

de 2002 a 2010, distribuídas ao longo dos rios Ene, Tombo, Ucayali, Amazonas-Peru, Solimões,

Amazonas-Brasil, Marañon, Napo, Putumayo, Iça, Caquetá, Japurá, Uaupés, Negro, Branco, Javari,

Juruá, Purus, Beni, Guaporé e Madeira. Observam-se valores similares entre as amplitudes

definidas com os dados altimétricos e com as réguas linimétricas com uma variação máxima de 16

m ao longo do ciclo hidrológico. Os valores mínimos de até 2 m são observados à montante, nos

cursos de água dos Escudos e na Cordilheira dos Andes nos rios Negro, Juruá, Purus, Marañon,

Napo, Iça e Japurá enquanto que os máximos, de 14 a 16 m, são registrados nos rios Juruá, Purus e

Madeira. No sistema Ucayali-Solimões-Amazonas, as amplitudes variam de 2 a 4 m, na porção

Andina, 8 a 10 m, próximo à fronteira Peru-Brasil, entendendo-se até Itacoatiara; decrescendo

regularmente para 6 a 8 m, em Óbidos; finalizando com 4 m, após Santarém. Adicionalmente,

verifica-se a mesma amplitude média nos baixos cursos de todos os afluentes do rio Solimões-


Amazonas influenciados fortemente pelos níveis de água deste, resultante do efeito de barragem

hidráulica que se estende sobre vários quilômetros. No rio Negro este efeito prolonga-se até a foz

do rio Branco, que por sua vez penetra como uma progressiva planície no vale do rio Negro onde

atua como uma represa estreitando o leito principal, apresentando a mesma amplitude média de

aproximadamente 7 m.

4.2 Variação espacial das anomalias de cheia para o ano de 2009

A Figura 5 mostra a distribuição espacial das anomalias de cheia para o ano de 2009, que são

os desvios em relação à média do período 2002-2010, para as 352 estações virtuais e 76 estações

linimétricas, distribuídas ao longo dos rios Ene, Tombo, Ucayali, Amazonas-Peru, Solimões,

Amazonas-Brasil, Marañon, Napo, Putumayo, Iça, Caquetá, Japurá, Uaupés, Negro, Branco, Javari,

Juruá, Purus, Beni, Guaporé e Madeira. Os valores positivos indicam os locais onde a cota de 2009

foi superior à cota média e os negativos correspondem aos locais onde a cota de 2009 é inferior à

cota média.

Figura 5 – Variação espacial das anomalias de cheia para o ano de 2009 na bacia Amazônica Ocidental. Círculos e quadrados correspondem às séries temporais altimétricas e linimétricas,

respectivamente.


As maiores cheias de 2009 na região Amazônica, com um superávit de 2 a 4 m na cota

altimétrica, são registradas na porção Sudoeste da bacia à montante dos rios Javari, Juruá e Purus e

na porção Norte à montante do rio Negro. Anomalias positivas entre 1 e 2 m são evidenciadas nas

porções Central de Oeste a Leste da bacia, à jusante dos rios Iça, Japurá, Negro, Javari, Juruá,

Purus, Madeira e no sistema Ucayali-Solimões-Amazonas. Anomalias moderadas de no máximo 1

m são observadas na porção Centro-Sul da Amazônia nos rios Madeira e Purus; nas porções Norte-

Noroeste nos rios Iça, Japurá, Napo, Negro, Uaupés; assim como a Sudoeste nos rios rios Ucayali,

Juruá,Beni e Guaporé. Destaca-se a similaridade entre as anomalias definidas com os dados

altimétricos e com as réguas linimétricas,

Fonte: SIPAM (2009). Figura 6 Anomalias de TSM entre as latitudes 30°N e 40°S sobre os Oceanos Pacífico e Atlântico durante os períodos compreendidos entre os meses de novembro de 2008 a abril de 2009. Dados do

CPC/NCEP processados pelo SIPAM. Retângulos no Pacífico representam áreas de Niño 1+2 (vermelho), Niño 3 (verde), 3.4 (vermelho tracejado) e Niño 4 (azul).


Adicionalmente, ressalta-se que essas observações são consistentes com as análises

climatológicas da região Amazônica que devido a sua posição geográfica equatorial apresenta uma

variabilidade interanual do clima fortemente modulada, pelos fenômenos El Niño e La Niña sobre o

Pacífico Equatorial e o gradiente meridional de anomalias de Temperatura da Superfície do Mar

(TSM) sobre o Atlântico Tropical estudada por diversos autores (Kousky et al., 1984; Aceituno,

1988; Marengo, 1992; Marengo e Hastenrath, 1993; Morengon et al., 1995; Uvo et al., 1998;

Liebmann e Marengo, 2001; Botta et al. 2002; Ronchail et al., 2002; Marengo, 2004; Sousa e

Ambrizzi, 2006, Villar et al., 2009). Os Boletins Climáticos da Amazônia desenvolvidos pelo

Sistema de Proteção da Amazônia para o ano de 2009 (SIPAM, 2009) descrevem que o episódio de

resfriamento no Pacifico tropical (La Niña), com anomalias negativas da TSM em trono de -2,0 °C

no início de 2009 (Figura 6) influenciaram o regime de precipitação com a ocorrência de chuvas

acima dos padrões climatológicos nas regiões que abrangem as porções Sudoeste, Central e Norte-

Noroeste no trimestre Dezembro-Janeiro-Fevereiro (Figura 7), resultando neste evento extremo de

cheia na bacia Amazônica.

Fonte: SIPAM (2009). Figura 7 Anomalias de precipitação durante os períodos compreendidos entre os meses de dezembro de 2008 a fevereiro de 2009. Dados do CPC/NCEP processados pelo SIPAM.

5. CONCLUSÕES

Neste estudo, foram analisadas 352 estações virtuais provenientes de dados altimétricos da

missão ENVISAT, utilizando-se o algoritmo de tratamento de FO Ice-1, com precisão mínima de 11

cm, que permitiram discriminar a variabilidade espacial dos níveis de água associada a eventos

hidrológicos extremos no âmbito da bacia Amazônica, através da análise da variabilidade das

anomalias de cheia para o ano de 2009, complementadas com dados de 76 réguas linimétricas.


A distribuição espacial das anomalias de cheia para o ano de 2009 apresentou valores

similares entre os dados altimétricos e os dados das réguas linimétricas, com as maiores ocorrências

sendo registradas nas porções Norte-Noroeste, Central e Sudoeste da bacia denotando consistência

com as análises climatológicas da região Amazônica.

Os dados altimétricos são disponibilizados em até dois meses após a passagem do satélite,

auxiliando, dessa forma, na caracterização quali-quantitativa de eventos extremos na região

Amazônica, uma vez que a atualização do sistema do monitoramento tradicional pode levar de 6 a

12 meses. O mês de outubro de 2010 ainda não estava disponível na base HidroWeb para a grande

maioria das estações linimétricas analisadas neste estudo.

As estações virtuais só podem ser estabelecidas sob os traços dos satélites e com amostragens

temporais definidas pelas órbitas das missões altimétricas, 35 dias para a missão ENVISAT. Esse

inconveniente foi compensado, largamente, pela capacidade de fornecer uma amostragem espacial

bem mais densa que a rede de estações hidrológicas tradicionais instaladas na região Amazônica,

352 estações virtuais com somente 76 estações linimétricas. Por outro lado, a associação entre as

redes de estações virtuais e estações hidrológicas tradicionais permite conjugar amostragem

espacial densa (estações virtuais) e amostragem temporal densa (estações hidrológicas tradicionais),

em especial oferecendo possibilidades de medida das cotas em zonas ainda não instrumentadas

tradicionalmente e de difícil acesso, bem como em áreas exteriores ao território brasileiro.

AGRADECIMENTOS

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq e ao Institut de

Recherche pour le Développement – IRD pelas bolsas de iniciação científica concedidas aos

segundo, terceiro e quarto autores. Ao Centre de Topographie des Océans et de l'Hydrosphère –

CTOH do Laboratoire d´Études en Geophysique et Océanographie Spatiales –

LEGOS, pelos Geophysical Data Records – GDRs e as correções troposféricas correspondentes e

à European Space Agency – ESA pela garantia do uso dos dados da missão

ENVISAT disponibilizados para a pesquisa. À Agência Nacional de Águas – ANA e ao

Observatoire de Recherche en Environement – Contrôles géodynamique, hydrologique et

biogéochimique de l’érosion/altération et des transferts de matière dans le bassin de l’Amazone –

ORE HYBAM pelos dados linimétricos. Ao Global Rain Forest Mapping – GRFM, pelas imagens

do satélite JERS-1.


BIBLIOGRAFIA

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XIX SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HIDRÍCOS A CHEIA DE … · ponto nadir operando em...

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