Transporte atmosférico de umidade para a bacia do Paraná : análise da climatologia, sazonalidade e variabilidade interanual via trajetórias de massas de ar

Abstract

A compreensão da fase atmosférica do ciclo hidrológico é necessária para aumentar a capacidade de prever secas e cheias em bacias hidrográficas, e os impactos de mudanças do clima nos recursos hídricos. O objeto deste estudo é o transporte atmosférico de umidade para a bacia do Rio Paraná até Itaipu: suas regiões de fonte e sumidouro; sazonalidade; variabilidade interanual; relação com o ENSO; correlação com as vazões em Itaipu e; comportamento em secas e cheias. Aplicou-se o modelo lagrangeano de dispersão HYSPLIT, com dados da reanálise NCEP/NCAR, para rastrear as trajetórias de massas de ar (traçadores numéricos de vapor d’água) no período de 1970 a 2010 (41 anos). O Atlântico Sul tropical é a principal fonte de umidade para a bacia do Paraná, enviando na estação chuvosa uma média de 175 [mm /mês]. Partes dessa região possuem correlação de Spearman entre 0,5 e 0,6 com as vazões em Itaipu. A contribuição do Atlântico Norte também se destaca no verão, em fevereiro (média 38,5 [mm /mês]), com correlações de até 0,44 com as vazões em Itaipu. Contribuições maiores do Atlântico Sul subtropical na primavera coincidem com menores vazões. Foram encontradas maiores correlações entre as vazões em Itaipu e a contribuição do Atlântico Norte e Sul subtropical, e mais relações significativas entre essas variáveis na análise de compósitos. Isso indica que, apesar de não serem as maiores fontes de umidade, o transporte a partir dessas regiões é importante para a previsão das vazões. As fontes continentais são mais relevantes durante a estação seca (maio a outubro). A contribuição média da fonte amazônica triplica da estação chuvosa para a seca, chegando a 44,6 [mm /mês], e a da região do Chaco/Pantanal/Cerrado duplica, passando a 99,3[mm /mês]. Elas apresentam correlações com as vazões em Itaipu na segunda metade da estação seca, durante a qual a bacia deixa de ser um sumidouro no balanço hídrico mensal, para tornar-se uma fonte de umidade para a atmosfera, destacando o papel da reciclagem. Em três das quatro secas sazonais analisadas, ocorreram anomalias negativas de quatro meses a um ano da contribuição do Atlântico Sul tropical. Já a de 2007-2009 ocorreu mediante redução da contribuição da Amazônia por um ano, e do Chaco/Pantanal por seis meses. Aumentos das perdas de umidade na estação chuvosa, a nordeste da bacia, e redução da precipitação sobre ela possivelmente são ligadas ao posicionamento da ZCAS e também se relacionam com secas. Nos anos de cheias, observa-se um maior transporte de umidade a partir do Atlântico Sul tropical.