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Dois episódios de formação de ciclone bomba receberam grande destaque na mídia brasileira nos meses de junho e de setembro de 2020. Os episódios foram responsáveis por ocorrências de tempo severo no Sul do Brasil, acompanhados de ventania de até 60 km/h no interior do Rio Grande do Sul, Paraná e Santa Catarina e ventos mais intensos, de até 90 km/h na região entre o litoral norte gaúcho e a costa sul catarinense. As empresas de distribuição e transmissão de energia parceiras da Climatempo costumam acompanhar de perto com nossa equipe de meteorologistas o desenvolvimento e deslocamento deste fenômeno meteorológico. Infelizmente não conseguimos deter a ação do sistema, mas um alerta unido ao planejamento efetivo pode não só evitar grandes prejuízos, como também salvar vidas.
Como estamos nos aproximando do segundo semestre de 2021, vamos falar um pouco sobre a parte técnica de formação e atuação destes fenômenos no Brasil, seus impactos no setor de energia e como podemos nos planejar.
É importante ressaltar que por definição os ciclones são sistemas meteorológicos associados a áreas de baixa pressão em superfície (Petterssen, 1956) que modificam as condições de tempo e de Clima das regiões em que atuam, sendo responsáveis pela formação de grandes áreas de nebulosidade associadas a episódios de chuva e vento intenso. Existem três tipos de ciclones que a princípio podem ser classificados de acordo com a faixa de latitude em que ocorrem: tropical (5° e 20°), subtropical (15° e 35°) e extratropical (sul de 25°).
Diferença Entre os Tipos de Ciclones
No entanto, estes ciclones apresentam diferentes mecanismo de gênese (ciclogênese) e de dissipação (ciclólise). A principal diferença está no processo de formação, que resulta em sistemas com diferentes estruturas verticais. Os ciclones subtropicais e tropicais apresentam núcleos de baixa pressão sobrepostos em diferentes níveis da atmosfera, como se estivessem “empilhados” um sobre o outro, desde a superfície até níveis mais altos da atmosfera. O centro de baixa pressão dos ciclones extratropicais, por outro lado, não são alinhados na vertical. As áreas de baixa pressão em altitude ficam deslocadas ou inclinadas para oeste em relação ao centro de baixa em superfície (Figura 1). Para formação deste tipo de sistema, é necessário gradientes horizontais de temperatura em superfície (baroclinia) e a proximidade com um cavado na alta ou média troposfera.
Figura 1: Estrutura vertical dos diferentes tipos de ciclones.
Gradientes de temperatura são observados ao longo do oceano Atlântico Sul, de forma que resultam na formação de três regiões ciclogenéticas (área favorável a formação de ciclones, indicada por RC na Figura 2), localizadas no sul da Argentina, na costa do Uruguai e na costa Sul/Sudeste do Brasil, respectivamente (Reboita et al., 2009).
Figura 2: Densidade de ciclogêneses (10-4 km-2) no período de 1990 a 1999, que se iniciaram com vorticidade menor ou igual a -1,5×10-5s-1. Adaptado de Reboita et al. (2010).
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Ciclones no Setor de Energia
Para a matriz energética brasileira, que ainda é extremamente dependente da geração hídrica, os ciclones extratropicais são extremamente importantes para a manutenção das chuvas nas bacias e reservatórios do Sul do Brasil devido a formação e passagem de sistemas frontais, principalmente nos meses de inverno. Já para o Sudeste e Centro-Oeste brasileiro, este sistema também impacta diretamente a posição da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), um dos principais sistemas meteorológicos atuantes da estação chuvosa (Robertson e Mechoso, 2000; Cavalcanti, 2006).
Porém, os ciclones também apresentam impactos negativos para o setor de energia, principalmente para as concessionárias de transmissão e distribuição de energia. Para as empresas de distribuição de energia, os ciclones mais intensos tendem a causar sérios impactos na rede elétrica principalmente devido a ação do vento e queda de árvores. Este combo (vento + árvores) é extremamente perigoso para a população, pode causar grandes danos urbanos e também impacta diretamente nos indicadores de continuidade das concessionárias. Visto este cenário, a Climatempo desenvolveu em 2019 um índice de criticidade que prevê através de inteligência artificial a % de CHI (Cliente hora interrompido) por microrregiões da área de distribuição com até 72 horas de antecedência. Esta tecnologia retira a subjetividade humana do operador no despacho das equipes e pode auxiliar na redução do DEC principalmente. Este projeto já virou um produto operacional e está disponível em nosso sistema de monitoramento e alerta (SMAC).
É importante ressaltar que a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) exige que as distribuidoras de energia mantenham um padrão de continuidade no fornecimento de energia elétrica em suas áreas de concessão, e para tal providencia limites para os indicadores coletivos de continuidade (DEC e FEC). O DEC mostra a duração em horas que um conjunto de consumidores ficou sem energia elétrica, enquanto o FEC é a frequência equivalente de interrupção por unidade consumidora (ANEEL).
Ciclone Bomba
A nomenclatura de Ciclone Bomba surgiu devido ao aprofundamento do sistema de baixa pressão de forma muita mais rápida do que é observado em outros episódios de ciclone. Normalmente o ciclone bomba possui uma queda de pressão superior a 24 hPa em um intervalo de 24 horas, um forte indicativo de tempestade intensa, com rajadas de vento que podem atingir 90 km/h.
Para o setor de energia, os impactos foram sentidos principalmente por empresas responsáveis pela distribuição e transmissão de energia elétrica no Sul do Brasil. Quedas de árvores, devido a intensas rajadas de ventos, deixaram mais de 600 mil pessoas sem energia elétrica no Rio Grande do Sul em junho de 2020. Além disso, rompimento de cabos e quedas de torres de transmissão também foram observados no estado de Santa Catarina.
Figura 3: registro de área destruída no município de Chapecó – Foto: Prefeitura de Chapecó (SC).
Para as transmissoras de energia que costumam ter ativos cruzando Estados, o impacto pode ser ainda mais prejudicial com queda de diversas torres em cascata. Para isso a Climatempo desenvolveu um módulo do SMAC (faça um trial) focado na transmissão de energia, com monitoramento de tempo severo ainda em países vizinhos e possibilidade de alertas por trechos de linhas. Após o impacto é possível ainda a consulta do histórico por faixa de servidão da linha de transmissão. Esta ferramenta é fundamental para a segurança das equipes em campo e otimiza o planejamento das atividades de operação e manutenção, evitando a parcela variável.
Autores: Patricia Madeira – COO; Vitor Hassan – Head of Energy; Rafael Benassi – Meteorologista | Setor Elétrico; Filipe Pungirum – Meteorologista.
Referências Bibliográficas
CAVALCANTI, I. F. A. Tempo e clima no Brasil. Oficina de textos, 2016.
Indicadores Coletivos de Continuidade (DEC e FEC). ANELL, 2021. Disponível em: PETTERSEN, S. Weather Analysis and Forecasting: Volume I: Motion and Motion Systems. 1956.
REBOITA, M. S.; GAN, M. A.; ROCHA, R. P.; AMBRIZZI, T. Regimes de precipitação na América do Sul: uma revisão bibliográfica. Revista brasileira de meteorologia 25, no. 2 (2010): 185-204.
ROBERTSON, Andrew W.; MECHOSO, Carlos R. Interannual and interdecadal variability of the South Atlantic convergence zone. Monthly weather review, v. 128, n. 8, p.2947-2957,2000.
