MODELAÇÃO DE DESCARGAS ELÉTRICAS ATMOSFÉRICAS COM MODELO DE INVESTIGAÇÃO DE ALTA RESOLUÇÃO ESPACIAL

Abstract

Os incêndios florestais estão associados com várias questões ligadas à sua ignição e propagação. Por exemplo, os incêndios podem ser iniciados por causas naturais ou ação humana, enquanto que a sua propagação é dependente das condições de superfície (orografia e disponibilidade de material combustível) e do estado da atmosfera. Em alguns casos, a combinação destes fatores pode tornar um incêndio extremamente difícil de ser controlado, podendo afetar grandes áreas e ter uma duração de dias ou semanas. Entre várias fontes de ignição, as descargas elétricas atmosféricas do tipo nuvem-solo, ou raios, são a principal fonte natural para a ignição de incêndios florestais e um importante contribuinte para área ardida em muitas regiões (Ganteaume e Syphard, 2018). Além disso, existem algumas configurações atmosféricas que aumentam a possibilidade de um raio causar um incêndio. Por exemplo, quando um raio é produzido a partir de uma trovoada de base alta, e uma camada de ar relativamente mais seco em níveis baixos favorece a evaporação da precipitação antes desta atingir o solo (Dowdy e Mills, 2012a). A quantidade de área ardida entre 1940 e 2000 aumentou significativamente em algumas regiões dos Estados Unidos (EUA), em particular na região oeste, onde os incêndios florestais provenientes de raios representam quase dois terços da área ardida. No entanto, a variabilidade climática e um aumento da disponibilidade de material combustível, em vez de raios, são sugeridos como fatores de controle de área ardida pelos incêndios de origem natural (Abatzoglou et al., 2016; Stephens, 2005). Tais aspetos podem causar grandes incêndios, os quais também têm aumentado na região, sendo acompanhados por períodos de seca severa (Dennison et al., 2014; Barbero et al., 2014). Recentemente, Singleton (2019) apontou que, nas últimas 3 décadas, os incêndios foram mais frequentes, maiores e mais severos no sudoeste dos EUA. No Canadá, os incêndios florestais provenientes de raios são responsáveis pelas maiores áreas ardidas. Por exemplo, representam cerca de 50% da ocorrência e correspondem a 85% da área ardida (Ganteaume e Syphard, 2018). Na Austrália, onde esse tipo de ignição também pode ser a fonte principal de ocorrência de fogos, os incêndios tidos como naturais podem representar 90% da área ardida e ~30% do número total de incêndios que ocorrem (Dowdy e Mills, 2012b). Na Península Ibérica e, em particular na Espanha, os raios não desempenham o mesmo papel na ignição de fogos, com uma pequena percentagem (3,3%) e afetando 7,5% da área ardida (Vazquez e Moreno, 1998). 3Em Portugal, todos os anos ocorrem incêndios que se propagam por vastas áreas de floresta, às vezes afetando um número significativo de pessoas. A partir da identificação de incêndios com condições meteorológicas similares, Trigo et al. (2016) mostraram que temperaturas mais altas e menor humidade durante os meses de verão tornam a metade ocidental da Península Ibérica mais favorável a ocorrência de incêndios. Por exemplo, a temporada de incêndios de 2003 em Portugal foi marcada por vários fogos durante o início do mês de Agosto, alguns deles causados por raios, como o incêndio de Santarém com 22190 ha de área ardida (Pugnet et al., 2010). Esse período foi precedido por um inverno húmido, seguido por um mês de Maio mais seco, o que possivelmente agravou o papel desempenhado pela onda de calor que afetava a Europa (Trigo et al., 2005, 2006). Pugnet et al. (2010) apontaram 303 incêndios causados por raios entre 1996 e 2008 em Portugal e afetando 60543,1 ha. O máximo de ocorrências em 2003 foi marcado por 67 incêndios provocados por raios, dos quais 9 arderam uma área acima de 1000 ha. Por outro lado, Nunes et al. (2014) destacaram que os incêndios de origem humana são responsáveis por grande parte dos incêndios em Portugal, enquanto que os fogos de origem natural representaram <1% do total de ocorrências no período 2001- 2012. No entanto, tais eventos não podem ser negligenciados devido à grande área que pode ser ardida. Em 2017, incêndios florestais devastadores trouxeram uma tragédia para Portugal. Os incêndios perto de Pedrógão Grande criaram uma enorme nuvem de fumo e chamas, matando pelo menos 60 pessoas. Um dos problemas dos incêndios florestais é diagnosticar suas causas. De um ponto de vista natural, e como mencionado acima, os raios atuam como fator principal de ignição em alguns casos. Este relatório apresenta o trabalho desenvolvido no âmbito da utilização de um modelo atmosférico configurado com alta resolução espacial para investigar a representação de raios do tipo nuvem-solo. Neste trabalho procura avaliar-se a capacidade de utilizar modelos de previsão do tempo para prognosticar a probabilidade de ocorrência de descargas elétricas capazes de iniciar incêndios florestais. O objetivo principal é verificar se seria possível prognosticar corretamente a ocorrência e a localização de raios nuvem-solo com uma simulação de alta resolução. Como previsto, utilizou-se como caso de estudo o trágico evento de Junho de 2017, incluindo o incêndio de Pedrógão Grande.