Um novo olhar para classificação de incursão de ar frio sobre a América do Sul

Julia Amanda Nanini; Josefina Moraes Arraut; Enio Pereira de Souza; José Ivaldo Brito; Enilson Pereira Cavalcanti

doi:10.26848/rbgf.v17.5.p3169-3184

Autores

Julia Amanda Nanini Universidade Federal de Campina Grande
Josefina Moraes Arraut Universidade Federal de Campina Grande https://orcid.org/0000-0002-4950-992X
Enio Pereira de Souza Universidade Federal de Campina Grande https://orcid.org/0000-0002-5095-0085
José Ivaldo Brito Universidade Federal de Campina Grande https://orcid.org/0000-0002-1845-935X
Enilson Pereira Cavalcanti Universidade Federal de Campina Grande https://orcid.org/0000-0001-5788-9486

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v17.5.p3169-3184

Palavras-chave:

Incursão de ar frio, magnitude do gradiente de umidade, convecção, inibição convectiva.

Resumo

Foram estudados três casos de incursão de ar frio sobre a América do Sul que se desenvolveram em janeiro de 2011 (dois eventos) e abril de 2014 (um evento), com objetivo de investigar as condições termodinâmicas para precipitação através do comportamento vertical da atmosfera com ênfase na umidade, CAPE e CIN. As três incursões são formadas por altas transientes. A precipitação relacionada às incursões de janeiro de 2011 ocorreu em regiões onde a inibição convectiva existe de forma considerável até 800hPA e o mecanismo que possibilita isso é a convergência que promove a ascensão do ar, assim como na incursão de abril de 2014. Essa última durante o seu desenvolvimento avançou para norte, e uma separação da sua nebulosidade possibilitou comparar como as porções se comportaram nas diferentes latitudes. Nos três casos a principal observação foi a diferença do comportamento dos gradientes de umidade e temperatura. O gradiente de temperatura enfraquece já o gradiente de umidade se intensifica quanto atinge aproximadamente 30°S. Conclui-se que as incursões de ar frio são frentes em umidade e em CAPE. Isso porque se observou que existe uma distinção entre as massas de ar tropicais/subtropicais e extratropicais pelos valores de CAPE no campo vertical e horizontal, que acompanha a disposição da umidade. CAPE tem presença intensa a partir de 800 hPa na porção subtropical e mínima em toda a troposfera na massa de ar extratropical, ressaltando que apenas chuva estratiforme é possível nos extratrópicos, já no subtrópico existe a possibilidade de disparar chuva convectiva

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Josefina Moraes Arraut, Universidade Federal de Campina Grande

É Professor Adjunto Classe C nível 2 do Departamento de Ciências Atmosféricas da Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba. Concluiu pós-doutorado no Center for Ocean-Land-Atmosphere Studies (COLA), nos EUA (2014). Foi pesquisadora visitante na Universidade de Reading(2014). Possui Bacharelado em Fisica pela Universidade de São Paulo (1998), mestrado em Física pela Universidade Estadual de Campinas (2002) e doutorado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2007). Foi pesquisadora associada do Centro de Ciências do Sistema Terrestre do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais até 2011. Até 2012 desenvolveu pesquisa em nível de pós-doutorado vinculada ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Mudanças Climáticas e à Rede Clima sub-rede oceanos, lotada no Instituto de Ciências do Mar da Universidade Federal do Ceará.

Enio Pereira de Souza, Universidade Federal de Campina Grande

Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba (1989), mestrado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (1991) e doutorado em Meteorologia pela Universidade de São Paulo (1999). Realizou parte do doutorado na Universidade do Arizona (EUA). Atualmente é Professor Titular da Universidade Federal de Campina Grande - UFCG. Sua principal área de atuação é Física da Atmosfera. Realiza pesquisa em teoria termodinâmica, modelagem de nuvens convectivas e modificação artificial de nuvens, além de estudos climáticos e de fontes renováveis de energia. Foi Diretor Científico da Sociedade Brasileira de Meteorologia no Biênio 2009/2010. Foi Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Meteorologia do Departamento de Ciências Atmosféricas da UFCG entre 2008 e 2012 e entre 2015 e 2018.

José Ivaldo Brito, Universidade Federal de Campina Grande

Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba, mestrado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e doutorado em Recursos Naturais pela Universidade Federal da Paraíba. Atualmente é Professor Titular da Universidade Federal de Campina Grande. Tem experiência nas áreas de Ciências Ambientais e Geociências, com ênfase em Meteorologia; Climatologia e Recursos Hídrico. Atuando principalmente nos seguintes temas: Desertificação; Variabilidade climática; Recursos hídricos, Índices de detecção e monitoramento de mudanças climáticas regionais e globais, Oscilações climáticas interanuais e interdecenais; Estudos climáticos das regiões Norte, Nordeste, Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil; Climatologia Dinâmica e Aplicada; Vegetação e Clima; Anomalia da Temperatura da Superfície do Mar (TSM); ENOS; Gradiente meridional de anomalia da TSM do Atlântico Tropical.

Enilson Pereira Cavalcanti, Universidade Federal de Campina Grande

Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba (1981), mestrado em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba (1986) e doutorado em Recursos Naturais pela Universidade Federal da Paraíba (2001). Atualmente é professor Titular da Universidade Federal de Campina Grande. Tem experiência nas áreas de Geociências e Ciências Ambientais, com ênfase em Meteorologia e Recursos Naturais, atuando principalmente nos seguintes temas: precipitação e evapotranspiração, modelo atmosférico BRAMS, energia eólica, vapor dágua na atmosfera e energia estática na atmosfera.

Referências

Andrelina, B., Reboita, M. S., Capucin, B. C., Mattos, E. V., da Costa, L. H., Enoré, D. P., & Biscaro, T. S. (2022). Características do evento convectivo ocorrido em Santa Rita do Sapucaí-MG em outubro de 2019. Ciência e Natura, 44, e46-e46. DOI: 10.5902/2179460X65529

Alves, L. Q., da Silva, A. B., Putti, F. F., & Góes, B. C. (2024). Danos na cultura do café causado pelas geadas ocorridas no ano de 2021 nos municípios de Alfenas e Poços de Caldas, Brasil. Peer Review, 6(9), 1-15. DOI: https://doi.org/10.53660/PRW-2117-3911

Antonucci, B., Barbino, G. C., de Andrade, N. L. R., & Webler, A. D. (2023). Efeito de um evento de friagem no cenário de mudança no uso e cobertura da terra no Sudoeste da Amazônia. Revista Brasileira de Climatologia, 33, 149-168. DOI: https://doi.org/10.55761/abclima.v33i19.16675.

Arraut, J. M., & Barbosa, H. M. J. (2009). Large scale features associated with strong frontogenesis in equivalent potential temperature in the South American subtropics east of the Andes. Advances in Geosciences, 22, 73-78. DOI: https://doi.org/ 10.5194/adgeo-22-73-2009

Bjerknes, J. (1919). On the structure of moving cyclones. Monthly Weather Review, 95-99. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1919)47<95:OTSOMC>2.0.CO;2

Blanchard, D. O. (1998) Assessing the vertical distribution of Caonvective available potential energy. Weather and Forecasting, 13, 870-877. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0434(1998)013<0870:ATVDOC>2.0.CO;2

Bluestein, H. B. (1992). Synoptic-dynamic meteorology in midlatitudes. New York: Oxford University Press.

Bolton, D. (1980). The Computation of Equivalent Potential Temperature. Monthly Weather Review, 108, 1046-1053.

do Carmo, E. L. I., Reboita, M. S., & Marques, R. (2023). Evolução Temporal das Variáveis Atmosféricas associadas a Casos de Frentes Frias Fortes em Cuiabá, MT, entre 1996 e 2015. Revista Brasileira de Geografia Física, 16(1), 145-154. DOI: https://doi.org/10.26848/rbgf.v16.1.p145-154

Capucin, B. C., Reboita, M. S., Lucyrio, V., & Escobar, G. C. J. (2022). Onda de Frio Histórica no Brasil: um Estudo de Caso de Junho de 1985. Anuário do Instituto de Geociências, 45, 1-13. DOI: https://doi.org/10.11137/1982-3908_2022_45_40761.

Cavalcanti, I.F.A., & Kousky V. E., (2003). Climatology of South American cold fronts. VII International Conference on Southern Hemisphere Meteorology and Oceanography, Wellingthon New Zealand.

Escobar, G. C. J., Reboita, M. S., & Souza, A., (2019). Climatology of surface baroclinic zones in the coast of Brazil. Atmósfera, 32(2), 129-141. DOI: https://doi.org/10.20937/ATM.2019.32.02.04.

Emanuel, K. (2023). On the Physics of High CAPE. Journal of the Atmospheric Sciences, 80(11), 2669-2683. DOI: https://doi.org/10.1175/JAS-D-23-0060.1

Ferreira, Nelson Jesuz; de Albuquerque Cavalcanti, Iracema Fonseca. (2022) Sistemas meteorológicos atuantes no Brasil. Oficina de Textos.

Fortune, M. A., & Kousky, V. (1983). Two Severe Freezes in Brazil: Precursors and Synoptic Evolution. Monthly Weather Review, v. 111, 181-196. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1983)111<0181:TSFIBP>2.0.CO;2

Garreaud, R. D., & Wallace, J. M. (1998). Summertime Incursions of Midlatitude Air into Subtropical and Tropical. Monthly Weather Review, v. 126, 2713-2733. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1998)126<2713:SIOMAI>2.0.CO;2

Garreaud, R. D. (2000). Cold Air Incursions over Subtropical South America: Mean Structure and Dynamics. Monthly Weather Review, v. 128, 2544-2559. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(2000)128<2544:CAIOSS>2.0.CO;2

Gan, M. A., & Rao, V. B. (1994). The Influence of the Andes Cordillera on Transient Disturbances. Monthly Weather Review, 122(6), 1141-1157. DOI: 10.1175/1520-0493(1994)122<1141:TIOTAC>2.0.CO;2

Kousky, V. E. (1979). Frontal influences on northeast Brazil. Monthly Weather Review, v. 107, 1142–1153. DOI: http://dx.doi.org/10.1175/1520-0493(1979)107<1140:FIONB>2.0.CO;2

Lanfredi, I. S., & e de Camargo, R.. (2018). Classification of Extreme Cold Incursions over South America. Weather and Forecasting, 33(5) 1183- 1203. DOI: https://doi.org/10.1175/WAF-D-17-

1.

Lupo, A. R., Nocera, J. J., Bosart, L. F., Hoffman,

E. G., & Knight, D. J. (2001). South American Cold Surges: Types, Composites, and Case Studies. Monthly Weather Review, 129(5), 1021-1041. Disponível em: https://doi.org/10.1175/1520-0493(2001)129<1021:SACSTC>2. 0.CO;2. Acesso em: 18 de dezembro de 2023.

Mattos, L. F. (2003). Frontogênese na América do Sul e precursores de friagem no estado de São Paulo. 2003. 213 p. Tese Doutorado em Meteorologia) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), São José dos Campos, 2003.

Marengo, J., Cornejo, A., Satyamurty, P., Nobre, C., & Sea, W. (1997b). Cold Surges in Tropical and Extratropical South America: The Strong Event in June 1994. Monthly Weather Review, v. 125, 2759-2786. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1997)125<2759:CSITAE>2.0.CO;2

Marengo, J. A., & Nobre, C.A. (1997a). Climatic impacts of “friagens”in forested and deforested areas of the Amazon Basin. Theoretical and Applied Climatology, n. 73, 223-242. DOI: https://doi.org/10.1590/0102-7786331014

Modernel, L. G. (2024). Desastres climatológicos e meteorológicos: análise dos casos do Rio Grande do Sul ente 2020 e 2022.

Ninomiya, B. K. (1984). Characteristics of Baiu Front as a Predominant Subtropical Front in the Summer Northern Hemisphere. Journal of Meteorological Society of Japan, v. 62, 880- 893. DOI: https://doi.org/10.2151/jmsj1965.62.6_880

Nogueira, N. C. O., Machado, P. H. G., & Reboita, M. S. (2024). Estudo Climatológico das Frentes Frias atuantes no Sul do Rio Grande do Sul e no Sul de Minas Gerais entre 2009 e 2021. Revista Brasileira de Climatologia, 34, 306-334. DOI: 10.55761/abclima.v34i20.16664

Oliveira, R. D. (2023). Sistema de detecção de frentes frias associadas a eventos meteorológicos de médio e alto impacto no centro sul da América do Sul (Doctoral dissertation).

Parmenter, F. C. (1976). A southern hemisphere cold front passage at the equator. Bulletin of the American Met. Soc., v. 57, n. 12, p. 1435–1440. DOI: 10.1175/1520-0477(1976)057<1435:ASHCFP>2.0.CO;2

Reis, J. S. D., Gonçalves, W. A., Souza, D. O. D., & Mendes, D. (2022). Evaluation of Atmospheric Features in Natural Disasters due Frontal Systems over Southern Brazil. Atmosphere, 13(11), 1886. DOI: https://doi.org/10.3390/atmos13111886

Riemann-campe, K. (2011). Can convective precipitation variability be deduced from the variability in CAPE and CIN? An analysis of global CAPE and CIN variability in present and future climates. Tese de Doutorado. University of Hamburg Hamburg. DOI: doi: 10.17617/2.1412642

da Rocha, R. P., Reboita, M. S., & Crespo, N. M. (2024). Análise do evento extremo de precipitação ocorrido no Rio Grande do Sul entre abril e maio de 2024. Journal Health NPEPS, 9(1). DOI: Journal Health NPEPS. 2024 jan-jun; 9(1):e12603. ISSN 2526-1010 http://dx.doi.org/10.30681/2526101012603

da Rocha Bartolomei, F., Ribeiro, J. G. M., & Reboita, M. S. (2023). Eventos Extremos de Precipitação no Sudeste do Brasil: Verão 2021/2022. Revista Brasileira de Geografia Física, 16(05), 2658-2676. DOI: https://doi.org/10.26848/rbgf.v16.5.p2658-2676

Salio, P., Nicolini, M., & Saulo, A. C. (2002). Chaco low-level jet events characterization during the austral summer season. Journal of Geophysical Research, v. 107, 1-17. Disponível em: https://doi.org/10.1029/2001JD001315.

Sanders, F. (2005). Real Front or Baroclinic Trough?. Weather and Forecasting, FORECASTERS’ FORUM. American

Meteorological Society, v. 20, 647-651.

Sanders, F., & Hoffman, E. G. (2002). A Climatolog of Surface Baroclinic Zones. Weather and Forecasting. Weather and Forecasting, 17(4), 774-782. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0434(2002)017<0774:ACOSBZ>2.0.CO;2

Sanders, F., & Doswell, C. A. III. (1995). A case . for deteiled surface analysis. Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 76, No.

505-522. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0477(1995)076<0505:ACFDSA>2.0.CO;2

Sanders, F. & Kessler, E. (1999). Frontal Analysis in the Light of Abrupt Temperature Changes in a Shallow Valley. Monthly weather review, Vol.

1125-1133. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1999)127<1125:FAITLO>2.0.CO;2

Satyamurty, P., & Mattos, L. F. (1989). Climatological lower troposheric frontogenesis in the midlatitudes due to horizontal deformation and divergence. Monthly Weather Review, v. 117, p. 1355-1989. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1989)117<1355:CLTFIT>2.0.CO;2

Segura, C. S., & da Rocha, R. P. (2024). Tendências e variabilidade climática de frentes frias e precipitação na região metropolitana de São Paulo. Revista Brasileira de Climatologia, 34, 159-179. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1989)117<1355:CLTFIT>2.0.CO;2

Seluchi, M. E., & Garreaud, R. D. (2012). Campos médios e processos físicos associados ao ciclo de vida da Baixa do Chaco. Revista Brasileira de Meteorologia, v.27, n.4, 447 – 462.

Seluchi, M. E., Beu, C; & Andrade, K. E. (2017). Características das Frentes Frias Causadoras de Chuvas Intensas no Leste de Santa Catarina. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 32, n. 1, 25-37. DOI: https://doi.org/10.1590/0102-778632120150095

Siqueira, J. R., & Toledo Machado, L. A. (2004). Influence of the Frontal Systems on the Day-to- Day Convection Variability over South America. Journal of Climate, 17(9), 1754-1766. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0442(2004)017<1754:IOTFSO>2.0.CO;2.

Silva Dias, M. A. F. (2000). Índices de instabilidade para previsão de chuva e tempestades severas. Departamento de Ciências Atmosféricas. IAG. USP.

Simões Reboita, Michelle; Machado CRESPO, Natália; Gozzo, Luiz Felippe. (2023). Uma introdução à análise de massas de ar, frentes e ciclones extratropicais na América do Sul. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 16, n. 6. DOI: 10.26848/rbgf.v16.6.p3263-3282

Taljaard, J. J. (1972). Topics: synoptic meteorology of the Southern Hemisphere. Meteor. Monographs, v. 13, n. 35, 129-213 DOI: 10.1016/S0168-1923(02)00250