AMBIENTE SINÓTICO DE UM CCM OCORRIDO ENTRE OS DIAS 10 E 11 DE JANEIRO DE 2006 NO RS

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1 AMBIENTE SINÓTICO DE UM CCM OCORRIDO ENTRE OS DIAS 10 E 11 DE JANEIRO DE 2006 NO RS Vanderlei R. de Vargas Jr. 1, Cláudia R. J.de Campos 1, Gustavo Rasera 1, Cristiano W. Eichholz 1 1 Universidade Federal de Pelotas UFPel/Faculdade de Meteorologia Caixa Postal Pelotas-RS, Brasil RESUMO: Os CCM são responsáveis por grande parte dos danos observados no RS. Com o objetivo de um melhor entendimento do comportamento desses sistemas meteorológicos na região, foi feita uma análise do ambiente sinótico do CCM ocorrido entre os dias 10 e 11 de janeiro de Foram utilizados dados brutos dos satélites GOES 10 do canal 4 dos dias 10 e 11/01/06. Com as informações fornecidas pelo ForTrACC, analisou-se o ambiente sinótico associado à atuação do CCM em suas fases de iniciação, maturação e dissipação. Utilizaram-se também dados de reanálise do NCEP/NCAR, dos horários mais próximos às fases de iniciação, maturação e dissipação do CCM. No ambiente sinótico, no período de 10 a 11/01/06, observou-se que a circulação em baixos níveis da atmosfera contribuiu para abastecer a região de estudo com grande quantidade de calor e umidade. Esta condição aliada à atuação do SF observado no dia 10/01/06, que se intensificou devido à presença de um centro de alta pressão sobre o oceano Atlântico, contribuiu para a instabilidade atmosférica e organização da nebulosidade convectiva observada, favorecendo a ocorrência do CCM sobre o Estado do RS. ABSTRACT: The MCC are responsible for most of the damage observed in the RS. Aiming a better understanding of these weather system behaviors in the region was made an analysis of the MCC synoptic environment occurred between days 10 and 11 January We used raw data from channel 4 GOES 10 satellite from 10 to 11/01/06. With the information provided by ForTraCC, was analyzed the synoptic environment associate with the MCC action in their stages of initiation, maturation and dissipation. Also were used the reanalysis data of NCEP/NCAR, from the times closer to the MCC stages of initiation, maturation and dissipation. In the synoptic environment, between days 10 and 11/01/06, it was observed that the low level circulation of the atmosphere has helped to fuel the study area with large amounts of heat and humidity. This condition coupled with the SF action, observed on 10/01/06, which was intensified by the presence of a high pressure center over the Atlantic Ocean, contributed to the organization of the atmospheric instability and convective cloudiness observed, favoring the occurrence of the MCC on the RS.

2 1 INTRODUÇÃO O estudo dos Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM) tem sido bastante difundido na comunidade científica, em parte, devido ao seu grande potencial destrutivo. Um tipo particular de SCM é o Complexo Convectivo de Mesoescala (CCM), este tipo de sistema se caracteriza por possuir uma forma aproximadamente circular (HOUZE, 1993). O estudo dos CCM se constitui de suma importância para o Estado do Rio Grande do Sul (RS), já que este tipo de sistema meteorológico é responsável pela maior parte dos danos observados no RS (VELASCO; FRITSCH, 1987). Com o objetivo de um melhor entendimento do comportamento desses sistemas meteorológicos na região, foi feita uma análise do ambiente sinótico do CCM ocorrido entre os dias 10 e 11 de janeiro de 2006 sobre o RS, o qual causou altos índices de precipitação no Estado e afetou o maior número de cidades entre 2004 e 2008, conforme registro da defesa civil. 2 MATERIAIS E MÉTODOS Foram utilizados dados brutos dos satélites GOES 10 do canal 4 (infravermelho termal) com resolução espacial de 4 km x 4 km (ponto subsatelite) e resolução temporal de ½ hora fornecidas pela Divisão de Satélites e Sistemas Ambientais, do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (DSA/CPTEC/INPE) do período de 10 a 11/01/2006. Esses dados além de servirem para identificar o CCM que atingiu o maior número de cidades do RS, conforme registro da defesa civil do Estado, no período de 2004 a 2008, também serviram para obter as características desse CCM, pelo uso do aplicativo Forecasting and Tracking of Active Cloud Clusters (ForTrACC) (Vila et al., 2008) no modo diagnóstico, conforme a metodologia descrita em Vargas Jr. et al., (2012). Com as informações fornecidas pelo ForTrACC, analisou-se o ambiente sinótico associado à atuação do CCM em suas fases de iniciação (20:00 UTC do dia 10/01/06), maturação (23:30 UTC do dia 10/01/06) e dissipação (09:30 UTC do dia 11/0/06), utilizaram-se dados de reanálise do NCEP/NCAR (National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research), dos horários mais próximos às fases de iniciação (18:00 UTC do dia 10/01/06), maturação (00:00 UTC do dia 11/01/06) e dissipação (12:00 UTC do dia 11/01/06) do CCM. Os campos analisados foram: vetor vento e advecção de temperatura em 850 hpa, convergência de umidade específica em 850 hpa, divergência do vento em 250 hpa e velocidade vertical em 500 hpa. 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES As imagens do satélite GOES 10 (Fig. 1) mostram que no dia 10/01/06 associado a um sistema frontal (SF) formou-se o CCM responsável pelos danos observados em diversas cidades

3 no RS. Este CCM ocorreu entre os dias 10 e 11/01/06. Sua fase de iniciação (Fig. 1a) foi detectado pelo aplicativo ForTraCC as 20:00 UTC do dia 10/01/06. Já a maturação do CCM (Fig. 1b) ocorreu as 23:30 UTC do mesmo dia, enquanto que sua dissipação foi detectada as 09:30 UTC do dia 11/01/06. Figura 1 Imagens do satélite GOES 10 no canal 4 (infravermelho termal), mostrando a evolução do CCM observado entre os dias 10 e 11/01/06 sobre o RS. (a) Iniciação dia 10/01/06 as 20:00 UTC, (b) Maturação dia 10/01/06 as 23:30 UTC e (c) Dissipação dia 11/01/06 as 09:30 UTC. Na fase de iniciação do CCM (Figs. 2a, 3a, 4a e 5a) foi observado no nível de 850 hpa a presença de um Jato de Baixos Níveis (JBN) que transportava ar quente e úmido. A zona de alta pressão que estava presente sobre o oceano ajudou a intensificar o JBN que conflui a sudoeste do RS, essa configuração favorece a iniciação, organização e manutenção de um CCM (JIRAK; COTTON, 2004). Observa-se ainda no nível de 850 hpa a formação de um centro de baixa pressão originada pela confluência do JBN na região de formação do CCM. No nível de 500 hpa pôde-se notar mais ao sul velocidade vertical ascendente (Fig. 4a) associada à formação do centro de baixa pressão em superfície que favoreceu o levantamento do ar. Analisando o campo de divergência no nível de 250 hpa (Fig. 5a) observou-se que na iniciação havia sobre a região de formação do CCM um Jato de Altos Níveis (JAN) de noroeste e a presença de divergência do vento. Esta divergência em altos níveis indicava a existência de convecção em baixos níveis o que favoreceu o desenvolvimento do CCM. Na fase de maturação (Figs. 2b, 3b, 4b e 5b) com a desintensificação do JBN sobre o Estado e o deslocamento do centro de alta pressão para sul houve uma maior advecção de temperatura (Fig. 2b) e convergência de umidade (Fig. 3b) para a região do centro de massa do CCM. Com a incursão de vento de nordeste em baixos níveis (Figs. 2b e 3b) também foi verificada a presença de divergência no nível de 250 hpa (Fig. 5b) a qual estava associada a existência de forte movimento vertical em 500 hpa (Fig. 4b), indicando a presença de forte movimento convectivo sobre a região de maturação do CCM. Após a fase de maturação, observou-se em 850 hpa, que a circulação ciclônica que havia nas fases de iniciação e maturação sobre a região de atuação do CCM, deu lugar a um escoamento de nordeste (causado pela atuação da zona de alta pressão sobre o oceano Atlântico), inibindo a atividade convectiva e diminuindo os movimentos verticais ascendentes em 500 hpa (Fig. 4c) e a divergência no nível de 250 hpa (Fig. 5c). Nesta fase, o ambiente onde

4 o CCM estava inserido deixou de fornecer calor e umidade necessários para sustentar a atividade convectiva que o alimentava, podendo-se observar significativa diminuição de sua área, acompanhada de sua fragmentação (Fig. 1c). 4 CONCLUSÕES O trabalho apresentou um estudo de caso do CCM ocorrido entre os dias 10 e 11/01/06 que gerou elevados índices de precipitação e que afetou o maior número de cidades dentre todos os CCM ocorridos entre 2004 e Através do aplicativo ForTrACC, verificou-se que esse CCM apresentou um ciclo de vida de aproximadamente 13,5 horas, com iniciação as 20:00 UTC do dia 10/01/06, maturação as 23:30 UTC do dia 10/01/06 e dissipação as 09:30 UTC do dia 11/01/06. No ambiente sinótico, no período de 10 a 11/01/06, observou-se que a circulação em baixos níveis da atmosfera contribuiu para abastecer a região de estudo com grande quantidade de calor e umidade. Esta condição aliada à atuação do SF observado no dia 10/01/06, que se intensificou devido à presença de um centro de alta pressão sobre o oceano Atlântico, contribuiu para a instabilidade atmosférica e organização da nebulosidade convectiva observada, favorecendo a ocorrência do CCM sobre o Estado do RS. 5 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao CNPq pela concessão de bolsas. 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DEFESA CIVIL. Disponível em: <http://www.defesacivil.rs.gov.br.> Acesso em: 5 fev NCEP/NCAR. Disponível em: <http://www.esrl.noaa.gov>acesso em: 5 fev HOUZE, R.A Mesoscale convective systems. In: HOUZE RA. Cloud dynamics. Academic Press, Inc., 53: JIRAK, I.L.; COTTON, W.R.. Environmental precursors to mesoscale convective system development. In: 11th CONFERENCE ON AVIATION, RANGE, and Aerospace and the 22nd Conference on Severe Local Storms Opening Remarks, 2004, Hyannis, MA, USA. Trabalhos online... Disponível em: <http://ams.confex.com/ams/pdfpapers/81530.pdf>. Acesso em: 17 mai VELASCO I.; FRITSCH J.M Mesoscale convective complexes in the Americas. Journal Geophysical Research, 92: VILA, D.A.; MACHADO, L.A.T.; LAURENT, H.; VELASCO, I. Forecast and Tracking the Evolution of Cloud Clusters (ForTraCC) Using Satellite Infrared Imagery: Methodology and Validation. Weather and Forecasting, v. 23, p , 2008.

5 VARGAS Jr., V.R.; CAMPOS, C.R.J.; RASERA, G.; EICHHOLZ, C. W. Características físicas dos CCM que afetaram o RS no período de 2004 a XI CONGRESSO ARGENTINO DE METEOROLOGIA, Anais do... Mendoza-Argentina, 2012.v.2, p Figura 2 Advecção de temperatura ( C.s ) e vento (m.s -1 ) no nível de 850hPa, nos dias 10/01/06 as 18:00 UTC (a), 11/01/06 as 00:00 UTC (b) e 11/01/06 as 12:00 UTC (c). Figura 3 Convergência de umidade (g.kg -1.s -1 x 10-5 ) e vento (m.s -1 ) no nível de 850 hpa, nos dias 10/01/06 as 18:00 UTC (a), 11/01/06 as 00:00 UTC (b) e 11/01/06 as 12:00 UTC (c). Figura 4 Velocidade vertical (Omega) (Pa.s -1 ) no nível de 500hPa, nos dias 10/01/06 as 18:00 UTC (a), 11/01/06 as 00:00 UTC (b) e 11/01/06 as 12:00 UTC (c). Figura 5 Divergência (s -1 x 10-5 ) (sombreado) e vento (m.s -1 ) no nível de 250 hpa nos dias 10/01/06 as 18:00 UTC (a), 11/01/06 as 00:00 UTC (b) e 11/01/06 as 12:00 UTC (c).

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