ESTUDO SINÓTICO DO EVENTO DE EFEITO SECUNDÁRIO DO BURACO DE OZÔNIO ANTÁRTICO SOBRE O SUL DO BRASIL DO DIA 25/10/2008

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1 ESTUDO SINÓTICO DO EVENTO DE EFEITO SECUNDÁRIO DO BURACO DE OZÔNIO ANTÁRTICO SOBRE O SUL DO BRASIL DO DIA 25/10/2008 Lucas Vaz Peres 1, Elenice Kall 2, Natalia Crespo 2, José Lourêdo Fontinele 1, Vagner Anabor 1, Damaris Kirsch Pinheiro 2, Neusa Maria Paes Leme 3. 1 Programa de Pós Graduação em Meteorologia, Nível Mestrado, Departamento de Física, UFSM, Santa Maria, RS, Brasil. 2 Laboratório de Ciências Espaciais de Santa Maria LACESM/CT-UFSM, Santa Maria, RS, Brasil. 3 Centro Regional do Nordeste CRN/CCR/INPE-MCT; Natal, RN, Brasil. lucasvazperes@gmail.com RESUMO O trabalho apresenta um estudo sinótico para 25/10/2008, caracterizado como de ocorrência de evento de Efeito Secundário do Buraco de Ozônio Antártico sobre o Sul do Brasil e seu dia anterior. No dia 24, atuou uma região de advecção de vorticidade positiva em 500 mb, que juntamente com a presença da saída equatorial da corrente de jato em 250 mb e um sistema de alta pressão pós-frontal em superfície, deixaram o Sul do Brasil sem nebulosidade significativa. Porém, no dia 25, dia da maior queda no valor da coluna total de ozônio, o deslocamento da corrente de jato em 250 mb, posicionou sua entrada equatorial sobre o Sul do Brasil que juntamente com a aproximação de uma área de baixa pressão continental quente, embebida na circulação da alta pressão pós-frontal em superfície, favoreceram a atividade convectiva sobre esta região. ABSTRACT The paper presents a synoptic study to 25/10/2008, characteristic of the occurrence of event of secondary effect of the ozone hole over the Antarctic Southern Brazil and its previous day. In 24 days, served a region of positive vorticity advection at 500 mb, which together with the presence of the output of the equatorial jet stream at 250 mb and a high pressure system in postfrontal surface, left the South of Brazil without cloudiness significant. However, on day 25, day of the biggest drop in the value of total column ozone, the displacement of the jet stream at 250 mb, positioned his entry on the equatorial South of Brazil with the approach of an area of low pressure hot continental, embedded in the flow of high pressure post-frontal surface favored the convective activity over this region.

2 INTRODUÇÃO Durante a primavera de cada ano, detecta-se no continente Antártico uma considerável diminuição do conteúdo total de ozônio que é conhecida como Buraco de Ozônio Antártico (Farman et al., 1985). Porém, seus efeitos não se limitam somente a região antártica (Prather & Jaffe, 1990), apresentando Efeitos Secundários do Buraco de Ozônio Antártico em regiões de baixas latitudes como a Região Sul do Brasil. Os efeitos secundários são causados por injeção de massa de ar pobre em ozônio proveniente diretamente da região antártica, provocando uma redução temporária na coluna total de ozônio na região (Kirchhoff et AL., 1996). Apesar deste fenômeno ser relativamente conhecido, os padrões meteorológicos em que ocorrem ainda são desconhecidos e de acordo com trabalhos recentes (Ohring et al., 2010), este tipo de estudo vem sendo considerado como uma nova linha de pesquisa em ozônio atmosférico, motivando a realização do presente trabalho. MATERIAL E MÉTODOS A fim de se detectar a ocorrência de Efeito Secundário do Buraco de Ozônio Antártico no Sul do Brasil, foram utilizadas medidas da coluna total de ozônio obtida pelos satélites TOMS e OMI da NASA, de onde também são obtidas as imagens de satélite do conteúdo de Ozônio. Médias mensais destes dados foram calculadas e para dias em que houve diminuição abaixo do valor equivalente a 1,5 desvios padrão da média climatológica da coluna total de ozônio, foi realizada análise da vorticidade potencial sobre superfícies isentrópicas e trajetórias retroativas das massas de ar foram geradas, usando o modelo HYSPLIT da NOAA, servindo de confirmação para a análise isentrópica, complementando a visualização da origem polar das massas de ar. Após a identificação do evento, foi realizado um estudo das características sinóticas para o dia 25/10/2008 e seu dia anterior, observando os campos médios diários de altura geopotencial e vorticidade em 500 mb, vento em 250 mb, pressão ao nível do mar e espessura entre 1000 e 500 mb que, juntamente com os mapas de vorticidade potencial, são confeccionados através do software de domínio público GrADS (Grid Analysis and Display System) com parâmetros diários fornecidos pelo National Centers for Environmental Prediction/ Atmospheric Research (NCEP/NCAR), além da utilização de imagens de satélite GOES 10 realçadas. RESULTADOS E DISCUSSÃO No dia 25/10/2008, a coluna de ozônio atmosférico medida foi de 259,5 UD, apresentando uma redução de 10,4% em relação à média climatológica do mês de outubro, que é 289,6 UD. Foi observado, Figura 1, um aumento na vorticidade potencial absoluta do dia 23 (a), que mostra um cavado no campo de vento e um gradiente na vorticidade potencial absoluta a 620k, para o dia 25 (b), onde se observa a passagem de uma massa de ar de origem Antártica, com fortes

3 ventos de sul, que juntamente com a trajetória retroativa da massa de ar (c), e a imagem do satélite OMI (d) para o dia 25/10/2008, confirmaram a ocorrência do evento de Efeito secundário do Buraco de Ozônio Antártico. Fig. 1 Vorticidade potencial e campo de vento nos dias (a) 23 e (b) 25 de outubro de 2008 a 620K. Trajetória retroativa da massa de ar para o dia 25 de outubro de 2008 (c) e imagem de satélite OMI do dia 25 de outubro de 2008 (d). O estudo das condições sinóticas para os dias 24 e 25/10/2008 mostram que, no dia 24, Figura 2, o Sul do Brasil encontra-se numa região de advecção de vorticidade positiva associada a uma crista em 500 mb (a), que juntamente com a presença da saída equatorial da corrente de jato em 250mb (b), que é uma região favorável a subsidência, e a atuação um sistema de alta pressão pós frontal em superfície (c), deixou o Sul do Brasil apenas com nebulosidade não significativa em algumas regiões (d). Já no dia 25/10/2008, Figura 3, o Sul do Brasil segue influenciado pela região de advecção de vorticidade positiva associada a uma crista em 500 mb (a). Porém, o deslocamento da corrente de jato em 250 mb, posicionou sua entrada equatorial, que é uma região favorável a levantamento, sobre o Sul do Brasil (b), que juntamente com a aproximação de uma área de baixa pressão continental quente em superfície, vinda do Paraguai e do Norte da Argentina, embebido na circulação da alta pressão pós-frontal (c), favoreceram a atividade convectiva sobre o Sul do Brasil (d).

4 Figura 2 Campos médios diários de (a) altura geopotencial e vorticidade em 500hPa, (b) vento em 250hPa, (c) pressão em superfície e espessura e (d) imagem de satélite GOES 10 realçada para 18:00 UTC, do dia 24/10/2008. Figura 3 Campos médios diários de (a) altura geopotencial e vorticidade em 500hPa, (b) vento em 250hPa, (c) pressão em superfície e espessura e (d) imagem de satélite GOES 10 realçada para 18:00 UTC, do dia 25/10/2008.

5 CONCLUSÃO As análises de vorticidade potencial absoluta em superfícies isentrópicas, trajetória retroativa da massa de ar e imagem do satélite OMI comprovaram a ocorrência do evento de Efeito Secundário do Buraco de Ozônio Antártico sobre o Sul do Brasil no dia 25/10/2008, quando ocorreu a maior queda na coluna total de ozônio para este evento, chegando a 10,4% em relação à média climatológica do mês de outubro. O estudo das condições sinóticas mostra que o Sul do Brasil, no dia 24/10/2008, estava sobre influência de uma região de advecção de vorticidade positiva em 500 mb, que juntamente com a presença da saída equatorial da corrente de jato em 250 mb e o sistema de alta pressão pósfrontal em superfície, deixaram o Sul do Brasil sem nebulosidade significativa. Porém, no dia 25/10/2008, dia da maior queda no valor da coluna total de ozônio, o deslocamento da corrente de jato em 250 mb, posicionou sua entrada equatorial sobre o Sul do Brasil que juntamente com a aproximação de uma área de baixa pressão continental quente, embebida na circulação da alta pressão pós-frontal em superfície, favoreceram a atividade convectiva sobre esta região. Cabe ressaltar que as condições encontradas no estudo sinótico do evento podem ter ocorrido isoladamente, necessitando-se de estudos mais aprofundados de outros eventos para confirmar a frequência de ocorrência do referido fenômeno. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a CAPES e ao Programa PIBIC/UFSM CNPq/MCT pelas bolsas concedidas e a NASA/TOMS e NCEP/NCAR pela disponibilidade dos dados. Agradecimentos ao apoio do projeto ATMANTAR do Ano Polar Internacional processo n /2006-5, PROANTAR/MCT/CNPq. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FARMAN, J. C.; GARDINER, B. G. and SHANKLIN, J. D. (1985). Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction. Nature, 315: KIRCHHOFF, V. W. J. H.; SCHUCH, N. J.; PINHEIRO, D. K.; HARRIS, J. M. (1996). Evidence for an ozone hole perturbation at 30º south. Atmospheric Environment, 33(9): OHRING, G.; BOJKOV, R. D.; BOLLE, H. J, HUDSON, R. D. and VOLKERT, H. Radiation and Ozone: Catalysts for Advancing International Atmosferic Science Programmes for over half a century. Space research Today, n177, April PRATHER, M. and JAFFE, H. (1990). Global impact of the Antarctic ozone hole: chemical propagation. J. Geophys. Res., 95: