Frentes frias polares e subtropicais nas cidades de Porto Alegre e São Paulo: estudo preliminar

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1 Frentes frias polares e subtropicais nas cidades de Porto Alegre e São Paulo: estudo preliminar Roni Valter de Souza Guedes, Rafaela Lisboa Costa, Gustavo Carlos Juan Escobar Departamento de Ciências Atmosféricas, UFCG/Campina Grande PB, roniguedes8@yahoo.com.br, rafaelalisboac@gmail.com Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos, Cachoeira Paulista SP, Brasil, gustavo.escobar@cptec.inpe.br ABSTRACT: Weather conditions are rapidly modified by the influence of cold fronts, it is important to monitor and analyze these systems transients. This study aimed to make a detailed analysis of the occurrence of polar and subtropical fronts our baroclinic troughs in the cities of Porto Alegre (RS) and São Paulo (SP) in the period to. The polar fronts are the systems that occur more frequently in both cities. However, Porto Alegre shows a greater number of polar fronts than São Paulo due to geographical location and the influence of polar jet. In both cities, the subtropical fronts appear in the spring and summer, especially São Palulo that is influenced by cyclogenesis events formed over the Atlantic Ocean. Keywords: Cold fronts, baroclinic trough - INTRODUÇÃO As frentes frias são um dos principais sistemas da escala sinótica que modificam e influenciam as condições do tempo na América do Sul. No Brasil, as Regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste são as mais afetadas por estes sistemas meteorológicos. A freqüência nas passagens de frentes frias, independentemente da época do ano, varia com a latitude, sendo maior em latitudes altas e diminuindo conforme a latitude é menor (Oliveira, 8). Assim, na Região Sul, a freqüência de frentes frias é maior que nas Regiões Sudeste e Centro-Oeste, respectivamente. No final da primavera e o durante o verão, existem cavados com trajetórias principalmente marítima, que passam pelo leste das Regiões Sul e Sudeste e freqüentemente são confundidos como frentes frias devido às chuvas que eles provocam. Estes sistemas apresentam um fraco gradiente de temperatura, porém um significativo gradiente de umidade, sendo este um dos principais fatores causadores das chuvas. Em muitas ocasiões este sistemas avançam em direção ao Nordeste influenciando o tempo de maneira significativa principalmente no Estado da Bahia (BA) (Kousky, ; Paegle, 8). Estes sistemas também são denominados frentes subtropicais. Em outras ocasiões estes cavados ou frentes subtropicais estão associados a episódios de Convergência de Umidade do Atlântico Sul (ZCAS)( Escobar, ), influenciando o tempo significativamente sobre grande parte das Regiões Sudeste, Centro-Oeste e Norte do Brasil. O objetivo deste trabalho é realizar uma análise mais detalhada sobre a ocorrência e freqüência de sistemas transientes sobre as cidades de Porto Alegre (RS) e São Paulo(SP) com o intuito de discriminar as frentes frias clássicas e aqueles sistemas de menor intensidade denominados cavados ou frentes subtropicais. - MATERIAIS E MÉTODOS Para a identificação dos diferentes tipos de sistemas transientes utilizaram-se as cartas sinóticas traçadas no Grupo de Previsão do Tempo (GPT) do Centro de Previsão do

2 Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE). As cartas foram elaboradas através do GEMPAK, programa desenhado especificamente para o traçado de variáveis meteorológicas. O período de estudo compreendeu os anos de a e os níveis utilizados foram: superfície, 8 hpa, hpa e hpa, para os horários sinóticos,,, e 8 UTC. Para facilitar a identificação dos sistemas frontais e dos cavados também se utilizaram imagens do satélite GOES- nos canais infravermelho e visível. Através das imagens de satélite é possível identificar sistemas de nuvens em forma de bandas, como por exemplo, sistemas frontais ou cavados, porém nem sempre essas bandas estão associadas a frentes. Por isso, há a necessidade de utilizar variáveis meteorológicas especificas para a identificação de frentes. Para a identificação das frentes frias e cavados ou frentes subtropicais foram utilizados os seguintes critérios: Frente fria clássica ou polar: - A frente fria se localiza adiante de um acentuado gradiente de temperatura e/ou espessura / e de temperatura de ponto de orvalho. - O jato polar (JP) norte está bem definido em hpa associado à frente em superfície. - Há um acentuado gradiente de pressão com isóbaras preferentemente quebradas, isto significa circulação ciclônica do vento e presença de área de mínima pressão. - O jato subtropical (JST) também pode aparecer acoplado ao ramo norte do jato polar (JPN). - A nebulosidade e precipitação ocorrem em uma estreita área localizada do lado frio (depois da virada do vento). - Geralmente ao norte de S, o gradiente de temperatura potencial equivalente em 8 hpa e a espessura 8/ ajudam a identificar frentes na superfície melhor que as linhas de espessura /. Cavado baroclínico ou frente subtropica: - Observa-se um gradiente fraco de temperatura e/ou espessura, isto significa um fraco pacote baroclínico. - Observa-se circulação ciclônica do vento e presença de área de mínima pressão com fraco gradiente de pressão e isóbaras preferentemente não quebradas. - Presença de significativo gradiente de água precipitável e de temperatura potencial equivalente em 8 hpa. - A nebulosidade e precipitação ocorrem em uma ampla área localizada do lado quente (antes da virada do vento). - Não há jato polar (JP) associado diretamente, porém quase sempre, aparece o jato subtropical (JS). - RESULTADOS E DISCUSSÃO A Figura representa os totais mensais de frentes polares e subtropicais ocorridas na cidade de Porto Alegre para os anos de a. Observa-se que existe maior ocorrência durante o inverno para os quatro anos e que a quantidade de frentes polares é quase sempre superior a quantidade de subtropicais. Isso já era esperado, visto que quanto mais ao sul estiver a localidade, maior é a influência do Jato. Os cavados baroclínicos ou frentes subtropicais não são freqüentes, porém tende a aparecer principalmente nas estações de transição (outono e primavera).

3 Porto Alegre Porto Alegre Porto Alegre 8 Porto Alegre (c) (d) Figura : Gráfico da ocorrência de frentes sobre Porto Alegre em:,, 8 (c) e (d), A cidade de São Paulo (Figura ) mostra resultados similares a Porto Alegre, isto significa uma maior ocorrência de frentes polares durante o inverno, porém com menor quantidade de sistemas em relação à cidade gaúcha. Geralmente a maioria das frentes que adentram o estado de São Paulo são oriundas do sul e já influenciaram primeiramente Porto Alegre. Entretanto, nem todas as frentes que penetram a cidade de Porto Alegre provocam alguma mudança significativa em São Paulo. Os cavados baroclínicos estão ausentes durante inverno e aparecem nas estações de transição e no verão, porém com menor freqüência em relação às frentes polares. São Paulo São Paulo

4 São Paulo 8 São Paulo (c) (d) Figura : Gráfico da ocorrência de frentes sobre São Paulo em:,, 8 (c) e (d). Os gráficos apresentados na Figura mostram os totais mensais para os anos analisados, onde se observa nitidamente que Porto Alegre apresenta um número superior de ocorrência de frentes polares. Os sistemas frontais com características polares se formam sobre uma região baroclínica que é observada mais ao sul. Nota-se que, tanto em Porto Alegre como em São Paulo, a maior freqüência são de frentes polares, que são observadas durante grande parte do ano em Porto Alegre e principalmente no inverno em São Paulo. Em São Paulo nota-se uma maior freqüência de cavados ou frentes subtropicais durante o final do inverno, grande parte da primavera e no inicio do verão. Essas frentes subtropicais estão associadas a processos ciclogenéticos que ocorrem no oceano na altura de São Paulo e Rio de Janeiro (Escobar, ). Esses sistemas tem associado o jato subtropical e carecem da presença do jato, por isso são caracterizados como sistemas subtropicais. 8 Total anos - Porto Alegre Subtropicais es 8 Total anos - São Paulo Subtropicais es Figura : Gráfico dos totais da ocorrência de frentes sobre Porto Alegre e São Paulo A Figura mostra os totais das freqüências de frentes frias polares e subtropicais em Porto Alegre e em São Paulo para os quatro anos analisados. Nota-se uma maior freqüência de sistemas em Porto Alegre em relação a São Paulo, devido principalmente a que a cidade gaúcha encontra-se em uma região mais baroclínica. Porto Alegre apresenta um máximo absoluto de freqüência em junho e um máximo relativo em outubro, entretanto São Paulo apresenta uma distribuição de freqüência mais regular sem um máximo absoluto bem definido. A capital paulista mostra um aumento na freqüência de sistemas a partir de maio que persiste até novembro. Como foi detectado nas figuras anteriores, o máximo de freqüência detectados na cidade de São Paulo a partir da primavera, está relacionado diretamente com a presença de cavados ou frentes subtropicais.

5 8 Total anos Porto Alegre São Paulo Figura : Gráfico dos totais da ocorrência de frentes sobre Porto Alegre e São Paulo - CONCLUSÕES: A análise da distribuição de freqüência de frentes frias e subtropicais para as cidades de Porto Alegre e São Paulo mostra que as frentes do tipo polar são os sistemas que ocorrem com uma maior freqüência nas duas cidades. Entretanto, a cidade gaúcha está mais influenciada pelas frentes polares devido a sua localização geográfica, já que pertence a uma região mais baroclínica. As frentes subtropicais são mais freqüentes nas estações de transição, porém com uma freqüência muito menor em relação às frentes polares. A cidade de São Paulo apresenta o máximo de freqüência de frentes subtropicais na primavera bem mais marcada em relação a Porto Alegre. Uma possível explicação para este comportamento pode ser a presença de uma região ciclogenética no oceano a leste de São Paulo que favorece a intensificar o aumento de ondas frontais com características subtropicais. A pesar de ter se considerado uma amostra pequena de dados, os resultados obtidos apresentam boa coerência em relação à teoria de frentes polares. Porém, para reforçar esta idéia e aumentar a representatividade estatística destes resultados, recomenda-se repetir esta análise utilizando uma amostra maior. - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: BRAZIL, C. M.; CARVALHO, M. H.; FEDOROVA, N. Análise de um caso de frente quente observada na América do Sul. In: XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR,. CHIBA, W.A.C.; MORIS, M.A.; TUNDISI, J.G.; PASSERINI, M.D. Influência de frentes frias sobre a limnologia dos reservatórios de abastecimento de água da região metropolitana de São Paulo (RMSP). Anais do III Congresso Latino Americano de Ecologia, São Lourenço/MG,. ESCOBAR, G., C., J.; I. CARVALHO DA COSTA (). Situações meteorológicas associadas a episódios da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). IX Congresso Argentino de Meteorología. Período: - de Outubro de. KOUSKY VE.. Frontal Influences on Northeast Brasil. Monthly Weather Review, :. PAEGLE, J., 8: Interactions between convection and large-scale motions over Amazonia. In:The Geophysiology of Amazonia: Vegetation and Climate Interations. (R.E. Dickinson, ed.) New York: Wiley Series: Climate and the Biosphere for United University, pp. OLIVEIRA, A. S., 8: Interações entre sistemas frontais na América do Sul e a convecção da Amazônia. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) INPE, São José dos Campos.