Análise Espaço-Temporal dos Episódios de Jatos de Baixos Níveis Observados no Nordeste do Pará: Parte I

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1 Análise Espaço-Temporal dos Episódios de Jatos de Baixos Níveis Observados no Nordeste do Pará: Parte I Wesley Rodrigues Santos Ferreira (1), Priscila Lima pereira (2), Maria Isabel Vitorino (3) (1) Estudante de Pós Graduação em Ciências Ambientas (PPGCA) UFPA; (2) Graduada em Meteorologia UFPA; (3) Docente da Faculdade de Meteorologia e do Programa de Pós- Graduação em Ciências Ambientais UFPA wrsferreira@yahoo.com.br RESUMO: Neste estudo, aborda algumas características dos Jatos de Baixos Níveis (JBN s) registrados por Sousa et. al., 2006 no vilarejo de Ajuruteua, nordeste Paraense, e sua relação com a circulação da grande escala, escolhendo apenas um caso ocorrido no período seco. Os resultados mostram que há uma interação da ocorrência desses JBN s circulação da Alta subtropical do Atlântico Norte (ASAN). PALAVRA CHAVE: Jatos, Circulação, Brisa, Ventos. ABSTRACT: This study discusses some characteristics of Low Level Jets (LLJ's) reported by Sousa et. al., In the Ajuruteua village, northeast of Pará, and its relation with the movement of large scale, choosing only one case occurred in the dry season. The results shown that has an interaction between the occurrence theses LLJ's circulation of the North Atlantic Subtropical High (NASH). KEYWORDS: Jets, Circulation, Breeze, Winds. 1 INTRODUÇÃO: A importância de se investigar os JBN, esta no fato que estes eventos aceleram/intensificam o efeito de brisa, gerando um rápido desenvolvimento de nuvens profundas associados a movimentos de mesoescala, favorecendo o aparecimento de fenômenos tais como Linhas de Instabilidade (LI) e Complexos Convectivo de Mesoescala (CCM) ( COHEN et al, 1995) e conseqüentemente em pancadas de chuva, bem localizadas, sobretudo em épocas de poucas chuvas na Amazônia (inverno/primavera austral). Segundo Sousa et. al., 2006 no dia 9 de novembro de 2003 ás 00 e 06 UTC, período de estiagem da região Amazônica, identificou eventos de Jatos de Baixos Níveis (JBN) no nordeste Paraense, no sítio experimental localizado no município de Bragança (00 50 S, W e 5 m) identificando através de radiossondagens, realizadas mas precisamente em Ajuruteua, classificando em ordem de magnitude de acordo com a classificação de Whiterman et. al., 1997, Bonner, 1968a e Stivari, 1999 (fig. 1). O surgimento dos JBN é reconhecido com uma complexa resposta da forçante térmica do clico diurno dentro da Camada Limite Planetária (CLP), representada como uma região de máxima velocidade bem definida. Portanto, o JBN é definido como uma camada atmosférica de espessura pequena onde este escoamento apresenta intensa velocidade ( WIPPERMANN, 1973). Deste modo, a formação do JBN esta é associada a diversos fatores, dentre eles estão: (a) oscilação inercia l; (b) canalização topográfica; (c) bloqueio topográfico; (d) efeito baroclínico devido a contrastes térmicos em superfície; (e) forçante de escala sinótica (WU e RAMAN, 1997). Assim sendo, é descrito por vários autores ( p.ex. WU e RAMAN, op. cit.), que o contraste térmico da superfície é um dos principais fatores responsáveis pela geração dos JBN. Por isso, Sousa et al afirma que a ocorrência de JBN observado no nordeste Paraense esta absolutamente relacionado com efeitos locais, ou seja, os efeitos de brisa, contudo este trabalho visa ampliar esta visão, tentando encontrar alguma relação destes JBN descrito por este autor, com a circulação da grande escala e/ou circulação geral da atmosfera.

2 2 DADOS E METODOS: Para este estudo, produziu-se cortes na horizontal dos ventos em 925/850/700 hpa, cortes zonais médio entre 2 N e 2 S de latitude partindo do 0 e corte meridional médio entre 44 e 48 W de longitude partindo de 46 W, ambos cortes horizontal com a vertical, 1000 à 300 hpa, filtrando ventos acima de 10 m/s para captar os jatos, com base nas classificações citadas anteriormente (fig.1). Análises feitas em 4 horários UTC (00, 06, 12, 18 Hrs) para os dias 8, 9 e 10 e todos os campos até aqui citados. Produzimos também campos espaciais de Radiação de Onda Longa (ROL) a fim de saber quais foram os sistemas atuantes nos dias estudados, onde ROL abaixo de 240 w/m 2 é indicativo de chuva, todos os campos gerados a parti de dados de reanálises do NCEP/NCAR (KALNAY, et al., 1996). Figura 1. Critérios de classificação para jatos de baixos níveis.(fonte: Adaptado de KARAM, 2002). 3. RESULTADOS. 3.1 ANALISE DO DIA 9 DE NOVEMBRO DE Analise dos campos horizontais de 925/850/700 hpa: De acordo com Sousa et. al., 2006, no litoral do nordeste paraense foram registrados jatos em todos os períodos, mais 55% dos casos observados ocorreram em períodos noturnos, sendo que, no período seco registrou-se episódios três vezes a mais em comparação ao período chuvoso, mais intensos e mais elevados, onde há maior presença dos ventos alísios oriundos de NE contribui para este resultado, o que é esperado uma vez que, o gradiente meridional de temperatura é maior em estações de transição, no casso, o estudo foi realizado em período chuvoso (outono austral) e período seco (primavera austral). Deste modo, foi escolhido o caso mais representativo destas características abordadas pelo autor, no caso, o dia 9 ás 00 e 06 UTC de novembro de 2003, jato do tipo JBN I, o jato mais freqüente durante o estudo. Para uma melhor analise, denominaremos Jatos como sendo os jatos identificados a partir de dados de reanálises, e JBN como os jatos documentados por Sousa et. al., Avaliando os cortes horizontais da circulação em 925/850/700 hpa de antes/durante/depois da ocorrência de Jatos observa-se que há ventos máximos de uma relativa extensão espacial, próximo ao litoral da América do Sul (AS), onde os mais intensos se encontra em 925 hpa, indicando a presença destes Jatos, porém com uma diminuição espacial e de intensidade do nível para outro, sendo que, em 700 hpa já não nota-se tão visível a presença do mesmo, simbolizando o que podemos dizer de o topo do Jato, porém fica bem clara a circulação da Alta Subtropical do Atlântico Norte (ASAN) neste nível. Focalizando somente nos horários de ocorrência de JBN (00 e 06 UTC do dia 9), observa-se que são mesmo horários que apresenta intensidade máxima dos ventos em dados de reanálises, ou seja, dos Jatos, especialmente em 925 e 850 hpa. De um modo geral, percebe-se que a ASAN teve uma participação direta nos episódios de JBN, por se apresentar bem circular/configurada em todos os horários abordados neste estudo, assim como nos três níveis de pressão, produzindo ventos alísios intensos de NE, observado principalmente no nível 925 hpa, e ventos de NEE em 850 hpa (Tab.1a, 1b) especialmente nos horários de JBN de Sousa et. al., 2006, deste modo, contribuindo para a intensificação e surgimento dos mesmos.

3 (a) (b) (c) (d) (e) Tabela 1. Circulação horizontal do vento das 12 UTC do dia 8 as 6 UTC do dia 10, disposta em 925 hpa (a) e (b), 850 hpa (c) e (d) e 700 hpa (e) e (f) respectivamente Circulação zonal e meridional: Analisando somente o corte zonal, focalizando em 46 W (longitude do sítio experimental), notamos o aparecimento de velocidades acima de 10 m/s e predominância de L em todos os horários apresentados, simbolizando Jatos e concordando com os cortes horizontais mostrados aqui (925/850/700 hpa), porém ocorre uma variação marcante de sua espessura durante os horários, onde Jato que é mostrado no primeiro horário (12 UTC do dia 8) apresenta a maior profundidade, 500/450 hpa em média de topo com a base em 1000 hpa. Todavia, em sua maioria são observados Jatos rasos, assim sendo, avaliando apenas os horários de ocorrência de JBN (00 e 06 UTC do dia 9), percebe-se que o Jato pouco profundo, variando em média de 850/800 hpa com a base em 1000 hpa as 00 UTC, e de 800/700 hpa em média de topo com a base em 950/900 hpa em 06 UTC, ambos do dia 9. Entretanto, o de 00 UTC se demonstra mais intenso com relação ao de 09 UTC (Tab. 2a) tal vez, neste horário a baroclinicidade superficial seja mais proeminente. Observa-se o surgimento de uma corrente descendente em 65/70 W médio, variando de intensidade, porém presente em todos os (f)

4 horários abordados (Tab. 2a e 2b), assim como surge uma corrente ascendente por volta de 30 W médio, caracterizando, desta forma, caracterizando uma circulação, ou seja, indicando que tanto os Jatos como os JBN, estão embebidos por uma circulação oriunda provavelmente do efeito de brisa (baroclinicidade). Analisando a circulação meridional a parti de 0 (latitude do sítio experimental), nota-se que os Jatos se demonstram mais prenunciado espacialmente (0 até 15 N em média), e mais abrangentes também na verticalmente, chegando até 500 hpa em alguns horários apresentados (p.ex. 12 UTC do dia 8), isto deixa claro que os eventos de JBN possam estar relacionados com a circulação da grande escala. Focando apenas nos horários de JBN (00 e 06 UTC do dia 9), percebe-se a aproximação de Jatos a costa da AS esta influenciando/impulsionando o movimento intenso de ar gerando os JBN no nordeste do Pará, casando estas informações com as informações extraídas da Tab. 1, devido a esta aproximidade dos Jatos estarem associados à circulação da ASAN através dos ventos alísios de NE advindo desta circulação, gera/favorece a ocorrência dos JBN. Portanto, quando se avalia 30 N em média (Tab. 2c e 2d), observa-se uma divergência profunda desde baixos níveis até em média 400 hpa, tanto para os horários de ocorrência de JBN como nos outros horários apresentados, deixando clara a presença da circulação da ASAN, que cria estes jatos a AS e assim, favorecendo a formação/identificação dos JBN de radiossondagem. (a) (b) (c) Tabela 2 Circulação média zonal na vertical em (a) e (b), e circulação meridional na vertical em (c) e (d). Das s 12 UTC do dia 8 as 6 UTC do dia Campo de ROL: Nota-se que a ZCIT se encontrava acima de equador, o que esperado com base na climatologia da ZCIT ( Hastenrath e Heller, 1997), porém a mesma apresenta-se pouco configurada em todos os dias, sobretudo no oceano Atlântico, e na faixa costeira do nordeste Paraense, muito embora apresentar uma convecção marcante no PA no dia 9. De modo geral, precipitação registrada nestes dias estar relacionada com evoluções de nuvem referente a mesoescala, podendo esta associada aos eventos de JBN aqui apresentados (d)

5 Figura 2. Campo de Radiação de Onda Longa (ROL) para os dias 8 a 10 de novembro de CONCIDERAÇÕES FINAIS: Neste trabalho foi discutido a relação da circulação da grande escala e o JBN, deste modo, constata-se que a ASAN teve participação direta nos eventos de JBN, através dos ventos alísios de NE/NEE/L originados desta circulação, por isso, intensidade/configuração da ASAN são fatores cruciais para a formação do JBN, ou seja, uma forçante de escala sinótica (Wu e Raman, 1997) que por sua vez é dependente da intensidade da circulação de Hadley, um fato coerente já que a circulação de Hadley é mais intensa quando a maior gradiente meridional, no caso, o JBN aqui mostrado foi detectado em novembro, primavera austral, estação de transição, período pelo qual o gradiente esta mais ativo, Por fim, junto a isto esta a baroclinicidade natural vinda do gradiente térmico em superfície (efeito de brisa), somando estes dois fatores, foram agentes críticos na geração dos JBN no nordeste do Pará. 5 REFERENCIAS: BONNER, W. D.; ESBENSEN, S.; GREENBERG, R. Kinematics of the Low Level Jet. Journal of Applied Meteorology and Climatology, Boston, v. 7, n. 3, p , Feb. 1968b. COHEN, J. C. P.; SILVA DIAS, M. A. F.; NOBRE, C. A.: Environmental conditions associated with Amazonian squall lines: a case study. Monthly Wheather Review, Boston, v. 123, n. 11, p , Nov HASTENRATH, S; HELLER, L. Dynamics of climatic hazards in northeast Brazil. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, v.103, p KARAN, H. A. Estudo do Jato de Baixos Níveis de Iperó e das Implicações no Transporte de Poluentes no Estado de São Paulo f. Tese (Doutorado em Meteorologia) Universidade de São Paulo, São Paulo, KALNAY et al.,the NCEP/NCAR 40-year reanalysis project, Bull. Amer. Meteor. Soc., 77, , SOUSA L. M. A.; CAMPOS J. R. C.; ROCHA P. J. E. Estudo Observacional de Jatos de Baixos Níveis Ocorridos no Litoral Norte e Nordeste do Estado do Pará Durante os Períodos Chuvoso (2002) e Seco (2003). Revista Brasileira de Meteorologia, São Paulo, v.21, n.2, 1-10, Agosto STIVARI, S. M. S. Estudo da brisa lacustre do Lago de Itaipu f. Tese (Doutorado em Meteorologia) - Instituto Astronômico e Geofísico, Universidade de São Paulo, São Paulo, WIPPERMANN, F. Numerical study on the effects controlling the Low-Level Jet. Beitrage Zur Physik der Atmosphere, Hamburg, v. 46, n. 22, p , Okt WITHEMAN, C. D.; XINDI, B.; ZHONG, S. Low level jet climatology from enhanced rawinsonde observations atmosfera a site in the southern great plains. Journal of Applied Meteorology, Boston, v.36, n. 10, p , Oct WU, Y. H.; RAMAN, S. Effect of Land-Use Pattern on the Development of Low- Level Jets. Journal of Applied Meteorology, Boston, v. 36, n. 5, p , May