INFLUÊNCIA DO ANTICICLONE SUBTROPICAL DO ATLÂNTICO SUL NOS VENTOS DA AMÉRICA DO SUL

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1 INFLUÊNCIA DO ANTICICLONE SUBTROPICAL DO ATLÂNTICO SUL NOS VENTOS DA AMÉRICA DO SUL Bruna Andrelina Silva¹; Michelle Simões Reboita²; Raniele Fátima Pinheiro³ Instituto de Recursos Naturais, Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, Brasil Este estudo identifica a influência do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) nos ventos na América do Sul e Atlântico Sul quando o sistema está deslocado de sua posição climatológica. Foi realizada uma análise sazonal considerando os cinco casos em que o ASAS esteva a norte (sul) da sua posição média e os cinco casos a oeste (leste). Dados mensais entre 1979 e 2005 de pressão ao nível médio do mar e componentes zonal e meridional do vento da reanálise ERA-Interim foram utilizados para as análises. Entre os principais resultados têm-se que, quando o ASAS está deslocado para norte (sul) há intensificação (enfraquecimento) dos ventos a sul de seu centro, já quando o ASAS está deslocado para oeste favorece ventos mais intensos ao longo de quase toda a costa da América do Sul. Palavras-chave: ASAS, ventos, precipitação. INFLUENCE OF SOUTH ATLANTIC SUBTROPICAL ANTICYCLONE IN THE WINDS OF SOUTH AMERICA This study identifies the influence of the South Atlantic Subtropical Anticyclone (SASA) on the winds in South America and South Atlantic when the system is displaced from its climatological position. A seasonal analysis was performed considering the five cases in which the ASAS was north (south) of its average position and the five cases in the west (east). Monthly data from 1979 to 2005 of mean sea level pressure and zonal and southern wind components from the ERA- Interim reanalysis were used for the analyzes. Among the main results are that when SASA is moved to the north (south) there is an intensification (weakening) of the winds south of its center, and when the SASA is moved to the west it favors more intense winds along almost the entire coast of South America. Keywords: SASA, winds, precipitation.

2 1 Introdução Em termos de sistemas de grande escala, a América do Sul (AS) sofre influência direta do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS). Em especial, as regiões sudeste e centro-oeste do Brasil são fortemente impactadas pela circulação do ASAS durante o inverno, pois nessa época o sistema está mais intenso e expandido para oeste, de forma que inibe a convecção e a passagem de frentes frias em tais regiões, dificultando a ocorrência de chuva (REBOITA et al., 2010). No verão, o centro do ASAS está deslocado para leste da sua posição climatológica (REBOITA et al., 2019); dessa forma o setor oeste do sistema não atua diretamente sobre a AS. Por outro lado, seus ventos de nordeste transportam umidade do oceano para o continente, o que é de extrema importância para a estação chuvosa do sudeste do Brasil. Há poucos estudos sobre a relação dos ventos na AS com o ASAS. Pode-se citar o estudo de Gilliland e Keim (2018) que mostraram, em geral, aumento da intensidade do vento sobre o continente quando o ASAS está deslocado anomalamente para oeste de sua posição climatológica. Devido à escassez de estudos sobre o assunto, o objetivo do presente estudo é identificar sazonalmente o impacto do ASAS nos ventos da América do Sul quando esse sistema está deslocado para oeste de sua posição climatológica, bem como para leste, norte e sul. 2 Material e Métodos 2.1 Dados Foram utilizados dados de pressão ao nível médio do mar (Pa) e componentes zonal e meridional do vento (m/s) da reanálise ERA-Interim (Dee et al., 2011) do European Centre for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF), com resolução horizontal de 1º e frequência mensal, para o período entre 1979 e Nesse estudo, foram utilizadas as informações da localização da posição central (latitude e longitude) do ASAS a cada mês do ano obtidas por Reboita et al. (2019), que também utilizaram a reanálise ERA-Interim. 2.2 Análises

3 De posse da série temporal com a localização do ASAS, foram selecionados os meses de janeiro, abril, julho e outubro por serem representativos das estação do ano. Para cada um dos meses citados foi calculada a média da latitude e da longitude central do sistema. O passo seguinte foi encontrar os cinco casos em que o centro do sistema esteve a sul (norte) da latitude média; a mesma análise foi realizada para a longitude, em que se selecionaram os cinco casos em que o ASAS esteve a oeste (leste) da longitude média. Uma vez identificados os casos, calculou-se a média da intensidade do vento e, na sequência, a média do período de estudo (considerada aqui como climatológica) foi subtraída. O resultado obtido é chamado de anomalia. 3 Resultados e discussão 3.1 Posição do ASAS A Figura 1 mostra a posição média do ASAS (pontos em preto), a dos cinco casos em que o sistema esteve mais deslocado para norte da latitude central (Figura 1a-d) e a dos cinco casos em que esteve mais deslocado para sul (Figura 1e-h), em pontos coloridos e considerando as diferentes estações do ano. Outra maneira de apresentar a variabilidade da posição do ASAS é utilizando uma isóbara de referência, sendo empregada aqui a de 1018 hpa. Com essa representação, fica evidente o deslocamento do sistema em relação à posição média (linha preta). A mesma análise foi realizada para o deslocamento longitudinal (Figura 2). Tanto na Figura 1 quanto na 2 são indicados os anos com os maiores deslocamentos, com cor correspondente a cor da isóbara. 3.2 Impacto do ASAS nos Ventos Considerando a variabilidade latitudinal do ASAS, o principal resultado obtido na Figura 3 é que quando o ASAS está deslocado para norte da sua posição climatológica (a média dos casos é mostrada através da linha contínua vermelha) os ventos de oeste em latitudes a cerca de 40ºS se tornam mais intensos, enquanto há um enfraquecimento desses ventos quando o sistema está deslocado para sul. Sazonalmente, essas diferenças são mais acentuadas no inverno (Figura 3c). Em termos de impactos no Brasil, há uma tendência dos ventos tornarem-se mais intensos entre o litoral do sudeste e o sul do Brasil quando o ASAS está deslocado para sul e mais fracos no litoral

4 do nordeste (exceto no outono Figura 3f). Já quando o sistema está deslocado para norte, no verão (Figura 3a) e outono (Figura 3b) há tendência dos ventos serem mais intensos no litoral do nordeste e ao longo do ano, mais fracos do litoral do Rio de Janeiro ao Paraná. Além disso, há redução da intensidade dos ventos no Rio Grande do Sul na primavera (Figura 3d). A Figura 4 apresenta as anomalias do vento em termos da variabilidade longitudinal do ASAS. Quando o sistema está deslocado para leste da posição climatológica, em geral, há uma redução da intensidade dos ventos a norte de 30 o S e pouco impacto na costa continental. Por outro lado, quando o ASAS está deslocado para oeste da sua posição média, há aumento da intensidade do vento ao longo de quase toda a costa da AS e ainda sobre o sudeste e centro-oeste do Brasil (Figura 4e-h). Nessas situações, o ASAS parece contribuir para intensificar o jato de baixos níveis a leste dos Andes, exceto no verão (Figura 4e). 4 Conclusões O ASAS é um sistema importante para o clima não só do Brasil como para a América do Sul, pois no verão contribui para o transporte de umidade para o continente, enquanto no inverno, ao se estender sobre esse, inibe a atividade convectiva e auxilia a formação do jato de baixos níveis a leste dos Andes. Diante da importância do ASAS para o clima, esse estudo teve como objetivo mostrar o impacto da variabilidade da posição latitudinal e longitudinal do ASAS nos ventos no oceano e na América do Sul. O estudo foi realizado com dados mensais e enfocando as estações do ano. Foram escolhidos cinco casos em que o ASAS esteve deslocado para norte, sul, leste e oeste de sua posição média. Em termos de latitude, o principal resultado é o aumento (enfraquecimento) da intensidade dos ventos a sul do centro do ASAS quando esse sistema está a norte (sul) de sua posição média. Já considerando a variabilidade longitudinal, quando o sistema encontra-se deslocado para oeste há aumento da intensidade dos ventos em quase toda a costa da América do Sul. Além disso, contribui para intensificar o jato de baixos níveis a leste dos Andes, exceto no verão. 5 Agradecimentos Os autores agradecem o ECMWF pela disponibilidade dos dados e aos órgãos de fomento: FAPEMIG e CAPES, pelo auxílio financeiro.

5 6 Referências DEE, Dick P. et al. The ERA Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system. Quarterly Journal of the royal meteorological society, v. 137, n. 656, p , GILLILAND, Joshua M.; KEIM, Barry D. Surface wind speed: trend and climatology of Brazil from International Journal of Climatology, v. 38, n. 2, p , REBOITA, Michelle Simões et al. Regimes de precipitação na América do Sul: uma revisão bibliográfica. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 25, n. 2, REBOITA, Michelle Simoes et al. The South Atlantic Subtropical Anticyclone: Present and Future Climate. Frontiers in Earth Science, v. 7, p. 8, 2019.

6 c) g) d) h) a) e) b) f) Figura 1 Climatologia da isóbara de 1018 hpa ( ), em linha contínua preta; Linhas coloridas representam as isóbaras de 1018 hpa com maior deslocamento para norte para os meses de janeiro (a), abril (b), julho (c) e outubro (d) e maior deslocamento para sul para os meses de janeiro (e), abril (f), julho (g) e outubro (h). Os pontos em preto são as médias na latitude e longitude para cada mês e os pontos coloridos correspondem às latitudes para cada caso. Figure 1 Climatology of the 1018 hpa isobar ( ), in black continuous line; Colored lines represent the 1018 hpa isobars with the greatest northward shift for the months of January (a), April (b), July (c) and October (d), and major shift to the south for January (e), April (f), July (g) and October (h). The black dots are latitude and longitude averages for each month and the colored dots correspond to the latitudes for each case.

7 a) e) b) f) c) g) d) h) Figura 2 Climatologia da isóbara de 1018 hpa ( ), em linha contínua preta; Linhas coloridas representam as isóbaras de 1018 hpa com maior deslocamento para leste para os meses de janeiro (a), abril (b), julho (c) e outubro (d) e maior deslocamento para oeste para os meses de janeiro (e), abril (f), julho (g) e outubro (h). Os pontos em preto são as médias na latitude e longitude para cada mês e os pontos coloridos correspondem às longitude para cada caso. Figure 2 Isobar Climatology of 1018 hpa ( ), in continuous black line; Colored lines represent the 1018 hpa isobars with the largest eastward shift for the months of January (a), April (b), July (c) and October (d), and greater westward shift for January (e), April (f), July (g) and October (h). The black dots are latitude and longitude averages for each month and the colored dots correspond to the longitude for each case.

8 a) e) b) f) c) g) d) h) Figura 3 Diferença entre a intensidade do vento onde o ASAS esteve mais deslocado para norte e sua média climatológica, para os meses de janeiro (a), abril (b), julho (c) e outubro (d); diferença entre a intensidade do vento onde o ASAS esteve mais deslocado para sul e sua média climatológica, para os meses de janeiro (e), abril (f), julho (g) e outubro (h). A linha contínua preta representa a média climatológica da isóbara de 1018 hpa. A linha contínua vermelha representa a média entre os cinco casos deslocados mais a norte (sul). Figure 3 Difference between the wind strength where ASAS was most displaced to the north and its climatological average, for January (a), April (b), July (c) and October (d); the difference between the intensity of the wind where ASAS was more displaced to the south and its climatological average, for the months of January (e), April (f), July (g) and October (h). The black solid line represents the climatological mean of the isobar of 1018 hpa. The red solid line represents the average of the five cases displaced further north (south).

9 a) e) b) f) c) g) d) h) Figura 4 Diferença entre a intensidade do vento onde o ASAS esteve mais deslocado para leste e sua média climatológica, para os meses de janeiro (a), abril (b), julho (c) e outubro (d); diferença entre a intensidade do vento onde o ASAS esteve mais deslocado para oeste e sua média climatológica, para os meses de janeiro (e), abril (f), julho (g) e outubro (h). A linha contínua preta representa a média climatológica da isóbara de 1018 hpa. A linha contínua vermelha representa a média entre os cinco casos deslocados mais a leste (oeste). Figure 4 Difference between the wind strength where the ASAS was more shifted to the east and its climatological average, for the months of January (a), April (b), July (c) and October (d); the difference between the intensity of the wind where ASAS was more shifted to the west and its climatological average for the months of January (e), April (f), July (g) and October (h). The black solid line represents the climatological mean of the isobar of 1018 hpa. The red solid line represents the average of the five cases moved further east (west).