ESTUDO DA ESTRUTURA VERTICAL HORIZONTAL DA PRECIPITAÇÃO E DA CIRCULAÇÃO ATMOSFÉRICA NA REGIÃO DA ZCIT

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1 INPE TDI/906 ESTUDO DA ESTRUTURA VERTICAL HORIZONTAL DA PRECIPITAÇÃO E DA CIRCULAÇÃO ATMOSFÉRICA NA REGIÃO DA ZCIT Micheline de Sousa Coêlho Dissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Meteorologia, orientada pelos Drs. Manoel Alonso Gan e Jorge Conrado Conforte,aprovada em 18 de fevereiro de 2002 INPE São José dos Campos 2004

2 COELHO, M. S. Estudo da estrutura vertical horizontal da precipitação e da circulação atmosférica na região da ZCIT / M. S. Coelho. São José dos Campos: INPE, p. (INPE TDI/906). 1.Circulação atmosférica. 2.Climatologia. 3.Ondas atmosféricas. 4.Precipitação. 5.El Niño. 6.Satélite TRMM. I.Título.

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4 "Setembro passou, foi outubro e dezembro, já estamos em setembro meus Deus que é de nós, assim para o pobre do seco nordeste um medo da peste da fome feroz. Há 13 do mês ele faz experiência, perdeu sua crença nas pedras de sal, mas noutra experiência com gosto se agarra, pensando na barra do alegre natal. Rompeu-se o natal porém barra não veio, o sol bem vermelho nasceu muito além, na copa da mata buzina a cigarra, ninguém vê a barra pois barra não tem. Sem chuva na terra descamba janeiro, depois fevereiro e o mesmo verão, então o nortista pensando consigo, diz: - Isso e castigo não chove mais não. Apela pra março que é o mês preferido do Santo querido senhor São José, más nada de chuva tá tudo sem jeito, lhe foge do peito o resto da fé. Agora pensando ele segue outra trilha chamando a família começa a dizer: -Eu vendo meu burro, meu jegue e o cavalo, nos vamos a São Paulo viver ou morrer..." Patativa do Assaré

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6 A minha mãe, Maria de Sousa Coêlho A meu pai, Arlindo Mendes Coêlho As minhas irmãs, Maria José e Márcia de Sousa Coêlho Meu reconhecimento e gratidão

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8 AGRADECIMENTOS Nada se constrói sozinho. Hoje, em especial preciso dizer obrigada a todas as pessoas que contribuíram comigo para o término deste trabalho, seja com o conhecimento científico, seja com sua amizade e companheirismo. Muito obrigada: Aos meus orientadores, Dr. Manoel Alonso Gan e Dr. Jorge Conrado Conforte, pela paciência, incentivo e orientação durante o desenvolvimento deste trabalho. A coordenação de Pós-Graduação na pessoa Dr. Sergio Henrique Franchito, e a todos do corpo docente do curso de Meteorologia do INPE, pelo auxílio no desenvolvimento deste trabalho. Ao Conselho de Aperfeiçoamento de Pós-graduação de Ensino Superior (CAPES), pela concessão da Bolsa de estudo. Aos meus colegas do LMO, em especial : Casseb, Isabel, Maria Cleófe, Oyama, Rita Valéria, Pablo. Aos Drs. Vernon Edgar Kousky e a Marley C. Moscatti, pelas valiosas sugestões. A José Lavaneri F. Alves, Rosemary F. Alves, Adma Raia, Adelmo A. Correia e Jaidete M. de Souza, por se tornarem minha família em um lugar estranho. Agradeço também ao grande amigo Eduardo B. Bastos pelo incentivo sempre constante. Aos colegas do CPTEC: Anna Barbara, Marcos Bottino, David, Hélio e Mônica Damião.

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10 RESUMO Este trabalho apresenta um estudo da estrutura vertical e horizontal da circulação atmosférica e da precipitação na região da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) para os meses de março e abril de 1998 (El niño) e 1999 (La niña). Neste estudo foram utilizados imagens de satélite METEOSAT6 e GOES8, dados de Radiação de Ondas Longas (ROL) da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), e componente zonal, meridional e vertical do vento, fluxo de umidade, divergência, Pressão ao Nível Médio do Mar (PNM) do conjunto de dados da Reanálise do National Centers for Enviromental Prediction (NCEP). Foram utilizados também dados de precipitação do produto 2A25 do sensor de precipitação do radar (PR) do satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) e do INMET. A área escolhida para identificação da ZCIT se estende entre 5 N-5 S e de 10 E -48 W. Contudo para análise da circulação atmosférica utilizou-se uma área entre 40 N - 40 S e de 10 E - 80 W. A Climatológica de ROL mostrou que a ZCIT apresenta-se inclinada em relação ao Equador, desde a costa nordestina até a costa africana. Verificou-se também que no ano de 1998 (El niño), a convecção associada a ZCIT posicionou-se um pouco mais ao norte, enquanto que em 1999 (La niña) a convecção esteve um pouco mais ao sul quando comparada com a climatologia. Quanto a intensidade da convecção esta se mostrou mais enfraquecida em março de 1998 e em abril de Já em março de 1999 e em abril de 1998 a convecção mostra-se mais intensa. Através das imagens de satélite observou-se que as maiores variações latitudinais da posição da nebulosidade associada à ZCIT ocorreram na costa africana. Essa variação foi de 9 para norte no período de 25 à 27/04/1999 e de 8 para sul no período de 26 à 31/03/1999 e de 27 à 31/03/1999. Verificou-se também que a ZCIT apresenta pontos de inflexão sobre o Oceano Atlântico Tropical, localizados em 35 W, 30 W, 28 W, 25 W, 20 W, 10 W e 15 W. Notou-se durante o período de estudo alguns padrões na nebulosidade da ZCIT: a ZCIT dupla tradicional (ao sul da banda principal), a ZCIT dupla ao norte da banda principal e bifurcações na extremidade oeste e leste da ZCIT. Utilizando filtro de Lanczons entre dias, nos dados diários de ROL, verificou-se propagações para leste com velocidade de fase em torno de 7.6 e 5.3 m/s, concordando com as características de uma onda de Kelvin. Ocorreram também a presença de propagação da nebulosidade para oeste, indicando uma onda de Rossby equatorial com velocidade em torno de 7.8 m/s. Os dois estudos de caso feito neste trabalho, verificou-se que os sistemas frontais do Hemisfério Norte (HN) quando se localizavam mais ao sul interagem diretamente com a nebulosidade da ZCIT, interferindo na convecção. Em contrapartida, quando estes localizavam-se mais ao norte do Oceano Atlântico Norte, não interagem diretamente com a ZCIT. No Hemisfério Sul (HS) os sistemas frontais apareceram em maior número, em relação ao HN, no entanto, não foram observadas influências diretas dos sistemas frontais do HS com a variação de nebulosidade e posição da ZCIT.

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12 STUDY OF VERTICAL AND HORIZONTAL STRUCTURE OF PRECIPITATION AND ATMOSPHERIC CIRCULATION ON THE INTERTROPIC CONVERGENCE ZONE - ITCZ ABSTRACT This work presents a study about the vertical and horizontal structure of the atmospheric circulation and precipitation in the ITCZ area for the months of March and April of 1998 (El niño) and 1999 (La niña). In this study images of satellite METEOSAT6 and GOES8, ROL data from NOAA, and vectorial wind, omega, humidity flow, divergence, PNM of the Reanálise data set from NCEP were used. Precipitation data of the product 2A25 of PR from satellite TRMM and INMET were used also. The area chosen for ITCZ identification is located among 5 N-5 S and 10 E -48 W. However for analysis of the atmospheric circulation an area was used among 40 N - 40 S and 10 E - 80 W. The ROL Climatology showed that ITCZ comes inclined in relation to Ecuador, from the native coast of northeastern Brazil to the African coast. It was also verified that in 1998 (El niño) the convection associated to ITCZ was positioned a little more towards north, while in 1999 (La niña) the convection was a little more towards south when compared with the climatology. As the convection intensity was weaker in March of 1998 and April of Since in March of 1999 and April of 1998 the convection was more intense. Through the satellite images it was observed that the largest latitudinal variations in the position of the cloudiness associated to ITCZ happened in the African coast. That variation was 9 northward from 25 to 27/04/1999 and 8 southward from 26 to 31/03/1999 and from 27 to 31/03/1999. It was also verified that ITCZ presents inflection points on the Ocean Tropical Atlantic, located in 35 W, 30 W, 28 W, 25 W, 20 W, 10 W and 15 W. It was pointed out during the study period some patterns in the cloudiness of ITCZ: traditional double ITCZ (to south of the main band), double ITCZ to north of the main band and bifurcations in the extremity west and east of ITCZ. Using filter of Lanczons between days, to ROL daily data, it was verified propagations to east with phase speed around 7.6 and 5.3 m/s, according to the characteristics of a wave of Kelvin. They also happened the presence of propagation of the cloudiness to west, indicating a wave of Rossby equatorial with speed around 7.8 m/s. In the two case studies carried out in this work, it was verified that the front systems from H.N when they were located more directly to south interact to the ITCZ cloudiness, interfering in the convection. On the other hand, when these systems were located more to north of the North Atlantic Ocean, they do not interact directly to ITCZ. In H.S. the front systems appeared in larger number, in relation to H.N., however, direct influences of the front systems from H.S were not observed with the variation of cloudiness and ITCZ position.

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14 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS LISTA DE TABELAS LISTA DE SÍMBOLOS LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS Pág. CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO CAPÍTULO 2 - REVISAO BIBLIOGRÁFICA CAPITÚLO 3 - DADOS UTILIZADOS E METODOLOGIA Dados Utilizados Metodologia Análise da Estrutura Horizontal Vertical da Precipitação utilizando dados do sensor PR do satélite TRMM CAPÍTULO 4 - ANÁLISE DOS PADRÕES DE NEBULOSIDADE E POSIÇÃO DA ZCIT Análise dos padrões de nebulosidade da ZCIT Variação da posição da nebulosidade associada à ZCIT Padrões de nebulosidade na região da ZCIT Análise da propagação de ondas na região da ZCIT CAPÍTULO 5 - ESTUDOS DE CASOS Caso ocorrido durante o período de 05 a 13 de março de Análise da nebulosidade Análise das variáveis meteorológicas Análise da estrutura vertical da circulação atmosférica v

15 Discussão dos resultados Caso ocorrido durante o período de 17 a 20 de março de Análise da nebulosidade Análise das variáveis meteorológicas Análise vertical da circulação atmosférica Análise da estrutura vertical da precipitação utilizando o sensor PR do satélite TRMM Corte vertical e horizontal do produto 2A25 do PR do satélite TRMM CAPÍTULO 6 - CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS APENDICE A - Filtro de Lanczon APENDICE B - Variação da posição da ZCIT para os meses de março e abril de 1998 e vi

16 LISTA DE FIGURAS Pág. 3.1 Posição média diária da ZCIT no período de 07/03/1998 à 12/03/1998 calculada pelo método objetivo Visão esquemática da geometria do sondador e dos três principais sensores de chuva do TRMM: TMI, PR e VIRS Média climatológica de ROL (W/m -2 ) para o período de 21 anos ( ) para: a) mês de março e b) mês de abril Média mensal de ROL (W/m -2 ) para o período: a) março de 1998, b) março de 1999, c )abril de 1998 e d) abril de Anomalia mensal de ROL (W/m -2 ) para: a)março de 1998, b) março de 1999, c) abril de 1998 e d) abril de Imagens representativas dos padrões de nebulosidade para: a) ZCIT dupla ao sul da banda principal, b) ZCIT dupla ao norte da banda principal, c) Bifurcações ao oeste, d) Bifurcações a leste Diagramas Hovmoller de dados diários de ROL (W/m -2 ) para março de abril: a) 1998, b) Seção latitude versus tempo de anomalia de ROL (W/m -2 ) filtrado em uma média na faixa latitudinal 5 N-5 S filtrada para o período de dias, para: a) março e abril de 1998, b) março e abril de Imagens do satélite METEOSAT6 do canal infravermelho para o período de 05/03/1998 a 13/03/ Campos de anomalia diária de ROL (W/m -2 ) (coluna esquerda) e campos diários de ROL (W/m2) (coluna direita), para o período de 05/03/1998 a 13/03/ Campos de Pressão ao nível médio do mar (PNM) para o período de 05/03/1998 a 13/03/ Divergencia de massa (10-6 s -1 ) e fluxo de umidade específica (gmkg -1 ms -1 ) em 925 hpa para o período de 05/03/1998 a 13/03/ Vento (ms -1 ) e omega (pás -1 ) em 500 hpa para o período de 05/03/1998 a 13/03/

17 5.6 Vento (ms -1 ) e divergência (10-6 ms -1 ) em 200 hpa para o período de 05/03/1998 à 13/03/ Seção vertical de omega (sombreado) (longitude x altitude). As setas representam vetor resultante da soma das componentes zonal e vertical do movimento (u; -100 ) na direção leste-oeste, para o período de 05/03/1998 à 13/03/ Seção vertical de omega (sombreado) (latitude x altitude). As setas representam vetor resultante da soma das componentes meridional e vertical do movimento (v; -100 ) na direção nortesul, para o período de 05/03/1998 à 13/03/ Imagens do satélite METEOSAT6 do canal infravermelho para o período de 17/03/1998 a 20/03/ Campos de anomalia diária de ROL (W/m -2 ) (coluna esquerda) e campos diários de ROL (W/m2) (coluna direita), para o período de 17/03/1998 a 20/03/ Campos de Pressão ao nível médio do mar (PNM) para o período de 17/03/1998 a 20/03/ Divergencia de massa (10-6 s -1 ) e fluxo de umidade específica (gmkg -1 ms -1 ) em 925 hpa para o período de 17/03/1998 a 20/03/ Vento (ms -1 ) e omega (pás -1 ) em 700 hpa para o período de 17/03/1998 a 20/03/ Vento (ms -1 ) e divergência (10-6 ms -1 ) em 200 hpa para o período de 17/03/1998 à 20/03/ Seção vertical de omega (sombreado) (longitude x altitude). As setas representam vetor resultante da soma das componentes zonal e vertical do movimento (u; -100 ) na direção leste-oeste, para o período de 17/03/1998 à 20/03/ Seção vertical de omega (sombreado) (latitude x altitude). As setas representam vetor resultante da soma das componentes meridional e vertical do movimento (v; -100 ) na direção nortesul, para o período de 17/03/1998 à 20/03/ Visualização da órbita 1599 do TRMM. A listas em branco representam a varredura do satélite. 117

18 5.18 Corte horizontal e vertical da precipitação (mm/h) do produto 2A25 para órbita 1599 para o dia 09/03/1998 às 7:08 UTC entre 6 N-2 N e 20 W-16 W. a) corte horizontal, b) cortes vertical ao longo do segmento AB, c) corte vertical ao longo do segmento CD Visualização da órbita 1616 do TRMM. As listas brancas representam a varredura do satélite Corte horizontal e vertical da precipitação (mm/h) do produto 2A25 para órbita 1616 para o dia 10/03/1998 às 9:01 UTC entre 6 S-8 S e 42 W-39 W. a) corte horizontal, b) cortes vertical ao longo do segmento AB, c) corte vertical ao longo do segmento CD. d) Corte horizontal e vertical da precipitação (mm/h) entre 1 N-2 S e 47 W-50 W. d) corte horizontal, e) cortes vertical ao longo do segmento AB, f) corte vertical ao longo do segmento CD Visualização da órbita 1747 do TRMM. As listas brancas representam a varredura do satélite Corte horizontal e vertical da precipitação (mm/h) do produto 2A25 para órbita 1747 para o dia 18/03/1998 às 15:38 UTC entre 0 S-3 S e 32 W-36 W. a) corte horizontal, b) cortes vertical ao longo do segmento AB, c) corte vertical ao longo do segmento CD. 128 A.1 Função resposta versus perído do filtro Lanczos passa banda, com as frenquencias de corte f c1 = 1/20 (dia 1 ) f c2 = 1/10 (dia 1 ) e 48 funções peso. 145

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20 LISTA DE TABELAS Pág. 3.1 Sensores do Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Variação máxima diária da posição da nebulosidade associada à Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) Padrões de nebulosidade observados na Zona de convergência Intertropical (ZCIT) Órbitas selecionadas do sensor de Precipitação do Radar (PR) do Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) 116 B.1 Variação da posição da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) para os meses de março e abril dos anos de 1998 e

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22 LISTA DE SÍMBOLOS q u v ω Umidade específica (g/kg) Componente zonal do vento (m/s) Componente meridional do vento (m/s) movimento vertical (Omega)

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24 LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS CPTEC CCM s CISK GOES DOL ECMWF GrADS HN HS IDL INMET IR LI INPE NASDA NEB NCEP NASA NMC NOAA OMJ PNM Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos. Complexos Conevctivos de Mesoescala Conditional Instability of the Second Kind Geostationary Operation Environmental Satellite Distúrbios Ondulatórios de Leste European Centre for Médium Range Weather Forecasts. Grid Analysis and Display System. Hemisfério Norte Hemisfério Sul Interactive Data Language Instituto Nacional de Meteorologia Canal Infravermelho Linhas de Instabilidade Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais National Space Development Agency of Japan Parte norte do nordeste do Brasil National Centers for Enviromental Prediction National Aeronautics Space Administration National Meteorological Center National Oceanic and Atmospheric Administration. Oscilation Madden Julian Pressão ao nível médio do mar

25 PR RADAR ROL SCM SE Tir TRMM TSM UTC ZCA ZCIT SATMOS VCAN Precipitaions Radar Radio Detection and Ranging Radiação de Ondas Longas Sistemas Convectivos de Mesoescala Sudeste Temperatura de brilho no infravermelho Tropical Rainfall Measuring Mission Temperatura da Superfície do Mar Universal Time coordinator Zona de Confluência dos Alísios Zona de Convergência Intertropical Centre de Météorologie Spatiale de METEO-FRANCE Vórtice Ciclônico de Altos Níveis

26 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO A região tropical tem uma função essencial na circulação geral da atmosfera, pois compreende mais da metade da superfície da Terra e concentra a maior parte de energia do planeta, tendo um relevante papel na troca desta energia (Riehl, 1962). Entretanto, apesar da importância dessa região, ainda não há uma teoria completa que explique os movimentos tropicais, como existe a teoria quase-geostrófica para os sistemas de latitudes médias (Holton, 1992). Nos trópicos, o armazenamento de energia potencial disponível é muito pequeno devido ao fraco gradiente de temperatura (com exceção da África equatorial) e de pressão (com exceção dos ciclones tropicais), sendo o calor latente a fonte principal de energia dos distúrbios tropicais (Pálmer 1952). A maior parte do calor latente liberado nos trópicos provém de nuvens convectivas, que são basicamente circulações em escala cúmulos. Como a atmosfera tropical é condicionalmente instável, é necessário uma interação da circulação de escala cúmulos com a grande escala para esta gerar convergência de massa nos baixos níveis e, por conseqüência, um levantamento forçado até um nível que torne a parcela instável. Por sua vez, os cúmulos fornecem o calor necessário para a redução de pressão na superfície, continuando a convergência de umidade necessária para forçar a convecção cúmulos. A interação cooperativa entre a convecção cúmulos e uma perturbação de grande escala é conhecida por Conditional Instability of the Second Kind (CISK) (Holton, 1992). Vários sistemas meteorológicos são observados na região tropical, contribuindo para alterações no clima e no tempo nos trópicos. Dentre eles, destacam-se os Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN), os Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOL) ou Ondas de Leste, e a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Este último sistema tem uma influência primordial no clima de várias regiões nos trópicos, como por exemplo, no norte da Região Nordeste do Brasil (NNEB), onde a estação chuvosa depende fortemente da posição da ZCIT. 25

27 A ZCIT apresenta uma estrutura que consiste em um conjunto de características, tais como: zona de confluência dos ventos alísios (ZCA) de sudeste (SE) e nordeste (NE), região do cavado equatorial, zona de máxima temperatura da superfície do mar (TSM) e banda de cobertura de nuvens convectivas. A primeira idéia sobre a formação da ZCIT era de que todas essas características ficavam sobrepostas numa mesma faixa de latitude. Essa idéia foi mudada por Hastenrath e Lamb (1977), Hastenrath e Heller (1977) e Estoque e Douglas (1978), os quais mostraram que essas zonas não se apresentam sobre a mesma faixa de latitude e sim próximas umas das outras interagindo entre si. Esse conjunto de características que formam a ZCIT possui um deslocamento latitudinal no decorrer do ano, estando em latitudes mais ao sul (aproximadamente 1 S) nos meses de março e abril, e latitudes mais ao norte (aproximadamente 8 N) nos meses de agosto e setembro, mostrando assim, a variabilidade sazonal da ZCIT (Uvo, 1989). A posição da ZCIT em um dado mês está relacionada a fatores de grande escala, pois a circulação geral determina principalmente a posição da ZCA. Uvo (1989) observou uma variabilidade intra-sazonal da posição da ZCIT principalmente em torno de 10 a 20 dias e de 30 a 50 dias. Observações da posição da ZCIT mostram que esta possui uma grande oscilação diária, pentadal ou semanal em sua posição meridional (climanálise, 1989). Essa variação na posição da ZCIT pode resultar em períodos de estiagem ou de chuvas intensas sobre o sertão nordestino durante a estação chuvosa (Kousky, 1985). Esses períodos acontecem quando a banda convectiva associada a ZCIT desloca-se alguns graus de latitude para o norte ou para o sul, respectivamente, durante um pequeno período da estação. Uvo (1989) observou que em fevereiro a banda de nuvens convectivas associada a ZCIT dá um salto de 1,5 de latitude para o norte, durante quatro ou cinco pêntadas, retornando posteriormente ao curso normal para o sul. Este salto, quando ocorre, prejudica a estação chuvosa no NNEB. Observações diárias de imagens de satélite mostraram que, principalmente nos meses de verão e outono do Hemisfério Sul (HS), a banda convectiva associada à ZCIT apresenta intensificações na nebulosidade que se propaga de leste para oeste, resultando em períodos de maior intensidade de precipitação no norte e nordeste do Brasil (Chang 1970, 26

28 Yamazaki e Rao, 1977; Chan 1990; Spinoza 1996; Mota 1997). Essas intensificações são conhecidas como DOL, os quais se iniciam com o aumento da convecção sobre a África Central Oeste (extremidade leste da ZCIT) e propaga-se para oeste. Em dois ou três dias, o DOL atinge o NEB quando a ZCIT alcança sua posição mais ao sul, aumentando consideravelmente a precipitação na região. Outro fator observado que aumenta a precipitação na região é o aparecimento de uma banda dupla de nebulosidade na ZCIT. Quando isso ocorre por mais de dois dias corresponde a anos de maior índice de precipitação (Uvo, 1989). A ZCIT dupla é um fenômeno esporádico, ainda pouco estudado, que acontece geralmente ao sul da banda convectiva principal, nos primeiros meses do ano (fevereiro, março e abril) não permanecendo por muito tempo (Uvo, 1989). Um outro sistema que também influencia na precipitação do NEB é VCAN s (Gan e Kousky, 19981, Ramirez 1996). Este se forma em latitudes tropicais acima de 10 km de altura, permanecendo alguns dias sobre o NEB, favorecendo assim, a precipitação nas áreas atingidas pela nebulosidade do vórtice e estiagem nas regiões onde se encontra o seu núcleo. Além dos VCAN, os sistemas frontais no HS influenciam na precipitação do NEB principalmente na época do outono, alterando o campo de pressão e a direção dos ventos (Kousky, 1979), resultando na predominância de ventos de quadrante norte durante o período chuvoso do NNEB. Devido à nebulosidade e a posição da ZCIT apresentarem uma variabilidade espacial e temporal de alta freqüência (menor que 10 dias), pretende-se fazer um estudo observacional no sentido de compreender qual é a contribuição da circulação de grande escala e dos distúrbios transientes nessa variabilidade. Para tanto serão utilizados os campos de variáveis meteorológicas tais como: Pressão ao Nível Médio do Mar (PNM), componentes zonal (u), meridional (v) e vertical (ω) dos ventos, Radiação de Ondas Longas (ROL), umidade específica (q). Além disso, será realizada uma análise da estrutura vertical e horizontal da precipitação associada à ZCIT, tanto no oceano como no NEB, utilizando dados do sensor de precipitação do radar (PR) do satélite científico Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). 27

29 No Capítulo 2, apresenta-se à revisão bibliográfica sobre a variabilidade da ZCIT e a influência desse sistema no clima e tempo das regiões tropicais. No Capítulo 3, apresentam-se os dados e a metodologia utilizada. Neste Capítulo também são apresentadas algumas considerações sobre o satélite TRMM. Nos Capítulos 4 e 5 estão dispostos os resultados e discussões. No Capítulo 6, apresentam-se as conclusões e considerações finais. 28

30 CAPÍTULO 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A grande variabilidade pluviométrica sobre o NEB é um dos principais fatores para ocorrência das secas que causam grandes problemas sociais e econômicos em todo país. A variabilidade interanual da precipitação nessa região está associada a variações de TSM sobre os oceanos tropicais, as quais afetam a posição e a intensidade da ZCIT sobre o Oceano Atlântico, modulando as chuvas sobre NNEB (Nobre, 2000). A ZCIT não apresenta uma banda compacta de nebulosidade. Ela é formada por SCM, que se estendem pela região tropical (Holton, 1992). Ao longo da ZCIT nota-se interações de sistemas de escala cúmulos com a circulação de grande escala como, por exemplo: brisas, LI s e DOL. Os SCM são responsáveis pela maior parte da precipitação nos trópicos e em vários lugares nas latitudes extratropicais, como é o caso do Sul do Brasil na época de verão (Velascos e Fritsch, 1987; Guedes, 1995). A hora e o local de formação dos SCM são fortemente correlacionados com o ciclo diurno da convecção, possuindo dois máximos: o primeiro no período da tarde, provavelmente associado com o máximo de convecção diurna sobre os continentes, e o segundo ao amanhecer, sugerindo este último estar relacionado com o máximo da convecção sobre o oceano (Machado, 1994). Em 1994, Guedes et al. estudaram as trajetórias de SCM sobre o continente sul-americano e sobre o Oceano Atlântico através do tamanho do raio do SCM e do seu tempo de vida médio, e observaram diferentes comportamentos nesses sistemas durante o inverno e o verão. Seus resultados mostraram que o comportamento dos SCM que se formam na região da ZCIT durante o inverno do HS, tem uma trajetória mais definida, percorrendo uma pequena distância. Em contrapartida no verão do HS, a trajetória não é muito clara e os SCM apresentam um deslocamento maior. Convém também destacar que durante o inverno o número de SCM que se formam na região da ZCIT é maior do que no verão. Na mesma linha de pesquisa, Guedes et al (1994) descreveram a atividade convectiva utilizando imagens médias de 29

31 Temperatura de Brilho no Infravermelho (Tir) e caracterizaram o padrão da nebulosidade na atmosfera. Desta forma, concluíram que a cobertura de nuvens tem um comportamento substancialmente diferente entre o inverno e o verão do HS, principalmente nas regiões tropicais. Nesse estudo observou-se que a ZCIT sobre o oceano Atlântico Tropical, embora tenha deslocado não apresentou grandes modificações em sua nebulosidade. No que se refere à variabilidade na nebulosidade da ZCIT, esta ocorre devido à passagem dos SCM e dos DOL, os quais causam um pulso na nebulosidade da ZCIT, resultando em aumento da precipitação(uvo, 1989). Visando identificar as ondas de leste, Uvo (1989) analisou o espectro de potência/freqüência da posição da ZCIT para três séries temporais de precipitação e encontrou picos em torno de 11 dias, os quais associou a esse tipo de onda. Em muitos casos, o desenvolvimento intenso de uma onda de leste pode gerar um ciclone tropical, sendo que cerca de 80% dos ciclones tropicais se originam próximos a ZCIT (Gray (1979),. Na tentativa de entender a dinâmica desse desenvolvimento, Ferreira e Schubert (1997) investigaram e simularam utilizando um modelo de água rasa, os aspectos barotrópicos da quebra na ZCIT sobre o oceano Pacífico em aproximadamente 10 N. Essa quebra na ZCIT ocorre devido ao deslocamento de ondas de leste sobre a ZCIT, onde ocorre um forte gradiente de vorticidade potencial e também instabilidade barotrópica e baroclínica, resultando nas modificações da convecção da ZCIT e na formação de ciclones tropicais à medida que a mesma se desloca para latitudes mais altas. A assimetria observada entre a amplitude da onda no HN e HS se deve ao gradiente de vorticidade planetária e à dispersão das ondas curtas de Rossby. Este é o fator dinâmico para o entendimento da quebra da ZCIT. A variabilidade na posição e nebulosidade da ZCIT pode ser devido também a Oscilação de Madden-Julian (OMJ) ou oscilação dias (Nobre, 2000), as quais podem deslocar a ZCIT de sua posição média durante a passagem dessa oscilação. Sobre o Oceano Atlântico Tropical este tipo de oscilação pode ser observado na ZCIT através do seu deslocamento para o norte (Nobre, 2000). Verificam-se também as ondas do tipo Kelvin equatorial, que têm períodos entre dias (Holton, 1992). Essas oscilações foram verificadas teoricamente por Matsuno(1966) e confirmadas 30

32 observacionalmente por Wallace e Kousky (1968). Nesta mesma linha de pesquisa, Kiladis (1998) utilizou dados diários filtrados de ROL e associou convecção profunda à propagação a onda tipo Kelvin. Além da ZCIT sofrer influência de ondas transientes de várias escalas, ela também é afetada diretamente pela circulação de grande escala, pois se localiza no ramo ascendente da célula de Hadley. As anomalias de TSM nos Oceanos Tropicais modificam a circulação no Atlântico Tropical. Quando o Oceano Atlântico Tropical Sul está anomalamente frio, a circulação da célula de Hadley se altera com movimentos ascendentes anômalos no HN e subsidência anômala no HS (Moura e Shukla, 1981). Esse ramo sul da circulação anômala de Hadley inibe a formação de nuvens sobre o Oceano Atlântico Sul e sobre o continente, principalmente sobre o NEB, causando secas nesta região. Quando as águas do oceano Atlântico Norte estão mais frias e as águas do oceano Atlântico Sul estão mais quentes, o movimento vertical ascendente sobre o Atlântico Sul e o NEB é acelerado, provocando chuvas em excesso (Aragão, 1996). A circulação de grande escala tem uma importância fundamental no entendimento da variabilidade da posição da ZCIT, principalmente em anos de altas subtropicais anômalas (dipolo do Atlântico). Estes centros de alta pressão influenciam diretamente na posição da ZCA, e conseqüentemente, na posição da ZCIT (Hastenrath e Heller, 1977; Moura e Shukla; 1981; Chung, 1982; Lobo, 1982; Uvo, 1989). Além da variabilidade na posição e na nebulosidade da ZCIT, a estrutura e energética da mesma à leste do Atlântico foram discutidas por Frank (1983), que utilizou dados de radiosonda e de satélite do experimento GATE ( GARP Atlântic Tropical Experiment) para observar a ZCIT. O ponto escolhido (8,5 N 23,5 W) foi o de maior convecção, sendo visualizado por imagens de satélite. Frank realizou estudos de balanço de calor sensível, umidade e energia cinética. Observou ainda a variação horizontal e vertical da circulação, além da estrutura térmica da ZCIT, utilizando dados de temperatura do ar e vento. Os resultados mostraram que durante o verão do HN, a faixa de movimento ascendente é de aproximadamente 900 km de largura sobre o oceano Atlântico leste. 31

33 Mudanças latitudinal e meridional também foram observadas, sendo esta última relacionada com ondas de leste. Após o advento dos satélites vários métodos de determinação da ZCIT foram usados, sendo possível identificar a ZCIT nas imagens de satélite, observando-se uma faixa de nebulosidade na região tropical, principalmente sobre os oceanos (Holton, 1992). A partir do aperfeiçoamento e do aumento da confiabilidade nos dados derivados de satélite, estes deixaram de ser apenas simples fotografias interpretadas através de análise subjetiva, e se tornaram imagens digitais, permitindo com isso a extração de vários parâmetros da atmosfera, entre eles ROL e Tir, os quais são utilizados em vários estudos climáticos, (Guedes et al, 1994; Machado, 1996; Frank, 1983). Vários estudos tem sido realizados utilizando dados de satélite, entre eles destaca-se Gadgil e Guruprasad (1989), que utilizaram um método objetivo de determinação da ZCIT sobre a Índia, usando dados de ROL e albedo em pontos de grade de 2,5 x 2,5. Esse método consiste na determinação dos pontos de grade com fração de nuvens de convecção profunda, conservando a convecção de grande escala. Para tanto usou um filtro de albedo verso ROL que elimina possíveis contaminações, como por exemplo, as nuvens cirrus que podem apresentar um alto albedo, confundindo-as com nuvens convectivas. Desta forma, Gadgil e Guruprasad (1989) elaboraram uma tabela de albedo verso ROL para catalogar os tipos de nuvens associadas a tempestades tropicais. Para a identificação dos quadrados convectivos aplicou-se o filtro ROL < 185 wm 2 e albedo >0.5, um método básico para delineação da posição da ZCIT diariamente. Waliser e Gautier (1993) utilizaram imagens de satélite do canal Infravermelho (IR) e Visível como também dados fixos de HCR (Highly Reflective Cloud) ao longo de 204 meses, na área delimitada por 25 N-25 S e E para fazer uma climatologia da posição da ZCIT. Esse método consiste em integrar os dados de HCR para composição das imagens. A expressão para obter o deslocamento médio meridional da ZCIT θ, é dada por: 32

34 θ ( t ) + 15 = H ( θ, t) θdθ H ( θ, t) dθ onde t é o número de meses que serão computados, H é o posicionamento médio zonal sobre a longitude de domínio, e θ é a latitude expressa em graus. Através das imagens construídas foi possível traçar o posicionamento médio da ZCIT no globo. Em geral, as anomalias globais de HCR correspondem a uma diferença na posição média global da ZCIT de 1 a 2 de latitude, sendo bem visualizadas em épocas de eventos El niño ou La niña. Na América do Sul ocorrem anomalias na posição da ZCIT de 3 de latitude ou mais, sendo que esta variabilidade deve-se a não homogeneidade de dados de HCR. Este método é interessante para visualizar sistemas de grande escala e determinar a climatologia da ZCIT em toda região dos trópicos e suas respectivas anomalias em anos de El niño, La niña e em anos normais. Os métodos objetivos de determinação da posição da ZCIT apresentam melhores resultados quando utilizados para análise da variabilidade externa do sistema (como é o caso da climatologia). No entanto, o método objetivo não apresenta resultados satisfatórios para a análise da variabilidade interna (variabilidade de alta freqüência). Uma explicação para isto é que os métodos objetivos consideram limiares para os dados de ROL, Tir ou HCR e estes limiares podem não representar convecção associada à ZCIT. Com isso, tornou-se necessário a utilização do método subjetivo neste trabalho, o qual será mostrado com maiores detalhes na metodologia. 33

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36 CAPÍTULO 3 DADOS UTILIZADOS E METODOLOGIA 3.1 Dados Utilizados Neste estudo são utilizados os seguintes conjuntos de dados: Média diária de ROL derivadas de satélites meteorológicos cedidos pelo National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) com resolução 2.5 x 2.5. Imagens do satélite METEOSAT6 e GOES8 do canal IR, para os horários das 0600, 1200 e 1800 UTC, e também do canal visível para 12UTC. Estes dados foram obtidos do Centre de Météorologie Spatiale de Meteo-France (SATMOS), para o período de estudo. Dados médios diários das componentes u, v, ω, e q, em ponto de grade de 2.5 x 2.5 de latitude por longitude nos níveis padrões desde 1000 hpa até 200 hpa, além de dados de PNM pertencentes ao conjunto de reanálise do National Centers for Environmental Prediction (NCEP). Dados de precipitação coletados pelo sensor PR do satélite TRMM (Iguchi, T. et al, 2000) obtidos da National Aeronautics Space Administration (NASA), e também dados de precipitação diária obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). O período de estudo escolhido inicia-se em 01 de março e termina em 30 de abril dos anos de 1998 e 1999, por representarem anos de EL niño e de La niña, respectivamente. A área escolhida para identificação da ZCIT se estende entre 5 N-5 S e de 10 E -48 W. Para análise dos campos meteorológicos se utilizará a área entre 40 N - 40 S e de 10 E - 80 W, visando verificar a circulação atmosférica e a influência dos distúrbios transientes que afetam a nebulosidade e a posição da ZCIT. 35

37 3.2 - Metodologia Os padrões de nebulosidade e da posição da ZCIT foram definidos utilizando os dados diários de ROL para um período de 21 anos (1979 até 1999) e imagens de satélite de março e abril de 1998 e Inicialmente calculou-se a média climatológica mensal e posteriormente a média mensal de ROL para os meses de março e abril de 1998 e Em seguida, fez-se o cálculo da anomalia de ROL para os meses de estudo. Foi feita também a anomalia diária para os dias relacionados aos estudos de caso. Esta anomalia foi calculada subtraindo o valor médio diário de ROL da climatologia diária obtido no período de 21 anos. Foi utilizado o pacote gráfico Grid Analysis and Display System (GrADS) (Doty, 1992) e os gráficos de saída foram apresentados apenas com valores de ROL inferiores a 240 W/m -2, por representarem nebulosidade convectiva nos trópicos (Kousky, 1985; Okoola, 1998). A posição da ZCIT inicialmente foi determinada através de um método objetivo disponibilizado no CPTEC/INPE, o qual considera pêntadas (média de cinco dias) de ROL para traçar as linhas que representam a posição da ZCIT. Com este método também é possível traçar a localização mensal deste sistema (média de cinco ou seis pentadas). Para servir aos objetivos deste estudo, o método foi adaptado para identificar a variação diária da ZCIT. Porém, ao se comparar à posição da ZCIT obtida pelo método objetivo com as imagens de satélite, verificou-se que este não representava satisfatoriamente o posicionamento da ZCIT (Figura 3.1). A análise da Figura 3.1 mostra que em vários dias o método objetivo desloca a posição da ZCIT para norte, o que não é consistente com a variação da ZCIT verificada nas imagens de satélite Nesta saída do programa, por exemplo, a ZCIT varia de 1 S a 10 N em apenas dois dias (07/03/1998 a 08/03/1998). Uma provável explicação para isto é que o método considera o menor valor de ROL em uma longitude, o qual, pode ou não representar a convecção associada à ZCIT. Por outro lado, o uso de interpolação pode mascarar os resultados, uma vez que pode selecionar pontos e traçar linhas que não representem a ZCIT devido à utilização de baixos valores de ROL associados à convecção de algum sistema transiente que penetre na região equatorial. Este método se mostrou ineficiente para a localização da posição diária da 36

38 ZCIT e, por conseguinte, não foi utilizado para verificação da variabilidade diária deste sistema. FIGURA Posição média diária da ZCIT no período de 07/03/1998 á 12/03/1998. Calculada pelo método objetivo. FONTE: NCEP/NOAA (2001, Em vista disto, a posição diária da ZCIT foi determinada de forma subjetiva utilizando imagens do satélite METEOSAT6 no canal infravermelho para o horário das 1800 UTC, pois neste horário a convecção foi mais bem observada. Nesta etapa foram traçadas linhas usando como referencial o centro dos aglomerados convectivos associados à ZCIT. Para facilitar a medição da variação da posição da nebulosidade associada a ZCIT, dividiu-se a região de atuação desse sistema em três áreas: Costa do Nordeste (40 W-30 W), Atlântico Central (30 W-20 W) e Costa da África (20 W-10 W). Com isso, convencionou-se valores positivos (negativos) com deslocamento para norte (para sul). 37

39 Esta etapa do trabalho será discutida na seção 4.2. Além do deslocamento foram observados também alguns padrões na nebulosidade associada à ZCIT (seção 4.3). Utilizou-se o mesmo critério utilizado por Kiladis (1998) para definir as ondas atuando na região da ZCIT. Kiladis (1998) associou a convecção profunda à propagação de ondas equatoriais, utilizando seções de longitude versus tempo de dados diários de ROL filtrados com valores médios para a faixa latitudinal entre 2.5 N-10 S de 01/09/1992 à 01/03/1993. Foram construídos o diagramas de Hovmoller (seções longitude x tempo), com valores médios para a faixa latitudinal entre 5 N-5 S para os meses de março e abril de 1998 e Como notou-se a atuação de várias propagações, dificultando a identificação dos tipos de ondas, utilizou-se o filtro de Lanczon (Duchon, 1979) para filtrar as oscilações em torno de dias no período para os anos de 1998 e 1999, uma vez que, neste intervalo as ondas de Kelvin Equatorial podem ser melhor observadas. Maiores detalhes do filtro de Lanczon podem ser verificados no Apêndice A. Foram realizados dois estudos de caso: o primeiro para o período de 05 a 13/03/1998 e o segundo de 17 a 20/03/1998. O critério para a escolha dos casos considera que a ZCIT tivesse uma variação de alta freqüência em posição e em nebulosidade. A escolha se fez a partir de uma análise subjetiva dos campos diários e de anomalia de ROL e das imagens de satélite do canal IR do METEOSAT6 para os horários das 0600 UTC, 1200 UTC e 1800 TMG, e do canal visível para as 1200 UTC. Posteriormente, para cada caso foram feitas análises sinóticas utilizando vários níveis da atmosfera de alguns parâmetros meteorológicos, os quais serão descritos a seguir: 1) PNM para identificar os sistemas frontais que atuaram na região durante o período de estudo. 2) Fluxo de umidade e divergência em 925 hpa, pois neste nível verifica-se a posição da ZCA, (Uvo e Nobre, 1989). Segundo Peixoto e Oort (1991), nos níveis mais baixos da atmosfera nos trópicos a umidade atinge valores máximos. 38

40 3) Vetor vento e ω em 500 hpa. Neste nível pode-se fazer uma análise horizontal da circulação e também verificar movimentos ascendentes e descendentes ao longo do sistema. 4) Vetor vento e divergência em 200 hpa. Através das análises sinóticas desses parâmetros pode-se observar como a circulação de grande escala e os sistemas transientes do H.N. e H.S. influenciam na variabilidade da ZCIT (Oliveira, 1981; Kousky, 1979). Além da análise sinótica em vários níveis da atmosfera, observa-se como se comporta a estrutura vertical da atmosfera nestes dias de estudo. Com isso obteve-se dois cortes verticais (latitudinais e longitudinais) de ω: O primeiro corte vertical de omega (longitude x altitude) foi feito em uma média latitudinal correspondente as latitudes entre 5 N-5 S. Verificou-se também o vetor resultante da soma das componentes zonal e vertical do movimento (u; -100ω) na direção leste-oeste. No segundo corte vertical (latitude x altitude), foi feito numa média longitudinal (50 W-10 E). Verificou-se também o vetor resultante da soma das componentes meridional e vertical do movimento (u; -100ω) na direção norte-sul Análise da estrutura horizontal e vertical da precipitação utilizando dados do sensor PR do satélite TRMM. O satélite TRMM foi lançado em novembro de 1997, sendo planejado para testar sensores e desenvolver técnicas com a finalidade de cobrir uma grande lacuna observacional da região tropical do planeta. O satélite tem órbita que cobre a parte tropical do planeta fazendo um ângulo de 35 com o equador. Ele carrega uma série de sensores, que monitoram nuvens e precipitação, mostrando uma estrutura espacial tridimensional e a evolução temporal das nuvens e dos sistemas de precipitação. Este satélite possui a bordo três dos principais instrumentos para avaliar a chuva: o radiômetro passivo de microondas 39

41 (TMI), o Radar de Precipitação (PR), e o Sondador de Visível/Infra Vermelho (VIRS). Além destes tem-se o sensor Clouds and Earth's Radiant Energy System (CERES) que opera nos canais visível e infravermelho e o sensor Lightning Imaging System (LIS), que permite investigar a distribuição e variabilidade de descargas elétricas dentro das nuvens, como também das nuvens para o solo e vice-versa (Kummerow e Barnes, 1998). A Figura 3.2 ilustra como os sensores estão dispostos no TRMM. Na Tabela 3.1 são descritas as características dos respectivos sensores do satélite. FIGURA Visão esquemática da geometria do sondador e dos três principais sensores de chuva do TRMM: TMI, PR e VIRS. FONTE: Adaptada de Kummerow (1998). 40

42 Banda de Observação TABELA SENSORES DO TRMM TMI PR VIRS CERES LIS 10.7 GHz GHz 0.63 µm µm µm 19.4 GHz GHz 1.60 µm 8-12µm 21.3 GHz 3.75 µm µm 37.0 GHz 10.8 µm 85.5 GHz 12.0 µm Resolução Horizontal 5-41 Km 4.3 Km 2 Km (Nadir) 25 Km ( Nadir) Largura da 790 Km 220 Km 720 Km angulo de Varredura varredura 80 FONTE: Adaptada de Kummerow (1998). 4 Km (Nadir) campo de visada 80 X 80 Seguiram-se os seguintes passos: 1) Através das imagens do satélite TRMM, selecionaram-se as órbitas mais representativas no período dos estudos de casos. O critério utilizado foi aquele em que o satélite conseguiu captar convecção associada à ZCIT. No entanto, não foram selecionadas órbitas em todos os dias, pois em alguns dias não observou-se convecção no momento da passagem do satélite, pois o satélite TRMM, tem apenas duas órbitas diárias em regiões próximas. No mesmo ponto o satélite passa apenas no intervalo de 35 dias, com isso, os sensores não conseguem monitorar a convecção nos trópicos com frequência ideal para estudar a evolução da convecção. Outro problema para escolher as órbitas que apresentem convecção é o intervalo de tempo entre a passagem de uma órbita e outra no mesmo local, que é de aproximadamente 11h45. Com esse intervalo de tempo os SCM que tem uma escala temporal menor que esse intervalo, podem não estar presentes no momento da segunda passagem do satélite. Além disso, a nebulosidade observada na passagem do satélite nem sempre representa a nebulosidade captada pelo PR, pois este tem uma faixa de varredura 41

43 pequena em torno de 215 km em relação aos outros sensores (VIRS e TMI). Daí a dificuldade de escolher órbitas representativas correspondente aos casos escolhidos. 2) Após a obtenção do número da órbita selecionou-se o produto 2A25 do sensor PR. Este produto tem formato HDF, sendo que o dado utilizado deste produto foi a razão de chuva (precipitação). O produto 2A25 tem 80 níveis na vertical, sendo cada nível de 250 m, totalizando 20 Km de altura. Neste estudo, os cortes horizontais foram feitos aproximadamente no nível 67 que corresponde à m na vertical. Os dados originalmente estão em dbz e em mm/h, neste trabalho utilizou-se os dados de precipitação em mm/h. 3) Para obtenção do campo representativo da precipitação do 2A25 utilizou-se programas feitos no software Intective Data Language (IDL) ( Abril 2000), pois estes programas possibilita a escolha das latitudes e longitudes ideais (segundo o usuário) para os cortes, pois os dados disponibilizados do satélite não admitem cortes, por isso a necessidade do programa. Nesta etapa fez-se cortes horizontais e verticais nos dados de precipitação, visando verificar como se comporta a estrutura da precipitação no continente e no oceano. 42

44 CAPÍTULO 4 ANÁLISE DOS PADRÕES DE NEBULOSIDADE E POSIÇÃO DA ZCIT Neste Capítulo apresenta-se um estudo das características e padrões da nebulosidade e da posição da ZCIT para o período de estudo, como também a análise de oscilações que interagem com esse sistema Análise dos padrões de nebulosidade da ZCIT. A nebulosidade convectiva associada a ZCIT encontrasse sobre todo o Oceano Atlântico, desde o NEB até a África em uma faixa de latitude de aproximadamente 6 N-5 S, em ambos os meses estudados (Figura 4.1). A banda convectiva associada a ZCIT sobre a região costeira nordestina e africana confunde-se com a convecção sobre os continentes, sendo difícil a identificação da posição da ZCIT. Sobre o oceano, a identificação da posição da ZCIT se torna mais fácil, pois a convecção observada está relacionada a própria ZCIT. Nota-se que a banda convectiva associada a ZCIT apresenta-se inclinada em relação ao Equador, desde o NEB até a costa africana, concordando com os resultados obtidos por alguns autores como, por exemplo, Satyamurti et al. (1998). 43

45 a) b) FIGURA Média climatológica de ROL (W/m 2 ) para o período de 21 anos ( ) para: a) mês de março, b) mês de abril. No mês de março (Figura 4.1a), a ZCIT tem por característica o acoplamento com a convecção da América do Sul e também com os sistemas frontais no HS, (Oliveira, 1981). A climatologia de ROL (Figura 4.1) mostrou que em geral no mês de março, esse acoplamento da convecção associada a ZCIT com a convecção sobre o continente, deixa grande parte do NEB (principalmente o oeste) com valores de ROL abaixo de 240 W/m 2, indicando tipo de precipitação convectiva no Vale do São Francisco, oeste da Bahia, sertão da Paraíba e de Pernambuco, o estado do Rio Grande do Norte, Piauí e do Ceará. No Maranhão, os valores são menores e variam de 180 a 220 W/m 2. Nas demais regiões nordestinas, os valores de ROL foram maiores que 240 W/m 2. Em abril (Fig. 4.1b), a convecção na Região Nordeste esteve deslocada para o noroeste e os valores de ROL ficaram maiores que 240 W/m 2 na Região Nordeste, porém, a ZCIT não apresentou mudanças significativas no seu posicionamento e na convecção associada. Na média mensal de ROL para março de 1998 (Figura 4.2a), a posição da ZCIT apresenta-se de forma similar ao observado na climatologia, porém menos convectiva. Contudo, a convecção nos estados do Maranhão, Ceará e Piauí ficaram com valores entre 180 e 240 W/m 2. Nas demais regiões nordestinas, os valores foram maiores que

46 W/m 2. Analisando os campos de anomalia mensal de precipitação cedida pelo CPTEC/INPE (climanálise, 1998), verificou-se que as chuvas ficaram abaixo da climatologia nesse mês. Com isso, pode-se sugerir que os altos valores de ROL no sertão nordestino e a pouca nebulosidade associada a ZCIT, deve-se ao forte El Niño verificado no ano de 1998 (Nobre, 2000). Em março de 1999 (Figura 4.2b), a ZCIT apresenta-se mais convectiva em relação à climatologia (Figura 4.1a). Neste mês as chuvas ficaram acima da média apenas no norte do Maranhão e do Rio Grande do Norte, no noroeste do Piauí e do Ceará (climanálise, 1998). Nas outras áreas localizadas no norte do Nordeste, as anomalias de precipitação foram negativas, indicando que as chuvas ficaram abaixo da média climatológica. Ao comparar a média mensal do mês de março de 1998 (Figura 4.2a) com o mês de março de 1999 (Figura 4.2b), verifica-se que a convecção se mostra mais fraca e mais estreita em março de Nota-se também que a nebulosidade da ZCIT encontrasse localizada mais ao norte em março de a) b) FIGURA Média mensal de ROL (W/m 2 ) para: a) março de 1998, b) março de 1999, c) abril 1998, d) abril de (continua) 45