420 CONTRIBUICõES DOS DISTúRBIOS TEMPORAIS E ESPACIAIS NO DIAGNóSTICO DA ESTRUTURA FISICA DA ATMOSFERA DURANTE O PERIODO Valdo CHUVAS DE INTENSAS da Silva Marques Elza Correia Sucharov Cibele Gonçalves Picanço Departamento de Meteorologia Universidade Federal do Rio de Janeiro. I NTRODUCÃO O estudo das chuvas intensas pressupõe o conhecimento de aspectos flsicos e dinâmicos relacionados com a circulação de larga escala e com 05 transportes de calor e de vapor d'água na vizinhança do episódio observado. Nos casos destas formações em regiões dominadas pela convergência de massa e pela convecção profunda é Importante conhecer, com certo detalhe, a distribuição espacial e temporal diária do transporte de calor e de vapor d'água. Flohn et ai (985) estudando fluxos de vapor para perlodos anuais e sazonais e Marques et al(987) para períodos mensais, mostraram que 05 desvios temporais, em geral, contribuem muito pouco, nestas escalas de tempo, para a transferência total de vapor d'âgua na atmosfera. Entretanto Henry e Boogaard(964) alertam para a posslbl I idade de uma grande variação dos desvios temporais de dia para dia. O propósito deste estudo é demonstrar a influência dos desvios temporais diários no transporte total de calor e de vapor d'água num período de chuvas intensas na Região Sudeste do Brasi I e mostrar a associação entre o fluxo de calor sensível e 05 movimentos de massa para os períodos seco e de chuva intensa. 2. MATERIAL E MÉTODO Foram utl I izados dados diários de temperatura, umidade relativa e vento (velocidade e direção) obtidos das mensagens Temp e Pi lot das radiossondagens de 2 UTC das estações de Curitiba, São Paulo,Rio de Janeiro e Campo Grande. Os períodos foram escolhidos baseados na anál ise espacial de precipitação e configurações slnótlcas do mês de fevereiro de 985, do SE do Brasil: 52 (seco), 2226 (chuvoso). As chuvas
42 Intensas foram caracterizadas pela presença de frente fria a partir do dia 2, entrando em frontóllse a partir do dia 26. Os núcleos de precipitação acompanharam sua trajetória no sentido SWNE (Silva Marques et ai, 987). O cálculo do fluxo de vapor d'água zonal e meridional diário, utl I Izando os respectivos distúrbios temporais é obtido pelas expressões:, J~o..2. qu dp =. q 9 r 9 P f P. Jr. (P. Jtil u dp +..l q' u ' dp i.2.. qv dp =2.. J q v dp +.l. q' u ' d P gp gp gp gp onde os termos do lado direito representam o transporte de vapor d'água médio mensal e o transporte devido aos distúrbios transientes, conforme metodologia adotada por Marques et ai (987), com a inclusão dos disturbios temporais. O método clnemático com ajuste da velocidade normal e a equação da continuidade, para uma área fechada, formada pelas estações aerológicas de Curitiba, Sào Paulo, Rio de Janeiro, Brasi I ia e Campo Grande, foi utl I izado para o cálculo da divergência, velocidade vertical e fluxo de calor sensível. A este último foram incluidos 05 disturblos temporais e espaciais para a obtenção do fluxo total segundo a expressão f C = illj~i..tj.v]+[t'v +[r*v*] dldp ga P onde 05 termos do lado direito representam o transporte médio do período, o fluxo médio devido aos desvios temporais e o fluxo médio devido aos desvios espaciais (Picanço e S~lva Ma r que 5, 987). 3. RESULTADOS A análise diária das componentes zonal e meridional do fluxo de vapor d'água e dos respectivos desvios temporais para feverelro/85 mostra que as componentes do fluxo na baixa troposfera apresentam valores diários superiores de a 2 ordens de grandeza àqueles na média troposfera, nas estações de Curitiba, São Paulo e Rio de Janeiro~ Os desvios temporais zonais apresentam um mesmo regime de escoamento de oeste na baixa troposfera (sup/600hpa) às vezes estendendose até a média troposfera (QDO/300hPa), para Curitiba e São Paulo e uma predominância de leste em toda a baixa e média troposfera para o Rio de Janeiro. Uma brusca mudança no fluxo para uma forte componente pertubãda de leste para Curitiba (2/25) e São Paulo
422 (22/26) e de oeste para o Rio de Janeiro (23/27) (figuras la,b,c) foi associada com a passagem do sistema frontal nos respectivos locais. Os desvios temporais meridionais, de sul, foram muito grandes nos níveis mais baixos da atmosfera nos dias 5,6 e 7 de fevereiro, tornandose de norte, até o infcio da penetração do sistema frontal quando retoma a situação anterior, de sul, com grande intensificação (figuras 2a,2b,2c).Fol encontrada uma forte Influência dos desvios temporais de vapor, especialmente na média troposfera com valores da ordem de 250 a 500g.cm.s em todas as estações nos momentos de impacto do sistema frontal. Existe uma coincidência entre 05 padrões de precipitação e do fluxo de calor sensível como pode ser observado na figura 3. O período seco (52) está relacionado com uma exportação de calor e o período chuvoso (2226) com uma Importação devido principalmente aos mecanismos de convergência e divergência de massa.o período seco foi caracterizado por uma divergência na baixa camada (sup/500hpa) associado à uma velocidade vertical descente apresentando uma estabi I idade relativa em toda extensão da atmosfera. O período chuvoso foi representado por uma forte convergência na média troposfera (750/300hPa) asssoclada a uma forte divergência na alta troposfera (300/00hPa) induzindo a uma Instabilidade acima da camada limite (figura 4), 05 fluxos de calor, devido aos distúrbios temporais e espaciais, são de 2 ordens de grandeza menores do que 05 fluxos de calor médio do período. A tabela mostra as distribuições verticais e seus saldos, que fornecem características singulares para o período seco com uma Importação de calor em praticamente todos 05 níveis da troposfera. Isto acontece tanto para 05 distúrbios temporais como 05 espaciais. No período chuvoso ocorre um saldo de exportação de calor com forte exportação na média troposfera para o desvio espacial, e na baixa troposfera para o desvio temporal 4.CONCLU5õE5 Os resultados do mês de fevereiro associadas espaciais com do estudo de caso de chuvas Intensas ocorrido no de 985 mostraram que estas chuvas estão fortes variações nos distúrbios temporais e fluxo de vapor d'água, na baixa troposfera,
423 apresentandose com a mesma ordem de grandeza dos fluxos totais diários para cada estação. O período chuvoso mostrou que está ass~ciado ao aporte de ar quente em toda a extensão da atmosfera, procedente da região continental centrooeste e do oceano, na baixa e média troposfera com uma exportação para o nordeste. Os fluxos de calor, devido aos distúrbios temporais e espaciais, para a área fechada apresentaramse com 2 ordens de gr~déza inferior fluxo médio para os períodos em estudo. Uma melhor distribuição espacial e temporal do sistema de coleta de dados contribuiria para uma maior consistência dos resultados obtidos. 5.REFERêNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Flohn, H. 965 Studies on the water vapor transport over Northen Africa Meteorologlsches Institut der Universitant Bonn, Heft (6) Henry, M.;Boogaard,E.,964 A prel iminary investigation of the Oally Meridional Transfer of Atmospheric Water vapour between the equator and 40n Te I I us XV I, Marques,J.;Sucharov,E.C., Washington,O.C., das componentes do balanço d'água sobre o 987 Br as i I Cong. Inter., Buenos Aires Picanço,C.G. ;Si Iva Marques,V., 987 Variações semidi urnas dos ao Determinação Ana isi' fluxos de calor e massa na região NE do Brasll Anais II Cong. Inter., Buenos Aires Silva Marques,Vet ai 987 Chuvas Intensas na região SE do Brasil Relatório Técnico Final UFRJ/FINEP TABELA ~ FLUXO DE CALOR &EN8~VEL DE8V:J:O TEMPORAL DE&V:J:O E&PAC:J:AL Pr. ~o M.n ~ P.r(odo P.r(odo M.n ~ P.r(odo P.r(odo hp_ Seco Chuva_a S_ca Chuvoso &"3 2.46 ~."2 7.47 5.7& 5.25 2... &25 ~.e& ~.67 6.22 2" 7 ~2 2.7s' 75. 3 5 3.2& &.22 2 ~ 57 3."4 65. ~.7~ 5.37 2.~S ~.~. 4.~4 ~ & 55. 3 ~.&7 ~.&3 35 &.22 5.&& 45. 2.7~ 5. 4.34 "3 5.7. 7.25 35. ~.I5S 34 3.45 56 6.74 6.3...~e 2.74 2.3& 225 ~.4~ 3" ~.67 2 5.:23 2.47 ~7S e. 3 5.&5...~ 3.8~ 6 6 S,:25 3.e& 7.~. 3.&& s'.:2& &.7~ 7."2 275 s'.s6 ~.47 ~~... :J:MP. ~~.6 EXP. "'s':2.4 I5ALDO...e. :2I5.s'... s'.e 23.3 s'7.6 "'3".4 "'2S,.7 s'4... s'.2 s':2.e 5s'.s' s,... s' :2... 5s'.. s'
424 ; 4 a 6: N 2 3 (O).... 6: 4 t,!l Ag. 2 FLUXO D~ VAPOR D'AGUtl I I, emi,) DESVIO TEMPORAL MERIDIONAL FEVEREIRO 985 Fig. FLUXO DE VAPOR D'AGUA (I.emi,i) DESVIO TEMPORAL ZONAL FEvEREIRO 985..) CUI"TIBA ).0 PAULO c) RIO DE ".NIIIIO. CURITIBA ) alo PAULO C) '0 DI JAH~IRO PLtI)(O OE CALOR rh',a..a"i," &I ft/ala. p nillm elo'.r,ua S"'. I a I.:..... ~. >.,,.'. o. :.... Q."... :o. I /'J I Ibl lg,... :l. ê f' "'tci~t.~o i.. lo I (a) Dl'\ffftGÊNCtA...r'l ( b) YEL.DCJDAOI: VVtTI~ fio" "". r').b " r...r. a DlVnGÔlta a V(LOCIDADa.natAL...".. PEltiODOS suo [CH_ EII Q)~ COM os~ LioIos MENSAIS..........._L_ P'lGUft4.. tommfta~o INTRE osaldo DE 'LUXO Df. CAlDa DlQ:to O DEIVIO "~OIO NOfII..."IUOO DA "E(tptf&<:lo,..". OI "U'oool SleO I. CHUVOIO OI flyui!u,o OI t...,