Variabilidade atmosférica associada a casos extremos de precipitação na Região Sudeste do Brasil

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Fernanda Cerqueira Vasconcellos
• Orientador(a): Iracema Fonseca de Albuquerque Cavalcanti
• Banca de defesa: Sin Chou Chan, Claudine Pereira Dereczynski
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: The most severe climate impacts on the society occur due to climate variability and extreme precipitation events. Therefore, their study on various space and time scales are important to determine, in details, the related aspects and thus to provide information to analyze their representations in numerical forecast models. The goal of this work is to study various scales influence on extreme precipitation events over part of Southeast Region of Brazil, which comprises the Serra do Mar region. The precipitation climatology and large scale characteristics of the rainiest and driest years over this area were studied. The large scale characteristics of daily extreme events which occurred in the rainiest months and seasons were also studied. Two extreme precipitation events were simulated with Eta model to analyze the model performance and the mesoscale influence in such extreme events. Analysing the precipitation climatology, the results indicated a summer to winter precipitation reduction and that the extremes are becoming more frequent. The frequency of wet springs and summers have increased with time, and the frequency of dry autumns and winters, also increased with time during the analyzed period. In the summer, the SACZ configuration was identified as the major contributor to precipitation and, in the winter, frontal systems make this role. The results suggest the influence of a geopotential sea-saw between polar and middle latitudes, similar to the AAO, on the analyzed region, changing signs between dry and wet years; patterns of wavenumber four, three and two; PSA wavetrain pattern; features of MJO near equator and relations of convection over Australia and SPCZ with convection in the SACZ region. In the daily variability analysis, the influence of PSA and MJO configuration was also observed. In the extreme daily cases which occurred in the winter, a well organized wave four pattern was identified, while in the summer cases, a wavetrain from Indian Ocean to the Pacific was more evident. Atmospheric characteristics associated with two extreme precipitation cases over Serra do Mar were well simulated by the Regional Eta Model, as well as the intense observed precipitation, although with a slight displacement. Mesoscale features could be analyzed in the high resolution model outputs, such as the sea breeze, which contributed to the intense precipitation near the coast, enhancing the influence of the frontal systems. High values of instability indexes were also obtained from the model results.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2008/01.15.16.05

Os impactos mais severos do clima na sociedade ocorrem devido à variabilidade climática e à ocorrência de eventos extremos. Desta forma, o estudo da influência da variabilidade em várias escalas espaciais e temporais relacionada a eventos intensos é importante para determinar, em detalhes, os aspectos envolvidos e assim poder analisar as suas representações em modelos numéricos de previsão. O objetivo geral deste trabalho é estudar a influência de diversas escalas na ocorrência de precipitação extrema em parte da Região Sudeste do Brasil. Foi realizado o estudo da climatologia e das características de grande escala para os anos muito chuvosos e muito secos na área de estudo. Foram analisadas também as características de grande escala em casos extremos diários embebidos em estações e meses muito chuvosos e, por fim, realizado dois estudos de casos com o modelo Eta para analisar a influência da mesoescala e a destreza do modelo nos eventos extremos. Analisando a climatologia da precipitação, os resultados indicaram que há uma diminuição da precipitação do verão para o inverno e que as estações estão apresentando-se cada vez mais extremas, ou seja, as primaveras e os verões cada vez mais chuvosos e os outonos e invernos cada vez mais secos. No verão (inverno), a ZCAS (um sistema frontal) atua como principal contribuinte para a precipitação. Os resultados sugerem a influência, na região de estudo, de uma gangorra de anomalia de geopotencial entre o pólo e as latitudes médias, semelhante à AAO, mudando de sinal entre anos muito secos e muito chuvosos; dominância de ondas 2, 3 e 4; de um trem de onda semelhante ao PSA; de uma configuração tipo OMJ durante o verão apontando para uma influência na ZCAS e na interação entre a convecção da Austrália e a convecção na região de estudo. Na variabilidade diária, observou-se a influência do padrão PSA e de indícios da OMJ na precipitação da região, havendo uma dominância do PSA no inverno e uma dominância da configuração tipo OMJ no verão. Nos casos extremos diários que ocorreram no inverno foi identificada a presença de uma onda 4 bem organizada, enquanto nos casos de verão um trem de ondas do Índico ao Pacífico foi mais evidente. Nos estudos de casos, o modelo Eta simulou relativamente bem as características da atmosfera na região, assim como um máximo de precipitação, embora ligeiramente deslocado. Características de meso-escala puderam ser analisadas nos resultados do modelo em alta resolução, tais como a ação da brisa marítima, a qual contribuiu para a intensa precipitação próximo à costa, aumentando a influência do sistema frontal atuante. Valores altos de índices de instabilidade também foram obtidos dos resultados do modelo, indicando uma boa performance do mesmo para alertas de intensa precipitação na região.