Um estudo da fusão de células convectivas e a geração de fenômenos de tempo severo no centro-sul do Brasil

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2026
Autor(a) principal: Santana, Rafael José Claros
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/39231
Resumo: The southeastern region of South America is highly prone to severe storms due to environments characterized by strong vertical wind shear combined with the persistent low-tropospheric meridional transport of warm, moist air from the Amazon Basin. This setup leads to the genesis of distinct severe weather hazards, including convective wind gusts, large hail, and tornadoes. Because convective storms often develop in close proximity to one another, interactions such as convective cell mergers are favored. Recent studies have increasingly linked these mergers to the intensification of severe weather events. Consequently, understanding the mechanisms and typologies of cell mergers is of paramount importance. This study presents a quantitative statistical analysis to assess the correlation between cell mergers and significant severe weather reports, specifically convective windstorms ( 100 km h -1 ≥ ), significant hail (≥ 4 cm), and supercellular tornadoes. Six distinct types of convective interactions were identified: (1) mergers of unicells and multicells with supercélulas; (2) mergers of unicells and multicells with squall lines; (3) mergers of unicells/multicells with other unicells/multicells; (4) mergers of unicells/multicells resulting in a supercell; (5) mergers of supercells with other supercells; (6) the interaction of nudger cells with supercells. The latter does not constitute a complete merger, but rather an interaction where unicells, multicells, or supercells couple with the rear flank of a primary supercell, acting as a dynamical catalyst. Furthermore, the interactions were quantified based on their physical nature as either constructive or destructive, and correlated with the severe weather reports. Qualitative analyses of each interaction type suggest that cell mergers often enhance storm severity; for instance, nudger cells tend to intensify the rear-flank downdraft (RFD) of primary supercells, thereby facilitating tornadogenesis. Finally, a case study of a tornadic event in Concórdia, Santa Catarina, on June 22, 2022, was conducted to evaluate the role of a secondary supercell acting as a catalyst (nudger) for the tornado-producing supercell downstream.
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Consequently, understanding the mechanisms and typologies of cell mergers is of paramount importance. This study presents a quantitative statistical analysis to assess the correlation between cell mergers and significant severe weather reports, specifically convective windstorms ( 100 km h -1 ≥ ), significant hail (≥ 4 cm), and supercellular tornadoes. Six distinct types of convective interactions were identified: (1) mergers of unicells and multicells with supercélulas; (2) mergers of unicells and multicells with squall lines; (3) mergers of unicells/multicells with other unicells/multicells; (4) mergers of unicells/multicells resulting in a supercell; (5) mergers of supercells with other supercells; (6) the interaction of nudger cells with supercells. The latter does not constitute a complete merger, but rather an interaction where unicells, multicells, or supercells couple with the rear flank of a primary supercell, acting as a dynamical catalyst. Furthermore, the interactions were quantified based on their physical nature as either constructive or destructive, and correlated with the severe weather reports. Qualitative analyses of each interaction type suggest that cell mergers often enhance storm severity; for instance, nudger cells tend to intensify the rear-flank downdraft (RFD) of primary supercells, thereby facilitating tornadogenesis. Finally, a case study of a tornadic event in Concórdia, Santa Catarina, on June 22, 2022, was conducted to evaluate the role of a secondary supercell acting as a catalyst (nudger) for the tornado-producing supercell downstream.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA região sudeste da América do Sul é frequentemente propícia a tempestades severas, dada a ocorrência mais frequente de ambientes com intenso cisalhamento vertical do vento (CVV) combinado com um persistente transporte meridional de ar quente e úmido, na baixa troposfera, oriundo da Bacia Amazônica. Isto acarreta na geração de diferentes fenômenos de tempo severo (vendavais de origem convectiva, granizo e tornados). Tempestades convectivas ocorrem em proximidade com outras tempestades, o que favorece a interação entre elas. Um dos processos relacionados à interação entre tempestades em proximidade é a fusão de células convectivas. Diversos estudos nos últimos anos, têm relacionado esse processo a geração de fenômenos de tempo severo. Desta maneira, é importante compreender a importância/relevância das fusões de células, assim como seus diferentes tipos. Este estudo apresenta uma análise quantitativa estatística acerca, de quantos casos de fusões de células se correlacionaram com as diferentes ocorrências de tempo severo significativas (vendavais convectivos significativos, com intensidade igual ou superior a 100 km h -1 granizo significativo, com diâmetro maior ou igual a 4 cm e tornados supercelulares). Além disso foram encontrados 6 tipos/classes de fusões de células convectivas distintas, sendo eles: (1) fusões de unicélulas e multicélulas com supercélulas; (2) fusões de unicélulas e multicélulas com linhas de instabilidade; (3) fusões de unicélulas/multicélulas com outras unicélulas/multicélulas; (4) fusões de unicélulas/multicélulas com outras unicélulas/multicélulas, resultando em uma supercélula; (5) fusões de supercélulas com supercélulas; (6) células nudgers com supercélulas, não representa uma fusão, mas sim a interação de unicélulas, multicélulas e supercélulas no flanco traseiro de uma supercélula, sem completar a fusão, mas agindo como um catalisador. Também foram quantificadas as fusões por sua natureza, ou seja, se foram construtivas/destrutivas e a sua possível correlação com os fenômenos de tempo severo. Por fim, foram feitas análises qualitativas acerca dos tipos de fusões encontrados, onde em vários casos, existe a hipótese que a fusão de células potencializou as ocorrências de tempo severo [p. ex: células nudgers, tendem a agir como catalisadoras intensificando a RFD de supercélulas e facilitando a tornadogênese]. Por fim, dada a importância deste processo, foi feito um breve estudo de caso relacionado a um tornado em Concórdia - SC no dia 22 de junho de 2022, avaliando a importância de uma supercélula agindo como catalisadora (nudger) da supercélula produtora do tornado em sua dianteira.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMPrograma de Pós-Graduação em MeteorologiaCentro de Ciências Naturais e ExatasNascimento, Ernani de Limahttp://lattes.cnpq.br/1074092256181192Oliveira, Maurício Ilha deCosta, Izabelly Carvalho daBíscaro, Thiago SouzaSantana, Rafael José Claros2026-09-04T10:30:22Z2026-09-04T10:30:22Z2026-07-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/39231porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2026-09-04T10:30:22Zoai:repositorio.ufsm.br:1/39231Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2026-09-04T10:30:22Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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