Estrutura atmosférica em modos normais durante a seca no verão de 2013/2014 no Sudeste Brasileiro
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-26032026-104515/ |
Resumo: | Este trabalho realizou uma análise dinâmica aprofundada da seca extrema que afetou o Sudeste do Brasil durante o verão austral de 2013/2014, utilizando a metodologia de decomposição em modos normais tridimensionais da atmosfera. O estudo integrou da- dos de reanálise do ERA-5 e observações de precipitação do satélite GPM (IMERG) para examinar a estrutura vertical e horizontal dos sistemas atmosféricos atuantes durante o evento. No aspecto sinótico o trabalho confirma vários resultados já divulgados em outros artigos. Essa seca foi caracterizada por um sistema de bloqueio atmosférico de natureza quase barotrópica sobre o Atlântico Sul. Este padrão inibiu consistentemente a formação da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) e desviou os sistemas frontais para lati- tudes mais austrais. A análise modal revelou que este bloqueio foi sustentado por um trem de ondas de Rossby de escala planetária, excitado por convecção persistente no Pacfico Ocidental e propagado via guia de ondas do jato subtropical. A decomposição em modos normais permitiu quantificar a contribuição especfica de diferentes tipos de onda: as on- das de Rossby apresentaram máxima energia nos modos barotrópicos (m=1-3), enquanto as ondas de Kelvin e as ondas inerciais de gravidade (EIG/WIG) mostraram assinatura energética predominante em modos baroclnicos (m=7-9). Detectou-se ainda uma con- tribuição significativa da estratosfera para a energia dos modos baroclnicos superiores, particularmente sobre regiões tropicais. O estudo identificou três fases distintas do evento (ET1, ET2, ET3), com a fase crtica (ET2) apresentando os maiores valores de energia modal e a configuração mais definida de bloqueio. A análise espectral mostrou concen- tração de energia nos primeiros modos zonais (k=1-4), confirmando o caráter de grande escala do evento. Conclui-se que a seca de 2013/2014 resultou da interação sinérgica entre forçantes remotos tropicais, teleconexões mediadas por ondas de Rossby, estabelecimento de bloqueio atmosférico persistente e transferência de energia entre modos verticais. A abordagem modal demonstrou ser uma ferramenta poderosa para o diagnóstico de even- tos extremos, oferecendo perspectivas valiosas para o aprimoramento da previsibilidade climática sazonal na região. |
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Estrutura atmosférica em modos normais durante a seca no verão de 2013/2014 no Sudeste BrasileiroAtmospheric Structure in Normal Modes during the 2013/2014 Summer Drought in Southeastern BrazilAtmospheric blockingAtmospheric normal modesAtmospheric wavesBloqueio atmosféricoConvecção tropicalExtreme droughtModos normais atmosféricosOndas atmosféricasSeca extremaEste trabalho realizou uma análise dinâmica aprofundada da seca extrema que afetou o Sudeste do Brasil durante o verão austral de 2013/2014, utilizando a metodologia de decomposição em modos normais tridimensionais da atmosfera. O estudo integrou da- dos de reanálise do ERA-5 e observações de precipitação do satélite GPM (IMERG) para examinar a estrutura vertical e horizontal dos sistemas atmosféricos atuantes durante o evento. No aspecto sinótico o trabalho confirma vários resultados já divulgados em outros artigos. Essa seca foi caracterizada por um sistema de bloqueio atmosférico de natureza quase barotrópica sobre o Atlântico Sul. Este padrão inibiu consistentemente a formação da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) e desviou os sistemas frontais para lati- tudes mais austrais. A análise modal revelou que este bloqueio foi sustentado por um trem de ondas de Rossby de escala planetária, excitado por convecção persistente no Pacfico Ocidental e propagado via guia de ondas do jato subtropical. A decomposição em modos normais permitiu quantificar a contribuição especfica de diferentes tipos de onda: as on- das de Rossby apresentaram máxima energia nos modos barotrópicos (m=1-3), enquanto as ondas de Kelvin e as ondas inerciais de gravidade (EIG/WIG) mostraram assinatura energética predominante em modos baroclnicos (m=7-9). Detectou-se ainda uma con- tribuição significativa da estratosfera para a energia dos modos baroclnicos superiores, particularmente sobre regiões tropicais. O estudo identificou três fases distintas do evento (ET1, ET2, ET3), com a fase crtica (ET2) apresentando os maiores valores de energia modal e a configuração mais definida de bloqueio. A análise espectral mostrou concen- tração de energia nos primeiros modos zonais (k=1-4), confirmando o caráter de grande escala do evento. Conclui-se que a seca de 2013/2014 resultou da interação sinérgica entre forçantes remotos tropicais, teleconexões mediadas por ondas de Rossby, estabelecimento de bloqueio atmosférico persistente e transferência de energia entre modos verticais. A abordagem modal demonstrou ser uma ferramenta poderosa para o diagnóstico de even- tos extremos, oferecendo perspectivas valiosas para o aprimoramento da previsibilidade climática sazonal na região.This study conducted an in-depth dynamic analysis of the extreme drought that affec- ted the Southeast of Brazil during the austral summer of 2013/2014, using the methodology of three-dimensional normal mode decomposition of the atmosphere. The study integrated ERA-5 reanalysis data and precipitation observations from the GPM satellite (IMERG) to examine the vertical and horizontal structure of the atmospheric systems involved du- ring the event. From a synoptic perspective, the study confirms several results already published in other articles. This drought was characterized by an atmospheric blocking system of an almost barotropic nature over the South Atlantic. This pattern consisten- tly inhibited the formation of the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) and diverted frontal systems to more southern latitudes. The modal analysis revealed that this blocking was sustained by a planetary-scale Rossby wave train, excited by persistent convection in the Western Pacific and propagated through the subtropical jet waveguide. The normal mode decomposition allowed for the quantification of the specific contribution of diffe- rent wave types: Rossby waves showed maximum energy in barotropic modes (m=1-3), while Kelvin waves and inertial gravity waves (EIG/WIG) showed a predominant energy signature in baroclinic modes (m=7-9). A significant contribution from the stratosphere to the energy of the upper baroclinic modes was also detected, particularly over tropical regions. The study identified three distinct phases of the event (ET1, ET2, ET3), with the critical phase (ET2) presenting the highest modal energy values and the most defined bloc- king configuration. Spectral analysis showed energy concentration in the first zonal modes (k=1-4), confirming the large-scale nature of the event. It is concluded that the 2013/2014 drought resulted from the synergistic interaction between remote tropical forcings, Rossby wave-mediated teleconnections, the establishment of persistent atmospheric blocking, and energy transfer between vertical modes. The modal approach proved to be a powerful tool for diagnosing extreme events, offering valuable insights for improving seasonal climate predictability in the region.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPDias, Pedro Leite da SilvaFlores, Luis Andrés Rodríguez2025-12-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-26032026-104515/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-04-07T11:51:00Zoai:teses.usp.br:tde-26032026-104515Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-04-07T11:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Este trabalho realizou uma análise dinâmica aprofundada da seca extrema que afetou o Sudeste do Brasil durante o verão austral de 2013/2014, utilizando a metodologia de decomposição em modos normais tridimensionais da atmosfera. O estudo integrou da- dos de reanálise do ERA-5 e observações de precipitação do satélite GPM (IMERG) para examinar a estrutura vertical e horizontal dos sistemas atmosféricos atuantes durante o evento. No aspecto sinótico o trabalho confirma vários resultados já divulgados em outros artigos. Essa seca foi caracterizada por um sistema de bloqueio atmosférico de natureza quase barotrópica sobre o Atlântico Sul. Este padrão inibiu consistentemente a formação da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) e desviou os sistemas frontais para lati- tudes mais austrais. A análise modal revelou que este bloqueio foi sustentado por um trem de ondas de Rossby de escala planetária, excitado por convecção persistente no Pacfico Ocidental e propagado via guia de ondas do jato subtropical. A decomposição em modos normais permitiu quantificar a contribuição especfica de diferentes tipos de onda: as on- das de Rossby apresentaram máxima energia nos modos barotrópicos (m=1-3), enquanto as ondas de Kelvin e as ondas inerciais de gravidade (EIG/WIG) mostraram assinatura energética predominante em modos baroclnicos (m=7-9). Detectou-se ainda uma con- tribuição significativa da estratosfera para a energia dos modos baroclnicos superiores, particularmente sobre regiões tropicais. O estudo identificou três fases distintas do evento (ET1, ET2, ET3), com a fase crtica (ET2) apresentando os maiores valores de energia modal e a configuração mais definida de bloqueio. A análise espectral mostrou concen- tração de energia nos primeiros modos zonais (k=1-4), confirmando o caráter de grande escala do evento. Conclui-se que a seca de 2013/2014 resultou da interação sinérgica entre forçantes remotos tropicais, teleconexões mediadas por ondas de Rossby, estabelecimento de bloqueio atmosférico persistente e transferência de energia entre modos verticais. A abordagem modal demonstrou ser uma ferramenta poderosa para o diagnóstico de even- tos extremos, oferecendo perspectivas valiosas para o aprimoramento da previsibilidade climática sazonal na região. |
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