Desenvolvimento da atividade convectiva organizada pela
extremidade da zona frontal, sobre a Região Nordeste do Brasil
Maicon Eirolico Veber
Mestrando em Meteorologia, (ICAT- UFAL)
Instituto de Ciências Atmosféricas - Universidade Federal de Alagoas
[email protected]
Natalia Fedorova
Profª. Doutora (ICAT-UFAL)
Instituto de Ciências Atmosféricas- Universidade Federal de Alagoas
[email protected]
Vladimir Levit
Profº. Doutor (ICAT-UFAL)
Instituto de Ciências Atmosféricas- Universidade Federal de Alagoas
[email protected]
Resumo: O objetivo desse trabalho foi identificar os fatores que influenciam o
desenvolvimento de atividades convectivas sobre a Região Nordeste do Brasil (NEB),
organizadas pela extremidade frontal localizada sobre o oceano Atlântico Tropical Sul, e
definir um padrão de circulação responsável pela intensificação da extremidade frontal sobre
essa região. Para um período de seis anos (2004-2009), analisou – se 33 eventos. Utilizandose de imagens do satélite GOES e METEOSAT no canal espectral infravermelho e dados de
Reanálises do modelo Global NCEP/NACAR foi realizada uma análise das condições
sinóticas presentes em baixos, médios e altos níveis atmosféricos. Dos 33 casos observados,
33% ocorreram no verão Austral, 64% ocorreram na estação de transição e 3% no inverno
Austral. Encontrou-se sete principais fatores que associados favorecem o desenvolvimento da
extremidade frontal sobre o Nordeste, sendo esses em baixos níveis: ZCIT (F1), Fluxo
bifurcado sobre o Atlântico com convergência sobre o nordeste (F2); em médios níveis:
confluência sobre o nordeste (F3), cavado posicionado sobre a região nordeste entre os
anticiclones do Atlântico e do continente (F4) e um cavado ligado ao anticiclone posicionado
no HN (F5); em altos níveis: amplo cavado, estendendo-se desde o Atlântico no sul do
continente até o nordeste (F6) e difluência associada à circulação da Alta da Bolívia e o
vórtice ciclônico de altos níveis (F7). Na maioria dos eventos estudados, observou-se a
associação dos fatores F1, F3e F7 ou dos fatores F2, F3e F7, também foram verificadas
atuações conjuntas dos fatores F1 ou F2, com os fatores F5 e F7 e o fator F4 esteve sempre
associado aos fatores F1 e F7.
PALAVRA CHAVE: Sistema frontal, Sistemas Convectivos, Nordeste do Brasil
Abstract: Convective development on frontal extremity on the Northeast of Brazil (NEB)
was studied during six years (2004-2009). Circulations patterns identification for the
convection development events on the frontal extremity was the principal study goal. All
convection events (33) during period study were investigation by NCEP Reanalysis data and
GOES and METEOSAT infrared images. 33% convections events have occurred in the
summer, 64% in the transitional seasons and 3% in the winter. Currents air at the low, middle
and high atmospheric levels were analyzed and typical circulations patterns for convection
development were defined. Two circulation patterns were observed at the low levels: 1) ITCZ
influence (F1) and 2) cyclonic current confluence (F2). Three circulation patterns were
registered at the middle levels: 1) air confluence between Subtropical Atlantic High and
Southern Atlantic Low (F3), 2) trough between Subtropical Atlantic High and Bolovian High
(F4) and 3) trough associated with North Hemisphere cyclone (F5). Two patterns were typical
at the high level: 1) meridional extending trough over NEB (F6) and 2) divergence current
between Upper Tropospheric Cyclonic Vortex over Northern Atlantic and Bolovian High
(F7). The F3 and F7 were observed more frequently; theses factors were observed together in
75% of evens. The F2 and F1 were registered with high frequency too and were associated
with factors F3 and F7 in 42 and 33%, respectively.
KEY WORDS: Convection, frontal zone, Northeastern Brazil
Introdução: A precipitação no Nordeste
do Brasil (NEB) pode ser originada por
diversos fatores, sendo que os principais
são: vórtices ciclônicos de altos níveis,
ondas de leste, perturbações ondulatórias
nos alísios e sistemas frontais que se
originam em regiões subtropicais.
KOUSKY (1979) e KOUSKY E
FERREIRA (1981) mostraram que
penetrações de sistemas frontais em
latitudes
baixas
produzem
efeitos
pronunciados nas atividades convectivas
na faixa tropical da América do Sul.
OLIVEIRA (1986), através de uma
climatologia usando imagens de satélites
geoestacionários
entre
1975-1984,
verificou que os sistemas frontais
frequentemente se associam e interagem
com convecção tropical. Embora nem
todos os sistemas frontais o façam com a
mesma intensidade, havendo uma variação
mensal no número de eventos de
associação de sistemas frontais com a
convecção. SIGNORINI (2001) sugeriu
que a interação das frentes com o ciclone
térmico sobre o continente provoca uma
intensificação da extremidade frontal.
O objetivo deste trabalho é
identificar os fatores que influenciam o
desenvolvimento de atividades convectivas
sobre a Região Nordeste do Brasil (NEB),
organizadas pela extremidade frontal
localizada sobre o oceano Atlântico
Tropical Sul, definindo dessa forma um
padrão de circulação responsável pela
intensificação da extremidade frontal sobre
essa região
2 - Materiais e Métodos: Para a realização
desse estudo foram utilizadas imagens dos
satélites GOES – 10 e METEOSAT no
canal espectral infravermelho, obtidas
através
do
site
http://www.ncdc.noaa.gov/gibbs, e dados
do arquivo de reanálise do National Center
for Environmental Prediction (NECP) /
National Center for Atmospheric Research
(NCAR), obtidos através do site
http://www.cdc.noaa.gov. O conjunto de
dados utilizado contém informações em
quatro horários sinóticos (00, 06, 12 e 18
UTC), para os anos de 2004 a 2009.
Primeiramente, através de uma
análise subjetiva das imagens de satélite
foram identificados todos os sistemas
frontais que influenciaram as condições do
tempo na Região Nordeste do Brasil.
Posteriormente, foram selecionados os
eventos em que ocorreram atividades
convectivas sobre NEB organizadas pela
extremidade frontal, localizada sobre o
Atlântico Tropical Sul.
Foram consideradas a distribuição
das variáveis presentes em baixos, médios
e altos níveis, tentando-se identificar qual,
ou quais fatores influenciaram o
desenvolvimento de atividades convectivas
associadas à extremidade frontal sobre a
região de estudo. Para identificação da
importância de cada fator foram analisadas
imagens com campos báricos e térmicos,
conjuntamente com imagens de satélites
para cada período analisado.
3- Resultados: No período de 1º de janeiro
de 2004 a 31 de dezembro de 2009, foram
encontrados 33 eventos em que ocorreram
atividades convectivas organizadas pela
extremidade frontal sobre a Região
Nordeste do Brasil. Desses, 33%
ocorreram no verão Austral, 43%
ocorreram na estação de transição fria,
21% na estação de transição quente e 3%
no inverno Austral. Este resultado está de
acordo com o encontrado por CRUZ
(2008), o qual observou que eventos com
essa característica tendem a ocorrer na
estação quente, no início da estação de
transição fria e no final da estação de
transição quente. A seguir serão
apresentados os fatores (F) que podem
influenciar
o
desenvolvimento
de
atividades convectivas organizadas pela
extremidade frontal sobre o Nordeste do
Brasil.
3.1- Baixos níveis: Verificou-se a
influência da Zona de Convergência
Intertropical (ZCIT) na parte norte da
região
nordeste
(F1),
conforme
apresentado na FIGURA 1. A atuação da
ZCIT se deu de forma conjunta com a
extremidade frontal sobre o oceano,
contribuindo, dessa forma, para a
intensificação da última.
Também foi observada uma
bifurcação no escoamento sobre o
Atlântico, com uma parte do fluxo,
adquirindo curvatura anticiclônica sobre o
Atlântico e uma parte com curvatura
ciclônica sobre o litoral do Nordeste,
gerando confluência sobre a Região
Nordeste do Brasil (F2), consoante a
FIGURA 2.
3.2 - Médios níveis: Foi observado
confluência sobre a Região Nordeste (F3)
como mostrado na FIGURA 3. Verificouse também um amplo cavado sobre a
Região Nordeste, entre o anticiclone sobre
o Atlântico e sistema de alta pressão sobre
o continente (F4), de acordo com a
FIGURA 4. Observou-se, sobre a região
nordeste, um cavado ligado ao anticiclone
posicionado no hemisfério norte, próximo
à costa africana (F5), conforme FIGURA5.
3.3 - Altos níveis: Foi constado um cavado
que se estende desde o sul do oceano
Atlântico até o interior da região nordeste
(F6), verificando-se fortes. A difluência,
ligada principalmente com a circulação
entre a Alta da Bolívia e o vórtice
ciclônico de altos níveis (F7), gera forte
convergência
em
baixos
níveis
favorecendo movimentos ascendentes e o
desenvolvimento dos sistemas convectivos.
3.4 – Ocorrências dos Fatores: A tabela 1
mostra o número e o percentual de
ocorrência de cada um dos fatores que
influenciam o desenvolvimento dos
sistemas convectivos organizados pela
extremidade da frente. Os fatores F3 e F7
ocorrem com maior frequência (26
eventos). Os fatores F2 e F1 (21 e 17
eventos, respectivamente), foram um
pouco menos frequentes.
Fator
Nº de ocorrências Percentual
F1
17
52%
F2
21
64%
F3
26
79%
F4
3
9%
F5
7
21%
F6
6
18%
F7
26
79%
Tabela 1 - Número e percentual de
ocorrência dos fatores.
3.5 - Associações dos fatores : A tabela 2
mostra a associação dos fatores em baixos,
médios e altos níveis atmosféricos, para os
eventos analisados ao longo do período de
estudo.
A partir da relação desses fatores,
conforme apresentados na tabela 2, pode se definir o padrão de escoamento em
baixos, médios e altos níveis atmosféricos,
para
eventos
onde
acontece
o
desenvolvimento
desses
sistemas
convectivos que interagem com a zona
frontal.
A tabela 2 mostra a associação dos
fatores em baixos, médios e altos níveis
atmosféricos, para os eventos analisados. A
partir da relação desses fatores, conforme
apresentados na tabela 2, pode - se definir
o padrão de escoamento em baixos, médios
e altos níveis atmosféricos, para eventos
onde acontece o desenvolvimento desses
sistemas convectivos que interagem com a
zona frontal.
Analisando – se a tabela 2, verificase que para 75% dos casos estudados
ocorrem conjuntamente, confluência em
médios níveis (F3) e difluência em altos
níveis (F7). Onde em 33% desses casos a
ZCIT (F1) está atuando sobre a região
nordeste e em 42% ocorre difluência sobre
o oceano e confluência sobre o Nordeste
(F2), sendo estes os principais fatores que
atuam concomitantemente para os eventos
analisados.
Em alguns dos casos estudados
constatou-se a presença de mais de um
fator em um mesmo nível atmosférico, por
isso as diferenças numéricas e percentuais
na soma dos valores apresentados na tabela
2 com relação ao numero total de 33 casos
analisados. Em quatro eventos algum dos
fatores descritos não esteve presente para,
pelo menos, um dos níveis da atmosfera,
influenciando também nos valores
apresentados tanto para a tabela 1como
para a tabela 2.
Fatores
F1, F3 e F7
F2, F3 e F7
F1, F5 e F7
F2, F5 e F7
F1, F4 e F7
F1, F3 e F6
F2, F3 e F6
Nº de
ocorrências
11
14
4
5
3
3
3
Percentual
Figura 2 – Fluxo dividido e confluência
sobre o NEB (F2), em 925 hPa.
Figura 3 – Confluência sobre o NEB
(F3) linhas de corrente em 500 hPa.
33%
42%
12%
15%
9%
9%
9%
Tabela 2 – Associação dos fatores para
determinação do padrão de escoamento.
Figura 4 – Cavado sobre NEB (F4) em
500 hPa.
Figura 1 – ZCIT
corrente em 925 hPa.
(F1), linhas de
Figura 5 – Cavado HN (F5),
de corrente em 500hPa.
Através da determinação de um
padrão de circulação para esses fenômenos
pode-se melhorar a previsão desses
acontecimentos.
Referências Bibligráficas
KOUSKY, V .E. Frontal Influences On
Northeast Brazil. Monthly Weather
Review, v. 107, n. 9, p 1140 – 1153, 1979.
Figura 6 – Cavado sobre o NEB (F6)
linhas de corrente em 200 hPa.
KOUSKY, V. E. & FERREIRA, N. J.
1981. Interdiurnal Surface Pressure
Variations In Brazil: Their Spatial
Distributions, Origins And Effects.
Monthly Weather Review, v. 109, p 1999
a 2008.
OLIVEIRA, A. S., 1986. Interações Entre
Sistemas Frontais na América do Sul e a
Convecção da Amazônia, Dissertação de
Mestrado, INPE.
SIGNORINI,
E.
2001.
Processos
Sinóticos Associados com a Intensificação
da Extremidade da Frente Fria no Sul do
Brasil, Dissertação de Mestrado, UFPel.
Figura 7 – Difluência entre a circulação da
AB e do VCAN (F7), em 200 hPa.
Conclusões: Pela análise de todos os (33)
eventos ocorridos, durante 6 anos,
constatou-se que a intensificação da
extremidade frontal sobre o Nordeste do
Brasil acontece preferencialmente durante
o verão Austral, início da estação de
transição fria e final da estação de
transição quente.
Foram determinados os fatores
dinâmicos
que
favorecem
o
desenvolvimento
das
atividades
convectivas, sobre a Região Nordeste do
Brasil, onde os principais fatores são: F1,
F2, F3 e F7. Os fatores F3 e F7 atuaram
conjuntamente em 75% dos eventos. ZCIT
(F1) e a difluência sobre o Atlântico e
confluência sobre o NEB (F2) estiveram
relacionados a estes em 33% e 42% dos
casos.
GEMIACKI, L. 2005. Atuação de
Sistemas Frontais na Estação Seca do
Nordeste do Brasil, Dissertação de
Mestrado, UFAL.
DA CRUZ, C. D. 2008. Determinação
Sinótica dos Fatores que Favorecem as
Influências Frontais Sobre o Estado de
Alagoas, Dissertação de Mestrado,
UFAL.
MOLION, L. C. B., BERNARDO, S. O.
Dinâmica das Chuvas no Nordeste
Brasileiro. Anais do XI. Congresso
Brasileiro de Meteorologia, 2000, Rio de
Janeiro.
http://www.ncdc.noaa.gov/gibbs.
http://www.cdc.noaa.gov.