LINHAS DE INSTABILIDADE – LATITUDES MÉDIAS
• As linhas de instabilidade (LI) são provavelmente a forma mais frequente de
organização convectiva de mesoescala.
• As LI são linhas de células convectivas contínuas ou aproximadamente
contínuas.
• Não existe uma definição rigorosa para o tamanho das LI. Alguns autores tem
proposto 50km de extensão e 10km de largura para fins de investigação. Para
diferenciar de outros tipos de tempestades convectivas, as LI tem um valor alto
para a razão comprimento/largura.
• Em latitudes subtropicais e médias, as LI são frequentemente associadas a
situações frontais, podendo aparecer no setor quente ou frio, paralelas ou
perpendiculares à frente.
LINHAS DE INSTABILIDADE – CLASSIFICAÇÃO
• As LI se formam de diversas maneiras. Elas frequentemente se originam como
linhas de células convectivas dispersas, com novas células preenchendo os
buracos da linha. Ou como linhas quase contínuas, quando há uma forçante
linear como a frente fria. As LI também se formam em regiões de células
convectivas mais dispersas ou embebidas em uma região uniforme de
precipitação estratiforme.
• Classificadas em 4 categorias: broken line (linha quebrada), back building,
broken areal (área quebrada), embedded areal (área embebida).
Fonte: http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/severe2/
LINHAS DE INSTABILIDADE – LATITUDES MÉDIAS
• As LI começam como bandas estreitas de células convectivas intensas e
evoluem para um sistema mais amplo e fraco. O tempo de vida de uma LI e as
estruturas específicas que nela se desenvolvem dependem fortemente do
cisalhamento vertical do vento em baixos níveis. Em geral, forte cisalhamento
promove uma vida mais longa para o sistema e condições de tempo mais
severa.
Fonte: http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/severe2/
LINHAS DE INSTABILIDADE – LATITUDES MÉDIAS
• As fortes LI não ocorrem em situações de convecção alinhada associadas à
esteira transportadora quente com levantamento para trás.
• As principais LI estão associadas com linhas de células convectivas profundas
que se formam no setor quente a 200-300km adiante da frente fria em superfície,
associadas à esteira transportadora quente com levantamento para frente.
LINHAS DE INSTABILIDADE – LATITUDES MÉDIAS
• Seção vertical de uma LI. O sistema viaja da esquerda para a direita na figura.
• Parte do ar ascendente fica atrás da tempestade, formando uma bigorna.
Fonte: http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/severe2/
LINHAS DE INSTABILIDADE – LATITUDES MÉDIAS
• A precipitação evapora no ar relativamente seco que entra na circulação da
tempestade nos níveis médios. O resfriamento provocado pelo processo de
evaporação afunda o ar em decorrência do aumento da densidade. O ar frio se
espalha dentro de uma mesoalta de pressão abaixo da linha de tempestade. A
borda dianteira do ar frio forma uma pseudo frente fria (frente de rajada), que
desencadeia novas convecções no lado direito e controla a taxa de propagação
da LI como um todo. Novas células convectivas se formam á direita do sistema,
enquanto outras dissipam à esquerda. O ar quente e úmido adiante da
tempestade é forçado a subir a medida que a frente de rajada avança.
LINHAS DE INSTABILIDADE – LATITUDES MÉDIAS
• A propagação do sistema é uma combinação do surgimento de novas células
e propagação discreta devido a advecção de células individuais.
Fonte: http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/severe2/
LINHAS DE INSTABILIDADE – LATITUDES MÉDIAS
• Para longas linhas (>200km): a propagação da linha é usualmente
perpendicular a sua orientação inicial. As células individuais se deslocam
fazendo um ângulo com a linha. Para curtas (<100km): a propagação é na
direção do vetor cisalhamento.
Fonte: http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/severe2/
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL
• Como a tropopausa é mais alta na região tropical, as nuvens convectivas são
mais altas que as das latitudes médias.
• O sistema se desloca mais lentamente. Como as LI se desenvolvem em um
ambiente tropical, o ar em níveis médios é menos seco. Sendo assim, a
evaporação e o ar descendente são menos intensos e a piscina de ar frio é
mais fraca.
• A convecção tropical se desenvolve em ambientes com baixo cisalhamento
vertical do vento.
• Se formam preferencialmente sobre os continentes.
• Raramente ocorrem granizos associados às LI devido a natureza quente das
massas de ar tropical.
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL
• As LI tropical tem uma organização similar às LI de latitudes médias. No
entanto, como estão imersas em um fluxo de leste, viajam para oeste,
diferentemente das LI de latitudes médias que viajam para leste.
• Novas células se formam na vanguarda do sistema disparadas pela frente de
rajada na superfície, as quais crescem e tornam-se as células principais do
sistema antes de decair na retaguarda.
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL
• O ar frio e seco, originado nos níveis médios adiante da tempestade, alimenta
correntes descendentes, que ao atingirem a superfície, parte se espalha para
frente formando a frente de rajada e a maior parte se desloca para trás como uma
cauda comprida de ar frio e estável na camada limite.
• A região da bigorna é predominantemente estratiforme. A geração continuada de
chuva fraca sobre a região de ar frio e estável implica em movimento
ascendente (mesoescala) na alta troposfera e movimento descendente
(mesoescala) na baixa troposfera.
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL
• Na região convectiva, o perfil vertical de divergência de massa caracteriza-se
por uma pronunciada convergência entre 600 e 700mb e divergência entre 300 e
500mb.
• O perfil de velocidade vertical mostrou um pronunciado movimento vertical
ascendente em 500mb na região convectiva, e máximo movimento vertical
descendente em 800mb na região da nebulosidade estratiforme. A velocidade
vertical na região estratiforme do sistema apresentou movimentos ascendentes
fracos acima de 500mb e movimentos descendentes na baixa troposfera.
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: CARACTERÍSTICAS GERAIS
• LIs desenvolvem-se frequentemente na costa norte-nordeste da AS e podem
propagar para o interior do continente, causando quantidades apreciáveis de
precipitação.
• Como esses sistemas tem uma escala temporal associada à variabilidade
diurna (brisa marítima e aquecimento terrestre), a máxima atividade convectiva
ocorre no final da tarde.
• Tanto as linhas de Cbs que se propagam quanto as que não se propagam
associam-se à circulação de brisa marítima junto à costa.
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: CLASSIFICAÇÃO
• As LIs foram classificadas em função do seu deslocamento horizontal para o
interior da Amazônia, de acordo com Cohen, Silva Dias e Nobre (1989):
• (a) Linhas de Instabilidade Costeira (LICs): que são aquelas cuja propagação
horizontal para o interior do continente alcança até 170km e não se deslocam
continente adentro.
• (b) Linhas de Instabilidade com Propagação do Tipo 1 (LIP1): com
deslocamento horizontal entre 170 e 400km.
• (c) Linhas de Instabilidade com Propagação do Tipo 2 (LIP2): com
deslocamento horizontal superior a 400km. Se formam ao longo da costa,
durante a tarde, e propagam-se para o interior da bacia Amazônica.
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: CLIMATOLOGIA
Frequência
Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986
• As LIs podem ser observadas durante todo o ano, com maior frequência entre
os meses de abril e agosto.
Santo Neto (2004) – Período de 1979-2002
• Maior ocorrência de LIs é entre maio e agosto e a menor em janeiro -> maior
frequência das LIs ocorre no período em que a ZCIT está bem organizada perto da
costa da AS.
• 2785 casos estudados, 55,4% foram classificados como LIC e 44,6% como LIP.
• As LICs são mais frequentes em outubro, novembro (média de 8,4 casos) e
dezembro. Em janeiro são menos frequentes, com uma média de 4,5 casos.
• As LIPs são mais frequentes entre os meses de maio e agosto e menos
frequentes em dezembro (média de 2,1 casos).
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: CLIMATOLOGIA
Velocidade de Propagação
Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986
• A velocidade média de propagação das LIP1 e LIP2 foi de 12 e 16m/s,
respectivamente.
Ciclo de Vida
Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986
• Ciclo de vida médio para as LIC, LIP1 e LIP2 foi de 9, 12 e 16 horas,
respectivamente.
Santo Neto (2004) – Período de 1979-2002
• Ciclo de vida médio para as LIC e LIPs foi de 10,3 e 20,4 horas, respectivamente.
• Embora, as LICs e LIPs não apresentem variações de tempo de vida
consideráveis ao longo do ano, o tempo de vida das LICs (LIPs) é maior no mês
de março (janeiro) e menor no mês de setembro (abril).
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: CLIMATOLOGIA
Deslocamento Horizontal
Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986
• Deslocamento horizontal médio das LIPs foi de 646,18km para dentro do
continente, com máximos em janeiro (1049km – pode ter sofrido influência da
ZCIT) e agosto (1011,5km – pode ter sofrido influência das ondas de leste) e
mínimos em junho (456km) e novembro (404km).
Dimensão Horizontal
Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986
• Dimensão média foi de 1400km de comprimento por 170km de largura.
Santo Neto (2004) – Período de 1979-2002
• LIs mais (menos) extensas entre fevereiro e junho (julho e janeiro), atingindo
seu maior (menor) valor em abril (outubro).
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: CLIMATOLOGIA
Intensidade
Santo Neto (2004) – Período de 1979-2002
• 2785 casos estudados, 28,4% fracas (out-dez), 39% médias (abr-set) e 32,6%
fortes (jan-mar). Entre agosto e setembro (março e abril), ZCIT posicionada em
latitudes mais ao norte (sul) -> ZCIT tem um papel fundamental na
intensificação das LIs.
Posicionamento
Cavalcanti (1982) – Período de 1975-1980
• Variabilidade na sua posição de acordo com a época do ano: no inverno e
primavera, as LIs ocorrem em longitudes mais a oeste, ao longo da costa, ao
norte do equador; e no verão e outono, as LIs ocorrem mais a leste, ao longo da
costa, ao sul do equador. Na costa norte-nordeste do Brasil, há grande
frequência de LIs de janeiro a maio, e no período de junho a dezembro, essa
região não apresenta atividade convectiva.
• O desenvolvimento na costa acompanha o deslocamento sazonal da ZCIT ->
influência da circulação de grande escala na circulação local.
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: MECANISMOS DE
PROPAGAÇÃO
• As LIs na Amazônia formam-se no final da tarde e propagam-se para dentro do
continente. O resfriamento radiativo durante a noite provoca dissipação das
nuvens, que podem tornar-se novamente ativas no dia seguinte, quando o
aquecimento da superfície se estabelece (Molion, 1987). Em alguns casos, há a
regeneração das LIPs na sua extremidade norte durante o período noturno,
quando passam por uma região caracterizada por altitudes entre 200 e 500m,
mostrando que a orografia pode influenciar a atividade das LIs (Cohen, Silva Dias
e Nobre, 1989).
• Houve casos em que a dissipação ocorreu em horários de aquecimento,
mostrando que o resfriamento radiativo não é o único responsável pela
dissipação das LIs (Cohen, Silva Dias e Nobre, 1989).
• O jatos de leste de baixos níveis (700mb) e os de oeste em altos níveis
(200mb) são importantes no deslocamento da LIP para o interior do continente,
pois esses jatos formam um duto ou canal onde ondas de gravidade propagamse sem perder energia (Cohen, 1996; Silva Dias e Ferreira, 1992).
LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: PRINCIPAIS
CARACTERÍSTICAS
Valores médios mensais e anuais para cada característica foram:
• Número médio de casos de LIs: 10 por mês e 116 por ano.
• Número médio de casos de LICs: 6 por mês e 59 por ano.
• Número médio de casos de LIPs: 4 por mês e 46 por ano.
• Número médio de casos de LIs de intensidade fraca: 3 por mês e 32 por ano.
• Número médio de casos de LIs de intensidade média: 4 por mês e 44 por ano.
• Número médio de casos de LIs de intensidade forte: 3 por mês e 37 por ano.
• Extensão horizontal média da LI: 1344,41km.
• Tempo médio de vida da LIC: 10,3 horas.
• Tempo médio de vida da LIP: 20,4 horas.
• Deslocamento horizontal médio da LIP: 635,9km.
• Velocidade de propagação média da LIP: 16,3 m/s.