Índice de Bloqueio Associado ao Furacão Catarina
Mônica Weber Tavares1; Clóvis Roberto Levien Corrêa2; Roseli Gueths Gomes3
1,3
Departamento de Meteorologia – FMET/UFPel
Campus Universitário – Caixa Postal 354 – CEP 96010- 900
2
EPAGRI (Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina)
[email protected]
ABSTRACT: In this paper was realized an application of the block index developed by
Lejenas (1984) to analyze the occurrence of the atmospheric block during the period between
20 an 27 of march, 2004, in which the generation of the Catarina hurricane happened. This
period was divided into three to characterize the different evolutional phases of the
meteorological system that resulted the Catarina hurricane: Extratropical cyclone phase,
between the days 20 and 22, tropical transition phase, between the days 23 and 24, and
hurricane phase, between the days 25 and 27. It was observed that the index block had the
higher intensity in tracks 1 and 2, when compared with the values obtained in track 3.
According to the results found in all 3 latitude tracks, it was observed that all the obtained
values to the index in the analyzed period were negatives, as expected in the case of occurring
block.
Palavras-chave: índice de bloqueio, furacão Catarina, bloqueio atmosférico.
1- INTRODUÇÃO
Durante os dias 28 e 29 do mês de março 2004, o litoral sul do estado de Santa
Catarina e litoral norte do estado do Rio Grande do Sul foram atingidos pelo Furacão
Catarina. Classificado como de intensidade 2, de acordo com a escala de furacões SaffirSimpson, causou destruição de várias construções, quedas de postes elétricos e árvores,
naufrágios e perda de vidas humanas em terra e no mar. Segundo McTaggart-Cowan et al
(2006), a existência do bloqueio do tipo dipolo proporcionou condições ambientais adequadas
para o deslocamento da baixa desprendida em direção à costa brasileira.
Um bloqueio atmosférico constitui um fenômeno de grande escala que ocorre em
altas e médias latitudes. No bloqueio do tipo dipolo o escoamento do jato de altos níveis sofre
uma divisão em dois ramos que se estendem por, pelo menos, 45º de longitude e tem duração
de 10 dias, no mínimo (Tavares et al, 2009). O bloqueio dipolo é constituído por um sistema
de baixa pressão “L” (rotação ciclônica) e um sistema de alta pressão “H” (rotação
anticiclônica) como é mostrado na Fig.1a. O bloqueio Ômega é uma combinação entre dois
centros de baixa pressão e um centro de alta pressão lembrando a letra grega “ômega” (Ω),
como mostra a Fig.1b, invertida no Hemisfério Sul. Existem ainda outros tipos de bloqueios
atmosféricos. No âmbito deste estudo, o bloqueio analisado será do tipo dipolo.
Figura 1 – Estrutura dos bloqueios dos tipos (a) dipolo e (b) ômega. A linha verde representa
a zona de deformação e a linha azul corresponde a altura geopotencial em 500 hPa.
Fonte: Adaptado de http://www.meted.ucar.edu.
Com a finalidade de identificar eventos de bloqueio vários pesquisadores
desenvolveram equações relacionando elementos meteorológicos aos diversos tipos de
bloqueios (Kousky e Kayano, 1990, Wiedenmann et al., 2002). Neste estudo foi utilizado o
índice de bloqueio desenvolvido por Lejenas (1984). Este autor observou que, no Hemisfério
Sul, três regiões se destacam pela grande ocorrência de bloqueios. A região com maior
freqüência de bloqueios fica localizada na Austrália e Nova Zelândia. As outras duas regiões
estão situadas a leste da América do Sul e sudeste da África.
O objetivo principal deste trabalho é aplicar o índice de bloqueio desenvolvido por
Lejenas (1984) para analisar o bloqueio atmosférico ocorrido durante o período compreendido
entre 20 e 27 de março de 2004. Durante este período foi observado todo o episódio
meteorológico que resultou na formação do furacão Catarina. Para fins de análise, o período
total de estudo será dividido em 3 fases: a fase ciclone extratropical, entre os dias 20 e 22,
fase de transição tropical, entre os dias 23 e 24 e a fase furacão, entre os dias 25 e 27.
2- METODOLOGIA
Durante o período compreendido entre os dias 20 e 27 de março de 2004 utilizou-se o
índice de Lejenas (1984), em cuja equação calcula-se a diferença de altura geopotencial em
35ºS e 50ºS, para uma dada longitude λ, ou seja:
I(λ) = Z35S (λ) – Z50S(λ)
(1)
onde λ é a longitude e Z a altura geopotencial em 500hPa. Segundo Lejenas (1984), os
critérios para a existência de bloqueio são:
(a) I(λ) < 0 e (b) [I(λ -10°) + I(λ) + I(λ +10°)] /3 <0
Para este estudo foram utilizadas, além da faixa de latitudes utilizada por Lejenas,
neste artigo denotada por faixa 1 (35ºS e 50ºS), outras duas faixas de latitudes foram
utilizadas: faixa 2 (20ºS e 60ºS) e faixa 3 (20ºS e 40ºS). Assim, a equação (1) foi utilizada
com as faixas 1, 2 e 3 e os valores de longitude utilizados foram 40ºW, 45ºW e 50ºW, porque
compreende as três fases até a formação do Furacão Catarina.
Foram utilizados dados em 4 horários diários de altura geopotencial em 500hPa e
vento em 200hPa do projeto Reanalysis National Centers for Environmental
Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR), disponíveis em
http://www.cdc.noaa.gov/ . Estes dados têm resolução de 2,5° em latitude e longitude.
3- RESULTADOS
A Fig. 2 mostra os campos de vento em 200hPa à 00UTC para os dias 20, 24 e 27 de
março de 2004. Observa-se uma bifurcação do escoamento, perto da latitude 35ºS, na costa
oeste da América do Sul, indicativo de bloqueio dipolo no episódio que resultou na formação
do furacão Catarina (McTaggart-Cowan et al, 2006). Esta configuração se manteve durante o
período analisado (Tavares et al., 2009). Nos dias 20 (fase ciclone extratropical, Fig. 2a), 24
(fase transição tropical, Fig. 2b) e 27 (fase furacão, Fig. 2c), observa-se um cavado
pronunciado perto da costa do Rio Grande do Sul e do litoral de Santa Catarina. Nota-se,
também, uma crista localizada entre as latitudes 50ºS e 60ºS, bem configurada e alinhada ao
cavado mencionado.
Figura 2 - Vento horizontal em 200hPa no horário das 00UTC para os (a) dia 20, (b) dia 24,
(c) dia 27 de março de 2004.
A partir do cálculo do índice de Lejenas (1984), dado pela equação (1) foram
construídas as figuras mostradas na Fig.3, para as três faixas de latitudes. Observa-se que,
para estas 3 faixas, os valores do índice foram negativos o que, segundo o critério (a) de
Lejenas, é indicativo da existência do bloqueio. Entretanto, o módulo dos valores foi muito
diferente, o que sugere que a escolha das latitudes influencia bastante no valor do índice de
bloqueio. Esta dependência não foi encontrada com a longitude, nas 3 faixas. Na faixa 1, os
valores mais negativos foram obtidos entre os dias 25 e 26 (Fig.3a,3b,3c). Na faixa 2 entre os
dias 26 e 27 - com quase o dobro de intensidade – como mostram as Fig. 3d,3e,3f. Na faixa 3,
os valores mais negativos foram obtidos no dia 22, com metade da intensidade dos valores
obtidos na faixa 1, quando os valores começaram a aumentar. Entre os dias 25, 26 e 27
(Fig.3g,3h,3i) os valores se aproximaram de zero. Observa-se que o índice de bloqueio tem
maior intensidade nas faixas 1 e 2 quando comparados com os valores obtidos na faixa 3.
Tendo em vista a localização do bloqueio dipolo deste estudo, os resultados obtidos com a
faixa 2 parecem caracterizar melhor a sua evolução temporal.
Figura 3 – Índice de Bloqueio Lejenas (1984). Altura geopotencial entre as faixas de latitudes
35°S a 50°S - figuras (a), (b), (c), 20°S a 60°S - figuras (d), (e), (f) e 20°S a 40°S - figuras (g),
(h),(i) ; Longitude 40°W, 45°W e 50°W no período de 20 a 27 de março de 2004.
Figura 3 – Continuação.
A Fig.4 apresenta os resultados encontrados considerando o critério (b) de Lejenas,
nas 3 faixas de latitudes. Observa-se que todos os valores obtidos para o índice no período
analisado foram negativos, como esperado no caso de haver bloqueio. Na faixa 1 os valores
mais negativos foram encontrados entre os dias 25 e 26 (Fig.4a,4b,4c), quando o furacão
estava formado. Para a faixa 2, os valores mais negativos foram observados entre os dias 27 e
28 (Fig.4d,4e,4f), um pouco mais intensos quando comparados aos valores da faixa 1. Porém
na faixa 3 os valores apresentaram intensidade consideravelmente menor nos dias 25 e 26,
como mostram as Fig.4g,4h,4i, quando comparados aos valores obtidos nas faixas 1 e 2.
Figura 4 – Índice médio de bloqueio, Lejenas (1984). Altura geopotencial entre as faixas de
latitudes 35°S a 50°S, 20°S a 40°S e 20°S a 60°S; Longitude 40°W, 45°W e 50°W (variando
a cada 5°) no período de 20 a 27 de março de 2004.
Figura 4 – Continuação.
4 - CONCLUSÕES
Neste trabalho foi utilizado o índice de bloqueio proposto por Lejenas (1984) para
avaliar o bloqueio atmosférico ocorrido durante o período entre os dias 20 e 27 de março de
2007, no Oceano Atlântico sul. Durante este período ocorreu a transformação de um ciclone
extratropical, donde resultou a formação do furacão Catarina que atingiu o litoral dos estados
de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. O índice de Lejenas foi aplicado em três faixas de
latitudes e em três longitudes, nos dias 20 a 27 de março. Nas faixas 1 e 2 os valores do índice
de bloqueio foram mais negativos em comparação aos valores obtidos na faixa 3. Com relação
aos valores do índice, em função da longitude, não houve mudanças significativas para o caso
em estudo.
5-
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
LEJENAS, H. Characteristics of Southern Hemisphere blocking as determined from a time
series of observational data. Quarterly Journal of Royal Meteorological Society, v. 110, p.
967-979, 1984.
MCTAGGART-COWAN, R.; BOSART, L. F.; DAVIS, C. A.; ATALLAH, E. H.;
GYAKUM, J. R.; EMANUEL, K. A. Analysis of Hurricane Catarina (2004). Monthly
Weather Review, v.134, n. 11, p. 3029-3053, 2006.
TAVARES,M.W.; LEVIEN,C.R.C; PEDRA,G.U.; GOMES,R.G. Furacão Catarina: Análise
do Bloqueio do Tipo Dipolo. In: Congresso de Iniciação Científica, 15, Pelotas. 2009.Anais
do... UFPel: Pelotas, 2009.1CDROM.