'-
.'.
Proceeding in the same manner, a similar expression rnay be
derived for the v mornentum equation:
2v
k
~-
k
dXuY
~-v
1-
k
-...
\
(ll)
'IyL
Equations (10) and (11) are no ionger coupied. From (7) it
follows that the elements Nsj and Nk~ are identical.l.y zero.
This result shouid be no surprlse as the barotroplc mode has
been filtered out (Cameriengo, 1982). It is convenient to
define a matrix Mkj which is ~eiated to the matrix Nkj by the
form:
(12)
where k and j vary from one to four in 1\1, .'
K':;
The next task is to evaiuate the eigenvalues of Lhe first
baroclinic mode. Two cases are considered. In one case the
densities are arbitrarily chosen to be
1 = 1.000, ~L = 1.0020,
03 = 1.022, p4 = 1.00~5 and 05 = 1.0027 g cm- 3 • In the other case,
the density jump between layers is cor.stant from iayer to
layer. Thus, P1=1.000 g cm- 3 , ol+i=') +ió l , where i=.l., ... ,
4 and ó p i = 10- 3 g cm - 3 •
In both cases, the layer depths are arbltrarily chosen to be:
H 1 = mk
H2
= nk
'13)
k
,
where k = 50 meters and m and n are allowed to var ~ ai ternati vely
from one to three. In all the different tests conducted, the
eigenvalues ~f the first barociinic mode proved to be iarger
than in the case of equal jump in 0ensitYi that difference
ranged between 80% and 140% (Table 1) .
3. SUMMARY AND CONCLUSIONS
The phase speed is equal to the square root of the eigenvalue
of the respective baroclinic mode. Therefore, the phase speed
of the first baroclinic mode is larger for the case where the
jump in density is constant. It is immediately concluded, from
the Courant-Friedrichs-Levy (CFL) criterion for numerical
instability, that a smaller time step, ót, for this case is
required. This result was confirmed in all the model runs
tested. In particular, the time step used in the multi-layered
numerical model (Camerlengo, 1982) is 20%
larger than the one
which would be needed if an equai density jump between layers
were used.
Thus, an old problem of instability in a multi-layered system
has been solved. Namely, that the eigenvectors of a layered
system may introduce an anomaious fast mode if the parameters
are not properly chosen.
21 5
TABLE 1
and
EIGENVALUES OF THE FIRST BAROCLINIC MODE FOR H 1 = mk,
H2 = nk, WHERE m AND n VARIES FROM 1 TO 3 AND; WHEN:
a)
Pl=1.0; P2=1.002; P3=1.0022; 04=1.0025; ,:):)=1.0027
g cm- 3 ;b) pl+i=pl+iôoi' where i=l, ... , 4 and
Ôp. = 10- 3 g cm- 3
1
~
1
2
3
1
14388.9
14859.0
15886.9
27678.5
27800.8
27973.7
41124.3
41191. 5
41273.7
;i...
2
-.
3
I
(a)
~
1
2
3
1
34543.3
44855.7
57612.9
2
50452.5
56025.1
64769.9
3
68917.0
72054.1
77099.3
(b)
ACKNOWLEDGEMENTS
This work was accomp1ished at Florida State Universlty. Support
was provided by the Office at Naval Research through contracts
numbers N00014-75-C-0201 and N00014-80-C.0076.
REFERENCES
CAMERLENGO, A., 1982: Large Sca1e Response of the Pacific Ocean
Subarctic front to momentum transfer: A numerica1 study.
J. Phys. Oceanogr., 12, 1106-1121.
McNIDER, R.T. and O'BRIEN, J.J., 1973: A Mu1ti-Layer Translent
Mode1 of Coasta1 Upwe11ing. J. Phys. Oceanogr., 1, 258-273.
216
ASPECTOS METEOROLOGICOS ASSOCIADOS A EVENTOS DE
ENCHENTES EM SÃO PAULO
ESTUDO DE CASOS
Ana Maria Gomes 1
Oswaldo Massambani 2
RESUMO
Urna caracterização_dos ~~entos de enchente ocorridos na região
metropolitana de Sao pa'lo é feita considerando-se os aspectos
meteorológicos a eles ~s'sociados.' Urna análise da distribuição e~
pacial e temporAl da precipitação sugere que nesses casos disti~
tas tempestades penetraram sobre a área da bacia hidrográfica do
Tamanduateí, e que o sentido de deslocamento dos núcleos de precipitação foi fator determinante na resposta da bacia em face a
cada evento analisado. Um quadro geral caracterizando as tempestades sobre a região é apresentado em função do horário inicial,
duração e intensidades observadas tanto pluviométricas corno fluviométricas na bacia. Perfis verticais de temperatura potencial
equivalente para os dias conside~ados são utilizados para carac
terizar a presença de urna instabilidade frontal sobre a região~
responsável pelas intensas precipitações observadas.
1. INTRODUÇÃO
Devido ao grande impacto que as inundações e as secas tem em
nossa sociedade, os estudos de eventos anômalos de precipitação
são de especial interesse. Dentro desse contexto, a ocorrência
de precipitação muito acima da normal tem recebido mais atenção
do aquele muito abaixo da normal.
Vários estudos de mesoanálise de eventos extremos de precipitação
tem sido elaborados objetivando obter um melhor entendimento
desses caso~ extremamente anômalos, geralmente produzindo grandes
inundações e consequentes prejuizos. Essa preocupação é refletida
em Maddox et alii (1979), Machado e Silva Dias (1982), Schultz
(1984) e muitos outros encontrados numa extensa literatura.
No presente trabalho apresentam-se dois eventos ocorridos em
fevereiro e dezembro de 1982, sendo o primeiro responsável pelos
maiores deflúvios observados na bacia do rio Tamanduateí, urna
importante sub-bacia do Alto Tietê que engloba importantes minicípios da Grande são Paulo.
Urna caracterização desses dois eventos de enchente ocorridos na
bacia do rio Tamanduateí é feita através de escala sinótica
associada, considerando ainda a estrutura termodinâmica da troposfera e o correspondente campo da precipitação produzido, corno
também as respectivas vazões a eles associadas.
1) Instituto de Pesquisas Meteorológicas da Fundação Educacional
de Bauru.
2)Departamento de Meteorologia - Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de são Paulo.
217
2. DADOS
Os dados utilizados nesse estudo compõem-se de valores horários
de precipitação sobre a bacia hidrográfica do Tamanduateí, obtidos
pela rede telemétrica e convencional do DAEE/SP - Departamento de
Águas e Energia Elétrica do Estado de são Paulo, bem como dos
parâmetros meteorológicos de superfície registrados na Estação
Meteorológica do Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade
de são Paulo - IAG/USP, para os dias considerados na análise.
são utilizados ainda cartas sinóticas de superfície, horário 12
TMG, do 79 DISME - Instituto Nacional de Meteorologia e também
radiossondagens realizadas no Aeroporto de Congonhas-SP, horário
12 e 00 TMG. A partir dessas sondagens obteve-se a evolução temporal dos perfís verticais da temperatura potencial equivalente (8e),
apresentairlo o comportamento da troposfera antes, durante e depois
da passagem da perturbação sobre a região.
3. DISCUSSÃO DOS EVENTOS
3.1. Evento de Fevereiro/82
O deslocamento do sistema frontal para o período de 5 a 7 de
fevereiro/82 é apresentado através da figo (1).
Caracteriza-se por uma atividade convectiva organizada associada
ao setor quente do sistema frontal, ativo sobre o cont~nente.
Considerando o deslocamento do sistema frontal para os dias 5 a
7 de fevereiro/82, tem-se que o mesmo atinge são Paulo de 4 para
5 de fevereiro/82. A perturbação que o sistema forcante de larga
escala provoca sobre a atmosfera local pode ser detectado através
da análise dos parâmetros meteorológicos de superfície observados
na Estação Meteorológica do IAG/USP. No período de 23 a 24 HL
(hora local) observa-se uma pequena alteração na evolução temporal
da pressão, o mesmo ocorrendo com a umidade relativa, que apresenta
um aumento da ordem de 25% enquanto que a temperatura tem uma queda
da ordem de 2,5 °c e o vento muda do setor N-NE para NW-W,
caracterizando a entrada do setor quente sobre a região. Os perfis
de temperatura potenciál equivalente 8e obtidos revelam o
"over turning" da troposfera.
A extensão horizontal da região do sistema meteorológico é indicada
pela secção vertical temporal, figo (3), que apresenta campo de 8e
antes, durante e depois da passagem do sistema sobre a região.
Antes da passagem das linhas de precipitação, a troposfera tinha
uma estrutura tipica dos trópicos, com altos valores de 8e próximo
a superfície e em cima, e um pronunciado mínimo de 8e entre 600 e
700 mb (Houze, 1977). Entretanto, imediatamente depois da passagem
do sistema a estrutura de 8e mudou. O ar com baixo 8e substitue o
ar com alto 8e nos baixos níveis durante o período todo em que o
sistema esteve ativo.
Portanto, quase toda a área horizontal coberta pelo sistema foi
caracterizada por correntes descendentes (ambas convectiva e de
mesoescala) se estendendo da média para a baixa troposfera.
Essa estrutura termodinâmica mostra uma troposfera perturbada,
caracterizando a penetração do sistema sobre a região no período
de 4 para 5, isto é, entre 00 e 12 TMG, considerando-se o evento
de fevereiro/82. Isso é observado através de uma sensível diminuição no campo de 8e.
A partir dos dados pluviográficos disponíveis na bacia hidrográfica
do Tamanduateí, traçou-se as curvas de chuva acumulada e o campo