Análise Sinótica e de Grande Escala de Ondas de Frio Extremas no Sudeste do Brasil no Século XX

Authors

DOI:

https://doi.org/10.11137/1982-3908_2022_45_41532

Keywords:

Ondas de Rossby, Circulação atmosférica, Ray tracing

Abstract

O século XX foi marcado por várias ondas de frio intensas no Brasil. Devido aos impactos das baixas temperaturas para a saúde pública e agricultura, este trabalho teve como objetivo investigar 12 eventos de ondas de frio extremas ocorridas no Sudeste do Brasil entre os anos de 1965 e 2017 e as configurações sinóticas e de grande escala associadas a tais fenômenos. Para tanto, utilizaram-se os dados da reanálise do ERA20-C com resolução de 0,75º a fim de elaborar os campos sinóticos e composições. Com relação aos padrões sinóticos dos 12 eventos, há uma similaridade da estrutura das ondas na atmosfera superior que, em geral, apresentam cristas amplificadas entre o oceano Pacífico leste e a América do Sul (AS), além de cavados amplificados meridionalmente sobre o oceano Atlântico Sudoeste. Esse padrão de onda é importante para direcionar o escoamento de sul para norte nos baixos níveis, gerando advecção horizontal fria na Região Sudeste. As composições da altura geopotencial em 250 hPa mostram um trem de ondas de Rossby de número 2 amplificado no oceano Pacífico leste em direção ao continente sul-americano dois dias antes do máximo extremo frio no local de estudo. As cristas que se amplificam do oceano Pacífico leste em direção à Patagônia e, posteriormente, para o oceano Atlântico, parecem ser uma resposta aos eventos da quebra da onda de Rossby (que se configuram como um padrão de bloqueio dipolo) entre o continente e oceano Atlântico sudoeste. O ray tracing confirmou a propagação das ondas de Rossby em direção à AS, principalmente as de número 2 e a partir das altas latitudes do oceano Pacífico.

Author Biography

Bruno César Capucin, Universidade Federal de Itajubá

Estado de São Paulo

References

Agência Brasil 2019. Frio: pelo menos seis pessoas em situação de rua morreram em SP, viewed 15 February 2021, <https://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2019-07/frio-pelo-menos-seis-pessoas-em-situacao-de-rua-morreram-em-sp>.

Alves, M.P.A., Silveira, R.B., Bitencourt, D.P. & Franke, A.E. 2017, ‘Onda de frio? Análise de diferentes métodos de identificação’, Revista Brasileira de Climatologia, vol. 21, pp. 295-312, DOI:10.5380/abclima.v21i0.54821.

Ambrizzi, T., Sacco, M.A.L. & Ferraz, S.E.T. 2014, ‘A importância das teleconexões para a Previsão Sazonal’, Ciência e Natura, vol. 36, no. 3, pp. 137-148, DOI:10.5902/2179460X13155.

Capucin, B.C., Llopart, M., Reboita, M.S. & Iwabe, C.M.N. 2019, ‘Análise Sinótica de um Período Frio em Bauru-SP em Julho de 2015’, Anuário do Instituto de Geociências, vol. 42, no. 01, pp. 53-65, DOI:10.11137/2019_1_53_65.

Capucin B.C. 2021, ‘Análise sinótica e de grande escala de ondas de frio extremas no sudeste do Brasil no século XX’, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, Minas Gerais, Brasil.

Dolif Neto, G., Market, P.S., Pezza, A.B., Morales Rodriguez, C.A., Calvetti, L., da Silva, P.L. & Escobar, G.C.J. 2016, ‘Thundersnow in Brazil: a case study of 22 July 2013’, Atmospheric Science Letters, vol. 17, no. 01, pp. 26-32, DOI:10.1002/asl.594.

Escobar, G.C.J. 2007, ‘Padrões sinóticos associados a ondas de frio na cidade de São Paulo’, Revista Brasileira de Meteorologia, vol. 22, no. 02, pp. 241-254, DOI:10.1590/S0102-77862007000200009.

Escobar, G.C.J., Reboita, M.S. & Souza, A. 2019, ‘Climatology of surface baroclinic zones in the coast of Brazil’, Atmosfera, vol. 32, no. 02, pp. 129-141, DOI:10.20937/atm.2019.32.02.04.

Fortune, M.A. & Kousky, V.E. 1983, ‘Two severe freezes in Brazil: Precursors and synoptic evolution’, Monthly weather review, vol. 111, no. 01, pp. 181-196, DOI:10.1175/1520-0493(1983)111%3C0181:TSFIBP%3E2.0.CO;2.

Girardi, C. 1983, O Poço dos Andes. Relatório Técnico ECA 01/83, Centro Técnico Aeroespacial.

Holton, J.R. 2004, An introduction to dynamic meteorology, 4th edn, American Journal of Physics, Elsevier, Amsterdam.

Iwabe, C.M.N. & Da Rocha, R.P. 2009, ‘An event of stratospheric air intrusion and its associated secondary surface cyclogenesis over the South Atlantic Ocean’, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, vol. 114, no. D9, DOI:10.1029/2008JD011119.

Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B. & Rubel, F. 2006, ‘World map of the Köppen-Geiger climate classification updated’, Meteorologische Zeitschrift, vol. 15, no. 03, pp. 259-263, DOI:10.1127/0941-2948/2006/0130.

Liu, Z. & Alexander, M. 2007, ‘Atmospheric bridge, oceanic tunnel, and global climatic teleconnections’, Reviews of Geophysics, vol. 45, no. 02, RG2005, DOI:10.1029/2005RG000172.

Lucyrio, V., Reboita, M.S. & Albieri, M.D.C.G. 2019, ‘Ondas de frio intensas sobre o centro-norte do estado de São Paulo de 1961 a 2017’, Revista Brasileira de Climatologia, vol. 25, pp. 571-593, DOI:10.5380/abclima.v25i0.68125.

Marengo, J.A., Cornejo, A., Satyamurty, P., Nobre, C. & Sea, W. 1997, ‘Cold surges in tropical and extratropical South America: The strong event in June 1994’, Monthly Weather Review, vol. 125, no. 11, pp. 2759-2786, DOI:10.1175/1520-0493(1997)125<2759:CSITAE>2.0.CO;2.

Marengo, J.A., Ambrizzi, T., Kiladis, G. & Liebmann, B. 2002, ‘Upper-air wave trains over the Pacific Ocean and wintertime cold surges in tropical-subtropical South America leading to Freezes in Southern and Southeastern Brazil’, Theoretical and Applied Climatology, vol. 73, no. 03, pp. 223-242, DOI:10.1007/s00704-001-0669-x.

Müller, G.V. & Berri, G.J. 2007, ‘Atmospheric circulation associated with persistent generalized frosts in central-southern South America’, Monthly Weather Review, vol. 135, no. 04, pp. 1268-1289, DOI:10.1175/MWR3344.1.

Müller, G.V. & Berri, G.J. 2012, ‘Atmospheric circulation associated with extreme generalized frosts persistence in central-southern South America’, Climate Dynamics, vol. 38, no. 05-06, pp. 837-857, DOI:10.1007/s00382-011-1113-2.

Müller, G.V., Gan, M.A., Dal Piva, E. & Silveira, V.P. 2015, ‘Energetics of wave propagation leading to cold event in tropical latitudes of South America’, Climate Dynamics, vol. 45, no. 01-02, pp. 1-20, DOI:10.1007/s00382-015-2532-2.

Nairn, J. & Fawcett, R. 2011, Defining heatwaves: heatwave defined as a heat-impact event servicing all community and business sectors in Australia, CAWCR Technical Report No. 060, The Centre for Australian Weather and Climate Research, Australia Government, Australia.

Nairn, J., Fawcett, R. 2013, ‘Defining heatwaves: heatwaves defined as a heat-impact event servicing all community and business sectors in Australia’, CAWCR Technical Report, n. 060.

Nascimento, E. L. & Ambrizzi, T. 2002, ‘The influence of atmospheric blocking on the Rossby wave propagation in Southern Hemisphere winter flows’, Journal of the Meteorological Society of Japan, vol. 80, no. 02, pp. 139-159, DOI:10.2151/jmsj.80.139.

Oliveira, P.J.D., Rocha, E.J.P.D., Fisch, G., Kruijt, B. & Ribeiro, J.B.M. 2004, ‘Efeitos de um evento de friagem nas condições meteorológicas na Amazônia: um estudo de caso’, Acta Amazônica, vol. 34, no. 04, pp. 613-619, DOI:10.1590/S0044-59672004000400013.

Pezza, A.B. & Ambrizzi, T. 2005, ‘Dynamical conditions and synoptic tracks associated with different types of cold surge over tropical South America’, International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society, vol. 25, no. 02, pp. 215-241. DOI:10.1002/joc.1080.

Poli, P., Hersbach, H., Dee, D.P., Berrisford, P., Simmons, A.J., Vitart, F., Laloyaux, P., Tan, D.G.H., Peubey, C., Thépaut, J-N, Trémolet, Y., Hólm, E., Bonavita, M., Isaksen, L. & Fisher, M. 2016, ‘ERA-20C: An atmospheric reanalysis of the twentieth century’, Journal of Climate, vol. 29, no. 11, pp. 4083-4097, DOI:10.1175/JCLI-D-15-0556.1.

Postel, G.A. & Hitchman, M.H. 1999, ‘A climatology of Rossby wave breaking along the subtropical tropopause’, Journal of the Atmospheric Sciences, vol. 56, no. 03, pp. 359-373.

DOI:10.1175/1520-0469(1999)056<0359:ACORWB>2.0.CO;2.

R Core Team 2020, R: A language and environment for statistical computing, Vienna, Austria, viewed 15 February 2021, <https://www.R-project.org/>.

Reboita, M.S., Gan, M.A., da Rocha, R.P. & Ambrizzi, T. 2010, ‘Regimes de precipitação na América do Sul: uma revisão bibliográfica’, Revista Brasileira de Meteorologia, vol. 25, no.2, pp. 185-204, DOI:10.1590/S0102-77862010000200004.

Reboita, M.S., Escobar, G. & Lopes, V. 2015, ‘Climatologia sinótica de eventos de ondas de frio sobre a região sul de Minas Gerais’, Revista Brasileira de Climatologia, vol. 16. DOI:10.5380/abclima.v16i0.40327.

Rehbein, A., Ambrizzi, T., Ibarra-Espinosa, S. & Dutra, L. 2020, ‘Raytracing: An R package for identification and tracking the atmospheric Rossby waves’, R package version 0.1.0, <https://github.com/salvatirehbein/raytracing.>

Satyamurty, P., Fonseca, J.F.B., Bottino, M.J., Seluchi, M.E., Lourenço, M.C.M. & Gonçalves, L.G.G.D. 2002, ‘An early freeze in southern Brazil in April 1999 and its NWP guidance’, Meteorological Applications: A journal of forecasting, practical applications, training techniques and modelling, vol. 9, no. 01, pp. 113-128, DOI:10.1017/S1350482702001123.

Shimizu, M.H. & Cavalcanti, I.F.A. 2001, ‘Variability patterns of Rossby wave source’, Climate Dynamics, vol. 37, no. 3, pp. 441-454, DOI:10.1007/s00382-010-0841-z.

Silveira, R.B., Mendonça, M., Franke, A.E. & Bitencourt, D.P. 2018, ‘Impactos das ondas de frio sobre a saúde pública no município de São Joaquim-Santa Catarina-Brasil’, Revista Brasileira de Climatologia, vol. 22, DOI:10.5380/abclima.v22i0.57776.

Sprenger, M., Wernli, H. & Bourqui, M. 2007, ‘Stratosphere–troposphere exchange and its relation to potential vorticity streamers and cutoffs near the extratropical tropopause’, Journal of the Atmospheric Sciences, vol. 64, no. 05, pp. 1587-1602, DOI:10.1175/JAS3911.1.

Sprenger, M., Martius, O. & Arnold, J. 2013, ‘Cold surge episodes over southeastern Brazil – a potential vorticity perspective’, International Journal of Climatology, vol. 33, no.12, pp. 2758-2767, DOI:10.1002/joc.3618.

Stenvenson, W. J. 1981, Estatística aplicada à administração, Harbra, São Paulo.

Wallace, J.M. & Hobbs, P.V. 2006, Atmospheric science: an introductory survey, Elsevier, Amsterdam.

Weather Prediction Center 2000, Corrente de jato de nível superior, viewed 15 February 2021, <https://www.wpc.ncep.noaa.gov/international/jetport.shtml>.

Ynoue, R.Y., Reboita, M.S., Ambrizzi, T. & da Silva, G.A. 2017, Meteorologia: noções básicas, Oficina de Textos, São Paulo.

Downloads

Published

2022-07-06

Issue

Section

Meteorology