Doutorado: Ciclones na América do Sul sob a perspectiva da vorticidade potencial

 

Este estudo apresenta uma visão geral da atmosfera do ponto de vista de estruturas de vorticidade potencial (VP) em altos níveis, com o objetivo de entender tais estruturas e suas influências em ciclones em superfície na América do Sul. A partir da reanálise ERA-Interim foram rastreados tanto os ciclones em superfície como as estruturas de VP (streamers e cutoffs de VP, referidos como streamers-VP e cutoff-VP) em superfícies isentrópicas no período 1979-2017. Após identificar ciclones em superfície em quatro regiões (Argentina, Uruguay, SEBrazil e Andes) são analisados seus deslocamentos, intensidade, tempo de vida, associação com estruturas de VP, e relações entre as regiões ciclogenéticas em diferentes estações do ano. O rastreamento de ciclones mostrou que: i) antes da ciclogênese no Uruguay existe uma alta frequência ciclogênese em Andes; ii) uma distribuição bimodal de ciclones em termos de deslocamento, intensidade e tempo de vida, indicando dois diferentes tipos de ciclones se formando nas Argentina, Uruguay e SEBrazil. De forma geral, ciclones que se desenvolvem em Argentina e Uruguay percorrem distâncias maiores e são mais intensos. Nas quatro regiões, streamers-VP ocorrem frequentemente durante a ciclogênese, localizados tipicamente à sudoeste. No entanto, existem diferenças sazonais durante a gênese: em Argentina e Andes, streamers-VP ocorrem principalmente no verão, em Uruguay no verão e inverno, e principalmente no inverno em SEBrazil. A frequência de streamers-VP varia para cada região, sendo encontrados mais frequentemente para Argentina e Uruguay em 320 K, enquanto que no SEBrazil e Andes em 340 K, no verão. Cutoffs-VP ocorrem com menor frequência que streamers-VP durante a ciclogênese, no entanto tendem a se intensificar ao longo do ciclo de vida do ciclone, o que é mais comum de ocorrer no verão do que no inverno. Composições de campos dinâmicos (Eady growth rate-EGR, ômega quase-geostrófico, VP, ventos em altos e baixos níveis, pressão ao nível médio do mar, altura geopotencial e umidade específica) antes, durante e depois da ciclogênese mostram importantes diferenças entre inverno e verão em cada região. Em Argentina, o ambiente é levemente mais baroclínico (medido pela maior intensidade de EGR, ômega e jato em altos níveis) no verão e o ciclone se forma sob a entrada equatorial do jato de altos níveis. Nesta estação, a anomalia de VP associada com os streamers-VP atua intensificando o movimento ascendente e contribuindo para a ciclogênese em superfície.

No inverno, ciclogênese em Argentina ocorre sob a saída polar da corrente de jato, com fraco streamer-VP corrente acima. Padrões similares são observados no verão e inverno em Uruguay, porém sob baroclinia mais intensa no inverno. Em SEBrazil e Andes a corrente de jato em altos níveis situa-se distante da região ciclogenética no verão. Nesta estação, em SEBrazil, os ciclones apresentam uma estrutura vertical mais próxima barotrópica. No inverno, a maior frequência de streamer-VP e anomalias de VP têm atuação importante nas ciclogêneses em SEBrazil. Comparativamente, Andes se apresenta como a região com menor contribuição de streamers-VP e de anomalia de VP para as ciclogêneses em superfície.