Ciclo diurno e caracterização espacial da precipitação na região tropical da América do Sul - João Maria de Sousa Afonso (2020)
O objetivo deste estudo é analisar e compreender a morfologia, climatologia e variabilidade espaço-temporal da convecção nos trópicos da América do Sul (AS), através de imagens de satélites no canal infravermelho (IR) e, caracterizar o ciclo diurno da precipitação (CDP) usando dados de estações meteorológicas e estimativas de precipitação por satélite (EPS) de alta resolução do Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP), do CPC Morphing Technique (CMORPH) e do Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM (IMERG), associando o CDP aos padrões convectivos. Informações horárias de pluviômetros de diferentes redes nacionais e regionais foram usadas como referência após testes de controle de qualidade, visando a validação dos diferentes produtos de EPS. Todos os conjuntos de dados foram interpolados em uma grade de 0,1 x 0,1 a cada 3 h para comparação. Sete regiões com diferentes características de CDP (amplitude e fase) foram selecionadas para o estudo. Foi observado que: (i) nas regiões onde o aquecimento térmico produz nuvens convectivas profundas, o CDP (amplitude e fase) é igualmente representado, satisfatoriamente, por todos os algoritmos ao contrário das regiões onde atua a convecção rasa; (ii) o conjunto GSMaP (GSMaP-Gauge (G) e GSMaP-Motion Vector Kalman (MVK)), em termos gerais, supera o restante dos algoritmos com menor viés e menor dispersão, onde a versão ajustada por pluviômetro melhora as estimativas somente por satélite do mesmo algoritmo, sugerindo que a análise diária dos dados pluviômetricos é útil para reduzir o viés em uma escala sub-diária; (iii) o conjunto IMERG (IMERG-Late (L) e IMERG-Final (F)) superestima as chuvas em quase todos os horários e em todas as regiões, enquanto que a versão somente baseada em dados de satélite fornece melhores resultados que a versão final e (iv) o CMORPH tem o melhor desempenho para um regime de transição entre a brisa terrestre-marítima e o regime da Amazônia continental. Dados do Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) no canal IR, a cada 3 horas, foram utilizados para a identificação dos padrões morfológicos da convecção profunda de verão sobre os trópicos da AS, utilizando a técnica Forecast and Tracking the Evolution of Active Cloud Clusters (ForTraCC). Foram quantificados, no máximo, 155.688 sistemas convectivos (SCs) durante o período de verão de 2004 a 2015, com maior número de ocorrência em 2011 (16.920 SCs). Os SCs de escalas Meso- e Meso- predominaram; em termos de excentricidade (exc) os com exc 0,7 e 0,5 exc < 0.7, respectivamente, explicada pela presença de Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs). O número menor de ocorrência dos SCs de Grande escala com as limitações espaciais e temporais das fontes de calor e energia da região. O ciclo diurno (CD) dos SCs mostrou que o aquecimento da superfície no verão é o principal modulador. Sobre as diferentes localidades da região de estudo observou-se que a maior ocorrência de SCs de diferentes tamanhos foi na Amazônia Brasileira (9.955 SCs) e a menor, no nordeste do Brasil (2.848 SCs). Os CDPs do CMORPH mostraram os mesmos padrões dos CDs de SCs em todas as localidades, com chuvas intensas associadas aos SCs de Macro escala. Foi observado que a Alta da Bolívia (AB), Vórtices Ciclônicos em Altos Níveis (VCAN) presentes no Nordeste do Brasil e a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) influenciam a morfologia dos SCs.