Estudo da atividade de relâmpagos na região sul do Brasil a partir de dados de sistema de detecção

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Rodrigo da Rosa Azambuja
• Orientador(a): Osmar Pinto Junior, Gisele dos Santos Zepka
• Banca de defesa: Iara Regina Cardoso de Almeida Pinto, Vandoir Bourscheidt, Rachel Ifanger Albrecht
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Geofísica Espacial/Ciências Atmosféricas
• País: BR
• Resumo em Inglês: The recent installation of the Brazilian Lightning Location System - BrasilDAT - in southern Brazil during June 2012 has allowed a better understanding of the lightning activity in one of the regions with the highest lightning incidence in the world. The total lightning (TL) technology of BrasilDAT provides unmatched intracloud (IC) and cloud-to-ground (CG) lightning detection and also differentiates between negative (-CG) and positive (+CG). This work presents an analysis of the lightning activity in the southern Brazil. Four years of lightning data detected by BrasilDAT were used. The occurrence of IC was better associated with convective movements, while CG lightning was associated with precipitation. IC is concentrated mainly in the central and western Paraná and the coastal plain, which covers the north of Santa Catarina and Paraná, while CG are also in the same regions, but are also concentrated in the western Rio Grande do Sul. The density maps, as well as the rate of lightning in the study region, were influenced by the seasonality, topography, predominant convective system and the passage of frontal systems. The greatest activity of lightning is in the warm season (September - February). In the summer (DJF), most of the convective systems are local (LCS), in the form of localized storms of short duration and with low occurrence of +CG. At this season, lightning densities are higher in the coastal plain, and thunderstorm formation is influenced by ocean/continental atmospheric circulation and topography, which favors convection. In this case, lightning occurs due to daytime heating, preferably between 18:00 UTC and 21:00 UTC. In the spring (SON), greater electrical activity is observed due to the occurrence of Mesoscale Convective Systems (MCS), which are the most prolific meteorological systems in lightning in the Southern Brazil. MCS have a long lifetime, causing an increase in lightning activity during the nighttime period (00:00 UTC - 06:00 UTC). The formation of MCS in the spring was favored by the passage of cold fronts on the coast of the South, which favored the flow of warm moist air from high latitudes. The El Niño phenomenon influenced the monthly variability of lightning activity. Positive anomalies in the sea surface temperature (SST) in the NINO4 region caused an increase in the amount of IC, whereas in the NINO34 region they caused an increase in the activity of CG and -CG.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/03.04.13.22

O presente trabalho apresenta uma análise da atividade de relâmpagos na região Sul do Brasil a partir de quatro anos de dados de descargas detectadas pela Rede Brasileira de Detecção de Descargas Atmosféricas (BrasilDAT). A recente instalação de sensores com tecnologia total lightning permitiu pela primeira vez que descargas intranuvem (IN) e nuvem-solo (NS) fossem detectadas em uma região do mundo com grande potencial de ocorrência de relâmpagos. As análises permitiram caracterizar os comportamentos diário, mensal e sazonal da ocorrência de relâmpagos, identificando espacialmente as regiões com maior impacto dos diferentes tipos de descargas. Além disso, a análise contribuiu para o melhor entendimento do cenário meteorológico: precipitação, sistemas convectivos, atuação de sistemas frontais e influência do fenômeno El Niño associado à geração dos relâmpagos no Sul do país. A ocorrência de relâmpagos IN esteve melhor associada a movimentos convectivos, enquanto os relâmpagos NS, à precipitação. Os relâmpagos IN estão concentrados preferencialmente na região central e oeste do PR e na planície litorânea, que abrange o norte de SC e PR, enquanto os relâmpagos NS também estão nessas mesmas regiões, porém, também estão concentrados no oeste do RS. Os mapas de densidade, bem como a taxa de ocorrência de relâmpagos na região de estudo, sofreram influência da sazonalidade, topografia, sistema convectivo predominante e da passagem de sistemas frontais. A maior atividade de relâmpagos é na estação quente, entre os meses de setembro e fevereiro. No verão (DJF), a maioria dos sistemas convectivos é local (SCL), na forma de tempestades localizadas de curta duração e com baixa ocorrência de relâmpagos NS de polaridade positiva (NS+). Nessa estação, as densidades de relâmpagos são maiores na planície litorânea, e a formação de tempestades sofre influência da circulação atmosférica oceano/continente e da topografia, que favorece a convecção. Nesse caso, os relâmpagos ocorrem devido ao aquecimento radiativo diurno, preferencialmente entre 18:00 UTC e 21:00 UTC. Na primavera (SON), é observada maior atividade elétrica devido à ocorrência de sistemas convectivos de mesoescala (SCM), que são os sistemas meteorológicos mais prolíficos em relâmpagos na região. Esses sistemas tem maior tempo de vida, causando um aumento na atividade de relâmpagos durante o período noturno (00:00 UTC 06:00 UTC). A formação de SCM na primavera foi favorecida pela passagem de frentes frias na costa da região Sul, o que favoreceu o fluxo de ar quente e úmido de altas latitudes. O fenômeno El Niño influenciou na variabilidade mensal da atividade de relâmpagos. Anomalias positivas na temperatura da superfície do mar (TSM) na região do NINO4 provocaram um aumento na quantidade de relâmpagos IN, enquanto que na região do NINO34 causaram um aumento na atividade de relâmpagos NS e NS de polaridade negativa (NS-).