Análise dos fluxos de calor em um ciclone extratropical explosivo: experimentos numéricos de sensibilidade

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: FARIA, Leandro Fortunato de lattes
Orientador(a): REBOITA, Michelle Simões lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Meio Ambiente e Recursos Hídricos
Departamento: IRN - Instituto de Recursos Naturais
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
WRF
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3606
Resumo: Os ciclones extratropicais são um dos sistemas atmosféricos que mais causam mudanças no tempo das regiões onde atuam. Em algumas situações, esses sistemas apresentam uma taxa de aprofundamento de ~24 hPa/24 h o que lhes confere a denominação de ciclones explosivos. Uma importante fonte de energia que influencia o desenvolvimento de ciclones extratropicais são os fluxos de superfície de calor sensível e latente (FCSL), especialmente sobre os oceanos. Entre o final de junho e início de julho de 2020, um ciclone explosivo ocorreu na costa sul do Brasil. Como pouco ainda é conhecido sobre os processos físicos de desenvolvimento dos ciclones extratropicais explosivos no Atlântico Sul, o objetivo desse trabalho é verificar se os fluxos turbulentos de calor do oceano para a atmosfera contribuíram para aprofundar o sistema (queda de pressão em >= 24 hPa/24 h) e descrever os condutores da ciclogênese; investigar a contribuição da interação mar-ar, através de simulações numéricas com o Weather Research and Forecast Model (WRF), e apresentar as propriedades físicas das nuvens associadas à linha de instabilidade, os quais causaram muitos danos ambientais e materiais e, até mesmo, o óbito de pelo menos 12 pessoas no Estado de Santa Catarina (SC). A ciclogênese começou às 1200 UTC em 30 de junho de 2020 na fronteira do sul do Brasil e do Uruguai, tendo um vale nos níveis médio-alto como forçante, que é um parâmetro comum da ciclogênese na região estudada. Utilizaram-se dados de reanálise do ERA5 para descrever a configuração do ciclone e dos sistemas associados a ele. A descrição dos impactos no Estado de SC foi realizada através da revisão de notícias publicadas pela mídia e de dados fornecidos pela defesa civil do Estado. Para verificar o papel dos fluxos turbulentos de calor, uma comparação entre experimentos numéricos com fluxos turbulentos de calor sensível e latente ligado e desligado no modelo WRF foi utilizada. Observou-se através dos experimentos que a interação mar-ar (fluxos de calor turbulento) contribuiu para o aprofundamento do ciclone levando-o ao estado explosivo, pois ao desligar os fluxos, o ciclone perdeu seu status de bomba. O ciclone influenciou diretamente a formação de uma frente fria, que por sua vez propiciou o desenvolvimento de uma linha de instabilidade pré-frontal, responsável pelas condições adversas no estado de Santa Catarina. Enquanto as imagens de satélite não mostraram a linha de instabilidade localizada à frente da frente fria na onda do ciclone devido à sua resolução, os dados de refletividade do radar representaram claramente a propagação da linha de instabilidade sobre o sul do Brasil.