Dinâmica das tempestades sobre o Lago Vitória, África

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Vemado, Felipe
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: brisa lacustre; Lago Vitória; Lake breeze; mesoescala; Mesoscale; Storms; Tempestades; Victoria lake
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-30102018-135529/

As circulações locais tem sido alvo de diversos estudos, pois em muitos locais exercem forte influência no disparo de convecção profunda com impactos significativos para a população. Particularmente, no presente trabalho, estudou-se o impacto da interação entre as circulações locais produzidas pelo Lago Vitória (LV) e a circulação de vale-montanha no disparo da convecção noturna com alta intensidade da precipitação e forte impacto para as populações locais. O mecanismo de disparo de tempestades sobre o Lago Vitória foi simulado por meio da modelagem numérica com o modelo The Advanced Regional Prediction System (ARPS) e sensoriamento remoto por meio de técnica que combina diferentes canais do satélite para a estimativa de precipitação denominada de CPC Morphing Technique (CMORPH). Utilizaram-se as análises do modelo Global Forecast System (GFS), como condição inicial e de fronteira, para a modelagem numérica com o sistema ARPS. Os dados de satélite METEOSAT Segunda Geração (MSG) e a técnica CMORPH foram utilizados nos estudos. As estimativas de TSL obtidas por Anyah [2005] foram utilizadas em conjunto com as estimativas do MODIS nas simulações ARPS que auxiliaram na análise do mecanismo de disparo da convecção noturna sobre o LV. Obteve-se o campo tridimensional destas tempestades e as respectivas circulações associadas, assim como a estimativa de fluxos de calor sensível e latente. Por meio das simulações numéricas, estimou-se o efeito da topografia no entorno do LV sobre o escoamento predominantemente de leste (alísios) e sua interação na formação das circulações locais de brisa lacustre-terrestre e vale-montanha no disparo dessas intensas células convectivas, que se formam preferencialmente no período noturno. O mecanismo de geração de vorticidade vertical foi estimado por meio da equação de tendência de vorticidade. As estimativas com o CMORPH foram utilizadas para uma melhor caracterização climática dos eventos que se propagam pela África Equatorial entre 3º S 1º N e 24º E 42º E para o período entre 2000 e 2014. Essa região incluí o Vale do Rift, metade leste da floresta do Congo e a bacia do Lago Vitória (LV). Diagramas Hovmoller foram utilizados para identificar todos os eventos convectivos que se deslocaram sobre a região e resultou num total de 33,189 eventos no período. Os resultados mostram que os sistemas se propagam de Leste para Oeste com velocidade de fase, duração e período médios de 10.3 m s-1, 10.7 h e 332 km, respectivamente. Para os eventos que se propagam por uma distância superior a 600 km, a velocidade e duração média foram de 12 m s-1 e 19 h, respectivamente. A maioria dos sistemas convectivos apresenta velocidade de fase entre 8 m s-1 e 16 m s-1 e duração entre 8 e 16 horas com três regiões preferenciais de disparo da convecção inicial: 1) a leste do LV sobre as montanhas, 2) metade oeste do LV e 3) sobre as montanhas a leste da floresta do Congo. As simulações com o sistema ARPS auxiliaram na análise dos processos dinâmicos e termodinâmicos associados às tempestades noturnas, que mostraram forte correlação com a TSL do lago Vitória. Assim, a sua estimativa é de fundamental importância para a previsão dessas tempestades na região. O padrão de TSL, obtido por meio dos estudos de Anyah [2005] de modelos hidrodinâmicos, foram os que melhor caracterizaram as chuvas convectivas noturnas sobre a região do Lago Vitória. Uma diferença de 2ºC produz uma diferença de seis a oito vezes no fluxo de vapor de água entre o lago e a atmosfera e, na presença da cadeia de montanhas à leste do LV, age para reduzir os alísios de leste. As simulações sem montanhas indicam, em média, ventos com magnitude entre 1,5 a 2,0 m s-1 acima do indicado na simulação com topografia realística e geram um fluxo de calor latente de 20 W m-2 superior, que favorece o disparo da convecção 1 h antes e volume de chuva de duas a três vezes acima da condição real. Espera-se que os resultados deste trabalho e de futuras publicações incentivem o estabelecimento de uma rede de monitoramento da TSL e tempestades convectivas que se formam na região para uma melhor previsibilidade desses eventos.