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

• Autor(a) principal: FARIA, Leandro Fortunato de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3606
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS; Ciclone extratropical explosivo; WRF; Vento intenso; Raio; Refletividade do radar; Linha de instabilidade; Sul do Brasil

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.