O papel do transporte de umidade pelo Jato de Baixos Níveis da América do Sul pela observação e simulação com o modelo WRF de uma banda frontal continental

• Autor(a) principal: Cassol, Franco
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-13122019-121400/
• topic: América do Sul; Cúmulos; Cumulus; Jato de Baixos Níveis; Low-level Jet; South America; WRF; WRF

O Jato de Baixos Níveis na América do Sul promove um transporte efetivo de calor e umidade para o sudeste do continente. Por outro lado, a região de saída do Jato de Baixos Níveis é caracteristicamente uma área de convergência de massa, em consequência da desaceleração dos ventos. Ainda na Região Sul brasileira, ocorrem as bandas continentais de precipitação frontal, que são as maiores responsáveis pelos acumulados climatológicos de chuva na região. Assim, o objetivo principal desta pesquisa é provar a hipótese de que o transporte de umidade pelo Jato de Baixos Níveis é a principal fonte de vapor d\'água na formação e evolução das bandas de precipitação continental intensas associadas a frentes frias no Sul do País. O caso selecionado para este estudo deu-se pelas Regiões Sul e Sudeste do Brasil entre os dias 14 e 17 de maio de 2016, em associação à formação de um ciclone extratropical do tipo explosivo, com taxa de aprofundamento de pressão maior do que 30 hPa em 24 horas durante alguns períodos. Para realizar o estudo, empregaram-se variadas ferramentas diagnósticas observacionais e modelagem numérica atmosférica, com o uso do modelo de mesoescala WRF. Os resultados comprovam o papel do Jato de Baixos Níveis da América do Sul como principal fonte de umidade que alimenta as bandas convectivas de precipitação frontal no ramo continental no Sul e na porção sul do Sudeste do País por meio de análises quantitativas. Verificou-se que há uma sequência bem estabelecida de eventos físicos associados à região de saída do Jato de Baixos Níveis, em que o máximo da quantidade integrada do fluxo de umidade que viaja através do jato é seguido do máximo da quantidade integrada da água precipitável e, por fim, pelo máximo na quantidade integrada de precipitação à superfície. De forma complementar, a pesquisa verificou a influência que diferentes parametrizações cúmulos têm nos resultados da grade interna, de mais alta resolução espacial (3 km). Para isso, foram conduzidos três experimentos numéricos. Inicialmente, os resultados obtidos mostraram a alta qualidade da simulação-controle quando comparada aos conjuntos de dados observacionais (Era-interim). Em seguida, os experimentos Kain-Fritsch e Multiscale Kain-Fritsch apresentaram resultados muito semelhantes entre si e com maior correspondência em relação aos dados de reanálise. O experimento com parametrização Grell-Freitas, no entanto, induziu a formação de uma banda de precipitação continental menos intensa e menos organizada na grade interna. As mesmas características são inferidas na comparação entre os resultados das simulações quanto ao fluxo de umidade pelo Jato de Baixos Níveis, também menos efetivo no caso do experimento Grell-Freitas, refletindo na produção da banda frontal enfraquecida nos campos de precipitação da grade interna. Tais resultados indicam a necessidade de um maior número de estudos de casos semelhantes ao aqui aprofundado, bem como em relação a outros tipos de sistemas convectivos, como Complexos Convectivos de Mesoescala e Linhas de Instabilidade, também muito frequentes na região analisada.