Análise sinótica e de grande escala de ondas de frio extremas no Sudeste do Brasil no século XX

The 20th century was marked by several intense cold waves in Brazil. Due to the impacts of cold extremes on public health and agriculture, this study aimed to investigate 12 episodes that occurred in Southeast Brazil between the years 1961 and 2017. In addition, we performed a case study for one of these events, which occurred in 1985, due to its magnitude and duration. For this purpose, the ERA20-C reanalysis data was used in order to elaborate the synoptic fields, compositions and for the application of ray tracing. Regarding the synoptic patterns of the 12 events, there is a similarity in the structure of the waves in the upper atmosphere, which, in general, present ridges amplified in the East Pacific Ocean and amplified troughs over South America (SA). This wave pattern is important to direct the flow from south to north at low levels, generating cold horizontal advection in the Southeast Region. Compositions of the 250 hPa geopotential height anomaly show a Rossby wave train that departs from the center-east of the South Pacific Ocean towards SA two days before the extreme cold at the study site. The ray tracing analysis confirm the compositions and reveals that the source region of the number 2 and 3 planetary waves is the central-eastern part of the South Pacific Ocean. It is suggested that the ridges that amplify from the East Pacific Ocean towards the Patagonia and, later, to the Southwest Atlantic Ocean, are a response to the events of the Rossby wave break that occur in the AS longitudes. The results obtained for the 1985 cold wave show that the amplification of an existing long wave over the South American continent contributed to a blocking pattern, which explains the consecutive days of cold advection in the Center-South of Brazil and, consequently, in the Southeast Region. This is because the blocking structure in the longitudes of the SA - forced from a disturbance in the wave train of the Southern Hemisphere (SH) generated in the Indian Ocean - established a dipole baric field in the Southwest Atlantic Ocean, characterized by a high block in the Falkland Islands and low pressure on the east coast of the South Region of Brazil. The performance of both systems intensified the pressure gradient that directed the south/southeast winds in the interior of the continent for several days. The persistence of this atmospheric configuration has generated records of minimum temperatures and a wide area covered by frost in several states, including the snow record at Pico das Agulhas Negras, within the Itatiaia National Park.O século XX foi marcado por várias ondas de frio intensas no Brasil. Devido aos impactos dos extremos frio para a saúde pública e agricultura, este trabalho teve como objetivo investigar 12 episódios ocorridos no Sudeste do Brasil entre os anos de 1961 e 2017, além de um estudo de caso para um desses eventos, que ocorreu no ano de 1985, devido a sua magnitude e duração. Para tanto, utilizaram-se os dados da reanálise do ERA20-C a fim de elaborar os campos sinóticos, composições e para a aplicação do ray tracing. Com relação aos padrões sinóticos dos 12 eventos, há uma similaridade da estrutura das ondas na atmosfera superior que, em geral, apresentam cristas amplificadas no oceano Pacífico Leste e cavados amplificados sobre a América do Sul (AS). Esse padrão de onda é importante para direcionar o escoamento de sul para norte nos baixos níveis, gerando advecção horizontal fria na Região Sudeste. As composições da anomalia da altura geopotencial em 250 hPa mostram um trem de ondas de Rossby que parte do centro-leste do oceano Pacífico Sul em direção a AS dois dias antes do máximo extremo frio no local de estudo. A análise do ray tracing corrobora com as composições e revela que a região fonte das ondas planetárias de número 2 e 3 é a parte centro-leste do oceano Pacífico Sul. Sugere-se que as cristas que se amplificam do oceano Pacífico Leste em direção à Patagônia e, posteriormente, para o oceano Atlântico Sudoeste, são uma resposta aos eventos da quebra da onda de Rossby que ocorrem nas longitudes da AS. Os resultados obtidos para a onda de frio de 1985 mostram que a amplificação de uma longa já existente sobre o continente sul-americano contribuiu para um padrão de bloqueio, o que explica os dias consecutivos de advecção fria no Centro-Sul do Brasil e, consequentemente, na Região Sudeste. Isso porque, a estrutura de bloqueio nas longitudes da AS - forçada a partir de uma perturbação no trem de ondas do Hemisfério Sul (HS) gerada no oceano Índico - estabeleceu um campo bárico dipolo no oceano Atlântico Sudoeste, caracterizado por uma alta de bloqueio nas Ilhas Malvinas e uma baixa pressão na costa leste da Região Sul do Brasil. A atuação de ambos os sistemas intensificou o gradiente de pressão que direcionou os ventos de sul/sudeste no interior do continente por vários dias. A persistência dessa configuração atmosférica gerou recordes de temperaturas mínimas e uma ampla área coberta por geada em diversos estados, incluindo o registro de neve no Pico das Agulhas Negras, dentro do Parque Nacional de Itatiaia

Onda de Frio Histórica no Brasil: um Estudo de Caso de Junho de 1985

Ondas de frio históricas no Brasil deixaram um legado de impactos no setor agrícola e na saúde pública ao longo do século XX. Entender a dinâmica da circulação atmosférica associada aos extremos frios é fundamental para a elaboração de medidas mitigadoras que visam a redução dos impactos na sociedade e no campo. Diante disso, o objetivo desse trabalho é realizar uma análise sinótica e de grande escala detalhada da forte e duradoura onda de frio que atuou no país no início de junho de 1985. Para tanto, utilizaram-se os dados da reanálise European Centre for Medium-Range Weather Forecast Reanalysis v.5 (ERA5) com resolução de 0,25º na construção dos campos sinóticos. Os resultados mostram que a onda de frio teve dois pulsos, o primeiro com uma incursão de ar frio mais rápido e menos intenso associado a uma onda amplificada de caráter mais estacionário na atmosfera superior, enquanto o segundo pulso ocorreu por um processo de amplificação dessa onda já existente. Esse processo levou a formação de um bloqueio no oceano Atlântico, de modo que a configuração do campo de pressão em superfície persistiu na costa leste da América do Sul e manteve dias consecutivos de ventos de sul sobre o interior do Brasil

Análise Sinótica e de Grande Escala de Ondas de Frio Extremas no Sudeste do Brasil no Século XX

O século XX foi marcado por várias ondas de frio intensas no Brasil. Devido aos impactos das baixas temperaturas para a saúde pública e agricultura, este trabalho teve como objetivo investigar 12 eventos de ondas de frio extremas ocorridas no Sudeste do Brasil entre os anos de 1965 e 2017 e as configurações sinóticas e de grande escala associadas a tais fenômenos. Para tanto, utilizaram-se os dados da reanálise do ERA20-C com resolução de 0,75º a fim de elaborar os campos sinóticos e composições. Com relação aos padrões sinóticos dos 12 eventos, há uma similaridade da estrutura das ondas na atmosfera superior que, em geral, apresentam cristas amplificadas entre o oceano Pacífico leste e a América do Sul (AS), além de cavados amplificados meridionalmente sobre o oceano Atlântico Sudoeste. Esse padrão de onda é importante para direcionar o escoamento de sul para norte nos baixos níveis, gerando advecção horizontal fria na Região Sudeste. As composições da altura geopotencial em 250 hPa mostram um trem de ondas de Rossby de número 2 amplificado no oceano Pacífico leste em direção ao continente sul-americano dois dias antes do máximo extremo frio no local de estudo. As cristas que se amplificam do oceano Pacífico leste em direção à Patagônia e, posteriormente, para o oceano Atlântico, parecem ser uma resposta aos eventos da quebra da onda de Rossby (que se configuram como um padrão de bloqueio dipolo) entre o continente e oceano Atlântico sudoeste. O ray tracing confirmou a propagação das ondas de Rossby em direção à AS, principalmente as de número 2 e a partir das altas latitudes do oceano Pacífico

CARACTERÍSTICAS ANÔMALAS DO VERÃO DE 2019

O verão de 2019 (dez/18 e jan-fev/2019) foi um período anômalo. Em dezembro, várias estações meteorológicas no Sudeste do Brasil registraram temperaturas muito abaixo da climatologia como, por exemplo, a cidade de Itajubá, em que a temperatura mínima chegou a 11,1 °C. Já o mês de janeiro foi extremamente seco no Sudeste. Diante desse contexto, o objetivo do presente estudo foi registrar e explicar tais anomalias. Para tanto, foram utilizados dados de estações meteorológicas, da análise do Global Forecast System e do Climate Prediction Center e da reanálise ERA-Interim. O período anomalamente frio esteve associado à  incursão de uma onda de frio entre 7 e 10 de dezembro de 2018, enquanto o episódio seco em janeiro de 2019 esteve associado com o deslocamento do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul para oeste de sua posição climatológica, fazendo com que as anomalias de pressão atmosférica e temperatura da superfície do mar ficassem positivas; essas características dificultaram a ocorrência de precipitação no Sudeste e foram similares a da seca do ano de 2014. O modelo de previsão climática CFSV2 foi utilizado a fim de conhecer sua acurácia na previsão da seca de janeiro. Os resultados revelam que o modelo superestimou (subestimou) a precipitação (temperatura) nas regiões atingidas pelo período de estiagem na estação chuvosa

Características do evento convectivo ocorrido em Santa Rita do Sapucaí-MG em outubro de 2019

Santa Rita do Sapucaí is a city located in south Minas Gerais (MG) state, Brazil. On October 24th, 2019, at 20:00 UTC, a hailstorm struck the city, causing widespread damage. This study evaluates the meteorological conditions that led to the storm formation using a multiscale approach i.e., analyzing the synoptic, mesoscale, and physical properties of the thunderstorm using collected data from different sources. The synoptic analysis showed that the thunderstorm developed in response to the dynamic (wind divergence at upper levels that causes upward movements) and thermodynamic (instability) processes in the atmosphere. This was a Severe Storm (SS), according to the Potential for Severity and Hail index. The relationship between CAPE and vertical wind shear, in conjunction with radar images, showed that the thunderstorm started as a multicellular system. The thunderstorm was characterized by deep clouds tops, intense ice production, and high intra-cloud (up to 160 min-1) and cloud-to-ground (up to 20 min-1) lightning rates before the hail precipitated, showing that these lightning data can be used to predict surface hail precipitation.A cidade de Santa Rita do Sapucaí, localizada no sul do Estado de Minas Gerais (MG), no dia 24 de outubro de 2019 a cerca de 2000 UTC foi atingida por uma tempestade de granizo que gerou diversos danos ao município. O presente estudo avalia as condições meteorológicas que propiciaram a ocorrência da tempestade com enfoque multiescala (sinótica, mesoescala e microfísica da tempestade). A análise sinótica mostrou que a tempestade se desenvolveu como uma resposta da dinâmica (divergência do vento em altos níveis que propiciou os movimentos ascendentes na coluna atmosférica) e termodinâmica (instabilidade) da atmosfera. A relação entre CAPE e cisalhamento vertical do vento, bem como imagens de radar, indicam que a tempestade foi multicelular. A tempestade foi caracterizada por topos profundos, intensa produção de gelo e alta taxa de relâmpagos intra-nuvem (até 160 por min) e nuvem-solo (até 20 por min) antes da ocorrência do granizo, indicando o potencial do uso de dados de relâmpagos como um parâmetro preditor da ocorrência de granizo em superfície