Fundamentação em Meteorologia Física
Introdução
Este modelo conceitual descreve o CCM sobre a América do Sul Subtropical (ASS).
A partir das imagens de satélite, os CCMs são identificados por sistemas grandes (cerca de 100 km em pelo menos uma direção) e de forma circular. O CCM pode incluir frentes de rajadas, ecos de arco e/ou células convectivas isoladas, onde cada uma apresenta um ciclo de vida próprio. Embora isoladas umas das outras, juntas formam um complexo de tempestades maior com uma piscina fria em expansão e um notório escudo de nuvem no topo (bigorna).
A tabela a seguir mostra os critérios pelos quais o CCM é definido.
| Critério | Características |
|---|---|
| Tamanho: A | temperatura do topo da nuvem <= -32°C, area de cobertura >= 100 000 km2 |
| Tamanho: B | temperatura do top da nuvem <= -52°C, área de cobertura >= 50 000 km2 |
| Início | tamanhos A e B satisfeitos |
| Duração | tamanhos A e B que duram por pelo menos 6 horas |
| Extensão Máxima | cobertura de nuvem que satisfaz o critério de temperatura |
| Formato | Excentricidade (menor eixo /maior eixo) >= 0.7 na fase de tamanho máximo |
| Dissipação | critérios de tamanho A e B deixam de ser satisfeitos |
Revisão Geral
Os CCMs têm tipicamente quatro fases: iniciação, desenvolvimento, estágio maduro e dissipação.
1. Iniciação
Esta fase pode incluir linhas de rajadas, ecos de arco e células convectivas isoladas, cada uma com seu próprio ciclo de vida. Cada sistema contribui para a expansão da piscina fria e bigorna.
As seguintes características ambientais são favoráveis ao desenvolvimento do CCM:
- zonas baroclínicas proeminentes caracterizadas por valores localmente altos de cisalhamento vertical troposférico e elevados valores de CAPE;
- jato de baixos níveis orientado quase perpendicularmente à zona baroclínica;
- advecção quente acentuada;
- máximo de umidade absoluta;
- convergência em baixos níveis e divergência em altos níveis;
- aproximação de fraco cavado e vorticidade máxima em médios níveis;
- na maioria dos casos, presença de jato de altos níveis;
- advecção de temperatura quente em baixos níveis juntamente com a advecção de vorticidade ciclõnica aumentando com a altura em toda a troposfera, causando máximo movimento ascendente nos níveis médios.
Iniciação de um CCM: células convectivas isoladas próximas umas das outras.
2. Desenvolvimento
A convergência de ar quente e umidade em baixos níveis alimentam o processo de convecção.
3. Estágio Maduro
Os elementos convectivos continuam a sustentar a atividade do sistema.
Estágio maduro de um CCM: aglomerado quase circular de tempestades convectivas. O ar frio descendente cria frentes de rajada o redor do aglomerado, especialmente à frente dele.
4. Dissipação
A convecção cessa.
Estágios de um CCM que ocorreu em 19 de Outubro 2009 - Estágios: Iniciação (Primeiras tempestades), Desenvolvimento, Maturação e Dissipação
Localização Geográfica
A região denominada como Sul da América do Sul (SAS) compreende o sul da Bolívia, Paraguai, norte da Argentina e Uruguai e sul do Brasil. Nesta região encontra-se a quinta maior bacia hidrográfica do mundo, a Bacia do rio da Prata (imagem à esquerda). Alguns dos complexos de tempestades mais intensos do mundo, como por exemplo, complexos convectivos de mesoescala (CCM) e sistemas convectivos de mesoescala (SCM) são encontrados nesta região. As medidas de precipitação de CCM ajudam a estimar o hidroclima da Bacia do Rio da Prata. Os CCM geralmente formam-se cerca de 20°S - 35°S e 70°W - 45°W.
Mapa topográfico da SAS. O perímetro da Bacia da Prata é delineado. Mapa topográfico da região onde CCMs tendem a se formar. Localização entre 20°S - 35°S e 70°W - 45°W.
Variação Sazonal
As imagens abaixo fornecem informações sobre a frequência de ocorrência e características dos CCM observadas durante o verão austral (definida entre outubro-maio) nos anos entre 1998-2007 por Durkee e Mote (2009). A imagem à esquerda mostra que as frequências mais altas ocorrem entre dezembro e janeiro. Para o período em questão, foram registrados 70 eventos em dezembro e 66 em janeiro. A figura à direita descreve as áreas de frequência de ocorrência do CCM. Os tons de cinza representam o número de casos em que os pontos da grade foram localizados dentro da região do CCM. O Nordeste da Argentina, Paraguai e sudoeste do Brasil são as regiões com maior número de observações de CCM.
Gráfico "box-and-whisker" da frequência de CCMs nos meses da estação quente no período de 1998-2007. As caixas mostram a faixa de valores dentro dos quartis, as estacas mostram os percentuais de 10 e 90%, e as linhas sólidas indicam a mediana. 'n' é igual ao número de eventos para cada mês. Frequência de CCMs na estação quente (Outubro-Maio) no período de 1998-2007 (N=330), determinado pelo número de vezes no qual os pontos de grade estiveram localizados dentro de um trajeto de tempestade de um CCM.
Características regionais
O CCM tem iniciação geralmente no final da tarde ou início da noite, onde os sistemas alcançam o tamanho máximo durante a noite antes de dissipar na manhã seguinte.
As maiores taxas de precipitação são mais prováveis de ocorrerem entre a iniciação e a extensão máxima.
A maior frequência de ocorrência (quase 75% dos casos) para início, extensão máxima e terminação foi observada às 17:45, 20:45 e 02:45 UTC, respectivamente. E a duração média dos eventos foram de 14 horas.
O tamanho médio de todos os 330 CCM durante a extensão máxima era 256 500 km2. Os maiores CCM ocorreram no final da primavera, início do verão e outono, enquanto os sistemas menores ocorreram no final do verão. E a maioria dos CCM tiveram seu ciclo de vida completo dentro de 20°S - 30°S.
Frequência de CCM durante o início, tamanho máximo, e as etapas de dissipação:
Frequência de CCMs durante a iniciação, tamanho máximo, e estágios de finalização. Frequência do tamanho máximo de cobertura das nuvens.
Duração do ciclo de vida de MCC por mês. Cobertura de nuvens de CCMs durante o estágio de iniciação, observados durante os mêses da estação quente (Outubro-Maio), no período de 1998-2007.
Extensão máxima da cobertura de nuvens CCMs, observados durante os mêses da estação quente (Outubro-Maio) no período de 1998-2007. Cobertura de nuvens CCMs na fase de terminação, observados durante os mêses da estação quente (Outubro-Maio) no período de 1998-2007.