• Tipos de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCMs): linhas de instabilidade (LIs), “non squall lines” e Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs).

• Os CCMs e as LIs correspondem a uma categoria extrema dos SCMs, tal como a supercélula é um tipo extremo de tempestade.

• CCM é um agrupamento de Cbs cujas bigornas formam um cobertura contínua que dá o aspecto típico visto nas imagens de satélite.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – INTRODUÇÃO– INTRODUÇÃO

Imagens do canal infravermelho do satélite GOES-8 mostrando o início às 07:09 UTC (a), maturação às 09:10 UTC, (b) e dissipação do CCM às 11:39 UTC (c). Fonte: Lima e Jacondino de Campos, 2006.

• Os critérios definidos por Maddox (1980) levam em consideração o tamanho, a forma e o tempo de vida. Os critérios foram criados para identificar CCMs a partir de imagens de satélite do IR.

• Tamanho: cobertura de nuvens com área de 100mil km2 e temperaturas <-32ºC, sendo que a região mais interna da nuvem deve apresentar temperaturas <-52ºC com área de 50mil km2. Essas condições devem ocorrer por um período >6 horas.

• Forma: formato circular com excentricidade (eixo menor/eixo maior) maior que 0,7.

• Os CCMs formados sobre a AS apresentam, em média, área de cerca de 190mil km2, e tempo de vida em torno de 16 horas (Conforte, 1997).

• Os CCMs da América do Sul são 60% maiores que os da América do Norte (Velasco e Fristch, 1987).

• Os CCMs tropicais são menores em termos de tamanho e duração e seu ciclo diurno é controlado principalmente pelo aquecimento radiativo.

• Poucos CCMs ocorrem sobre a bacia Amazônica.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CRITÉRIOS– CRITÉRIOS

• Os critérios são demasiadamente restritivos, uma vez que existem muitos sistemas menores do que aqueles descritos por Maddox que parecem ter estruturas e mecanismos similares àqueles atribuídos aos CCMs (Zipser, 1982).

• Quando nem todas as condições descritas acima podem ser verificadas, os sistemas são denominados de SCMs.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CRITÉRIOS– CRITÉRIOS

Fonte: Browning, 1986.

• Estágios do sistema: gênese ou formação, intensificação, estágio maduro e dissipação.

• Gênese: geralmente ocorre no final da tarde e início da noite, quando as primeiras células convectivas se desenvolvem. Os efeitos de escalas locais, como topografia e fonte de calor localizada, podem exercer um papel importante. Durante o período da noite, a atmosfera em baixos níveis encontra-se mais estável e o fluxo de calor e umidade provenientes da região amazônica fornece condições necessárias para que os sistemas cresçam.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA– CICLO DE VIDA

• A circulação convectiva predomina nos primeiros estágios.

• No início, apresenta maior convergência de massa na superfície, estendendo-se até 750mb e divergência acima desse nível.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA– CICLO DE VIDA

• Estágio maduro: geralmente ocorre durante a madrugada, coincidindo com o horário de máxima intensidade do JBN. Os elementos de convecção intensa continuam a se formar. Há chuvas fortes localizadas, mas as tempestades severas ainda podem ocorrer. Maior área de cobertura de nuvens convectivas. O sistema é composto por diferentes partes: convectiva (20% da área total, contribuem com 50% do total de precipitação), nuvens estratiformes e Cbs em dissipação, nuvens cirrus (52% da área total). Uma mistura de chuva convectiva e estratiforme, com área de precipitação estratiforme se tornando extensa. Movimentos ascendentes e descendentes de mesoescala.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA– CICLO DE VIDA

• Na fase de maturação, a camada de convergência estende-se até 400mb, mas com intensidades menores, e a divergência do vento em 200mb intensifica-se. Nota-se uma pequena divergência abaixo de 900mb, que pode ser atribuída a uma mesoalta formada pela evaporação da precipitação.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA– CICLO DE VIDA

• Dissipação: o fluxo de calor e umidade é reduzido. Elementos de intensa convecção não se desenvolvem mais, mas a área de nuvens estratiformes persiste por algum tempo com chuva fraca. A circulação local do tipo vale-montanha (ventos sopram do vale para os Andes) também contribui durante o processo de dissipação, pois favorece uma região de divergência em baixos níveis no interior do vale. A dissipação ocorre por volta das 12UTC.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA– CICLO DE VIDA

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• A circulação de mesoescala predomina nos últimos estágios.

• Ciclo de vida típico: início à noite ou de madrugada, chegando à sua máxima extensão durante a manhã e dissipando-se por volta do meio-dia.

• Na fase de dissipação, a estrutura é praticamente a mesma da maturação, mas a intensidade da camada de convergência é ainda mais fraca.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA– CICLO DE VIDA

• Os sistemas de maior duração apresentam, na média, um tamanho maior. Esses sistemas crescem rapidamente nas primeiras 4 horas até um tamanho médio de 105km de raio. Posteriormente, o sistema mantém-se no estágio de maturação até umas 6 horas de vida e começa a se dissipar, levando um tempo consideravelmente maior para diminuir de tamanho.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA– CICLO DE VIDA

• Nota-se um grande número de ocorrências na primavera e no verão, e a preferência pela faixa latitudinal entre 15 e 30ºS (ao sul de 30°S) .

• A região sudeste da AS, onde fica a bacia do Prata, é apontada por Nesbitt, Zipser e Cecil (2000) como tendo os CCMs mais intensos do globo.

• Deslocamento mais zonal na primavera e início de outono, e mais meridional (de sudoeste para nordeste) nos meses de verão (Velasco e Fristch, 1987).

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – LOCAL E PERÍODO– LOCAL E PERÍODO

• Ciclo de vida revela forte dependência da geografia da região: cadeia de montanhas dos Andes a oeste, o vale dos rios Paraguai e Paraná e, mais a leste, a Serra do Mar. A Cordilheira dos Andes exerce um papel importante no ciclo de vida dos CCMs.

• Os mecanismos de disparo das primeiras células: circulação vale-montanha (a umidade associada ao ventos catabáticos, que descem a montanha e sofrem ascensão no vale), o ciclo diurno do JBN (influência mais significativa ocorre no período de maturidade, seguido pela de formação, enquanto que no período de dissipação observa-se o enfraquecimento do JBN) e aproximação de frentes frias vindas do sul.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – FORMAÇÃO– FORMAÇÃO

Fonte: http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/mtnval/print.htm

• Os processos microfísicos de nuvem que definem a eficiência da precipitação: o JBN transporta, além de umidade e calor, produtos da queima da biomassa oriundos do Brasil Central. Em especial, na primavera, os CCMs desenvolvem-se em ambiente repleto de aerossóis, parte dos quais atuam como núcleos de condensação de gotas de nuvens, cujos impactos na produção de chuva podem ser significativo.

• Influência de condições sinóticas: presença simultânea do JBN e do jato em altos níveis (JAN). A combinação entre o ar quente e úmido advectado pelo JBN e a circulação transversa ao JAN pode ser um fator importante para explicar o desencadeamento da convecção sobre a região próxima à saída do JBN e a noroeste do núcleo da corrente de JAN.

• Em termos de grande escala: a AB e a Baixa do Chaco atuam para gerar convergência. Movimentos ascendentes e aquecimento em baixos níveis, condições necessárias para desencadear a convecção.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – FORMAÇÃO– FORMAÇÃO

• Os centros de convergência e divergência em altos níveis, por continuidade de massa, estão ligados a circulações transversais (cortes AA’ e BB’). Existindo um jato de baixos níveis vindo de norte, o centro de convergência em baixos níveis, no ramo de circulação direta é intensificado, dando origem a uma região favorável à formação de CCM (corte BB’). JAN localizado por volta de 5º ao sul da posição do CCM no horário de sua máxima extensão.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – FORMAÇÃO– FORMAÇÃO

• A evolução do sistema apresenta, tanto nas simulações de Rocha (1992) como em estudos observacionais, como o de Cotton et al. (1989), a gradual formação de um centro de vorticidade ciclônica em níveis médios e baixos, que é provavelmente responsável pelo formato circular observado. Em altitude, logo acima do CCM aparece divergência com vorticidade anticiclônica. O padrão de vorticidade seria o resultado de um fenômeno do tipo CISK (Instabilidade Condicional do Segundo Tipo) utilizado para explicar a longevidade de ciclones tropicais e resultantes do abaixamento da pressão em superfície associado à presença intensiva e extensiva de convecção profunda.

• Inicialmente, são extremamente dependentes das forçantes iniciais. Entretanto, durante seu ciclo de vida, adquirem uma circulação própria, gerada pela liberação de calor latente e pelos efeitos radiativos da cobertura de nuvens.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – FORMAÇÃO– FORMAÇÃO

• A atividade convectiva sobre o norte da Argentina, Paraguai e sul/sudeste do Brasil apresenta uma correlação negativa com a convecção associada à ZCAS. Em situações em que a ZCAS estava ausente, observava-se que o JBN se intensificava, enquanto na presença de ZCAS a circulação predominante era de noroeste/sudeste, inibindo o fornecimento de calor e umidade para os CCMs.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – ZCAS– ZCAS

• Em 1981 (ano de La Niña) foram classificados 22 sistemas, enquanto que em 1983 (ano de El Niño) houveram 56 ocorrências -> alguns padrões de grande-escala são mais favoráveis para a geração de CCMs.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – EL NIÑO E LA NIÑA– EL NIÑO E LA NIÑA