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                    UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS
PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA

THAISE GOMES DA SILVA

FORMAÇÃO DOS VÓRTICES CICLÔNICOS DE MÉDIOS NÍVEIS

MACEIÓ
2017

THAISE GOMES DA SILVA

FORMAÇÃO DOS VÓRTICES CICLÔNICOS DE MÉDIOS NÍVEIS

Dissertação
de
Mestrado
apresentada ao Programa de PósGraduação em Meteorologia da
Universidade Federal de Alagoas,
como requisito parcial para
obtenção do grau de Mestre em
Meteorologia.

Orientador (a): Prof.ª Dr.ª Natalia
Fedorova.
Coorientador: Prof. Dr. Vladimir
Levit

MACEIÓ
2017

Catalogação na fonte
Universidade Federal de Alagoas
Biblioteca Central
Bibliotecária responsável: Helena Cristina Pimentel do Vale
S586f

Silva, Thaise Gomes da.
Formação dos vórtices ciclônicos de médios níveis / Thaise Gomes da Silva.
– 2017.
70 f. : il. tabs. e gráfs.
Orientadora: Natalia Federova.
Coorientador: Vladimir Levit.
Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Universidade Federal de Alagoas.
Instituto de Ciências Atmosféricas, Maceió, 2017.
Bibliografia: f. 65-70.
1. Meteorologia. 2. Vórtices ciclônicos de médios níveis - Formação.
3. Previsão do tempo. I. Título.

CDU: 551.515

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus pela vida.
À minha mãe Maria Tributina, que tanto amo, pela sua dedicação e incentivo.
Aos meus professores Dr.ª Natalia Fedorova e Dr. Vladimir Levit, pela confiança,
oportunidade e paciência na orientação de mais um trabalho.
À Dr.ª Maria Luciene de Melo e à Dr.ª Iracema Fonseca de Albuquerque Cavalcanti por
aceitarem fazer parte da banca examinadora.
A todos os professores do Instituto de Ciências Atmosféricas da UFAL que contribuíram no
meu aprendizado.
Aos meus amigos do Laboratório de Sinótica e Física – UFAL, por me ajudarem nos
momentos de dúvidas, em especial ao Eliseu Afonso e à Nídia Maria.
Aos meus colegas de Pós-Graduação pelos conhecimentos compartilhados e descontrações.
Aos meus familiares e amigos de longas datas, em especial ao Wagner Cabral, á Ana Carolina
e ao Antonio Thomás por todo companheirismo e incentivo.

RESUMO
A previsão do tempo de curto prazo se baseia nas análises dos sistemas atmosféricos, com
isso o trabalho teve como principal objetivo analisar e determinar os processos de formação
dos Vórtices Ciclônicos de Médios Níveis (VCMNs). Foram utilizados dados de reanálise do
European Centre for Medium-Range Weather Forecasts para elaboração dos campos
meteorológicos, usando para identificação dos VCMNs, determinação dos processos de
formação, avaliação da estrutura e dos movimentos verticais. Imagens do Satélite
Goes12+Meteosat9 do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos foram utilizadas
para verificação de nebulosidade na região do vórtice. Dados de precipitações da Secretaria de
Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos de Alagoas foram usados para avaliar a
influência do VCMN no tempo de Alagoas. Foram identificados e analisados 62 casos da
ocorrência do vórtice durante o ano de 2010. Detectou-se 19 casos com duração entre 12-24
horas e 15 casos de VCMN com duração de 30-42 horas. O VCMN se formou no nível 700
hPa em cerca de 55% (34 casos) de todos os vórtices. A camada mais frequente de atuação
dos vórtices foi entre 700-600 hPa em 29% (18 casos) dos casos e 19% (12 casos) dos
VCMNs foram localizados apenas no nível de 700 hPa durante seu tempo de vida. Os
VCMNs foram formados no cavado na Corrente de Leste (Tipo I), na Corrente de Oeste (Tipo
II) e nas correntes dos dois hemisférios e na meridional (Tipo III). Foram definidos dez
subtipos dentro desses três tipos de processos de formação dos VCMNs. Foram determinados
dois subtipos mais frequentes: o primeiro subtipo (Cavado na Corrente de Leste com eixo de
noroeste para sudeste) do Tipo I apresentou 17 casos e o segundo subtipo (Cavado na
Corrente de Oeste com eixo de sudeste para noroeste) do Tipo II com 13 casos observados. Os
valores mais frequentes de vorticidade foram -3x10-5 e -4x10-5 s-1. Foram detectados valores
de divergência e convergência fracos para todos os casos, mas 16 casos apresentaram apenas
convergência. Observou-se que 32 casos apresentaram movimentos descendentes na préformação e que 35 casos apresentaram movimentos descendentes e ascendentes durante a
formação do centro do vórtice. No estudo de caso foram observadas nuvens de baixos níveis e
uma precipitação máxima de 11,4 mm/ 24 h no município de Atalaia. Com isso, foi possível
enfatizar a relevância desses resultados para a previsão do tempo de curto prazo e a
necessidade de mais estudos sobre os VCMNs.
Palavras-chave: Processos de formação. VCMN. Previsão do Tempo.

ABSTRACT
Short-term weather forecasting is based on the analyses of the atmospheric systems and so the
main aim of the study was determination and analyses of the processes of the Middle
Tropospheric Cyclonic Vortex (MTCV) formation. Data of the European Center for MediumRange Weather Forecasts were used for the meteorological fields elaboration, using for
MTCVs identification, determination of the formation processes and evaluation of the
structure and vertical movements. Satellite images Goes12+Meteosat9 from the Center for
Weather Forecasting and Climate Studies were used to verify cloudiness in the vortex region.
Rainfall data of the Secretariat of the Alagoas State for the Environment and Water Resources
were used to evaluate the influence of the MTCV in the Alagoas weather. Sixty two cases of
the vortex occurrence during 2010 were identified and analyzed in the study. There were
detected 19 cases lasting 12-24 hours and 15 cases of MTCV lasting 30-42 hours. MTCV can
be formed at the level 700 hPa in around 55% (34 cases) of all vortexes. The most frequent
layer of performance was between 700-600 hPa in 29% (18 cases) of cases and 19% (12
cases) of MTCVs were located only at the level 700 hPa during their lifetime. The MTCVs
were formed in the trough on the Eastern Stream (Type I), Western Stream (Type II) and
formed in the currents of the two hemispheres and in southern current (Type III). Ten
subtypes were determined within these three types of the VCMN formation processes. Two
more frequent subtypes were determined: first subtype (Trough on the East Current with the
northwest to southeast axis) of Type I presented 17 cases and the second subtype (Trough on
the Western Stream with southeast to northwest axis) of Type II presented 13 cases. The
values of more frequent vorticity were -3x10-5 and -4x10-5 s-1. Weak values of divergence and
convergence were detected in all cases, but 16 cases presented only convergence. It was
observed that 32 cases presented sinking before the formation of the vortex center and 35
cases presented sinking and lifting during the formation of the vortex center. Low level clouds
and a maximum precipitation of 11 mm/24 h in the Atalaia municipality were observed in the
study case. It was able to emphasize the relevance of these results for short-term weather
forecasting and the necessity of more studies of MTCVs.
Keywords: Processes of formation. MTCV. Weather Forecast.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO....................................................................................................................10
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA............................................................................................11
2.1 Ciclone extratropical baroclínico com zonas frontais.........................................................11
2.2 Ciclone barotrópico ou Baixa do Chaco.............................................................................13
2.3 Alta subtropical...................................................................................................................14
2.4 Zona de Convergência Intertropical....................................................................................15
2.5 Complexos Convectivos de Mesoescala.............................................................................16
2.6 Corrente de Jato Subtropical e Corrente de Jato Polar........................................................17
2.7 Alta da Bolívia....................................................................................................................19
2.8 Vórtice Ciclônico de Altos Níveis......................................................................................21
2.9 Distúrbios Ondulatórios de Leste........................................................................................25
2.10 Vórtice Ciclônico de Médios Níveis.................................................................................28
3 DADOS E METODOLOGIA.............................................................................................30
3.1 Área de estudo.....................................................................................................................30
3.2 Dados..................................................................................................................................30
3.2.1 Reanálise do ECMWF.....................................................................................................30
3.2.2 Satélite..............................................................................................................................31
3.2.3 Precipitações....................................................................................................................31
3.3 Metodologia........................................................................................................................31
3.3.1 Método de análise da identificação, estrutura e movimentos verticais do VCMN..........31
3.3.2 Identificação da influência do VCMN na nebulosidade e precipitação...........................33
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO.........................................................................................35
4.1 Informações gerais sobre os VCMNs.................................................................................35
4.2 Duração dos VCMNs..........................................................................................................36
4.3 Camadas da formação e atuação dos VCMNs...........................................................................37

4.4 Tipos de processos de formação dos VCMNs....................................................................38
4.5 Frequência dos processos de formação dos VCMNs..........................................................41
4.6 Variação sazonal de processos de formação dos VCMNs..................................................42
4.7 Exemplos dos subtipos de processos de formação..............................................................43
4.8 Estrutura e movimentos verticais nos processos de formação dos VCMNs.......................48
4.9 Exemplos da estrutura e dos movimentos verticais de um subtipo de cada Tipo...............53

4.10 Estrutura e movimentos verticais do subtipo I (CL a)......................................................57
4.11 Estudo de casos.................................................................................................................58
4.11.1 Pré/Formação do caso 40 e Pré-formação do caso 41...................................................59
4.11.2 Intensificação/dissipação do caso 40 e Formação do caso 41.......................................60
4.11.3 Intensificação/dissipação, nebulosidade e precipitações do caso 41.............................61
5 CONCLUSÃO......................................................................................................................65
REFERÊNCIAS……………………………………………………………………...……67

10

1 INTRODUÇÃO

A previsão de tempo de curto prazo se baseia no estudo de análises de diversos
campos meteorológicos para uma compreensão e determinação de sistemas de escala sinótica.
O Vórtice Ciclônico de Médios Níveis (VCMN) foi observado, primeiramente, nas análises
de uma banda frontal que influenciou o Nordeste Brasileiro (FEDOROVA et al., 2006).
Quando se analisou a situação sinótica, durante quatro anos, associada a intensas
precipitações em Alagoas, verificou-se a ocorrência de um vórtice em médios níveis em 7
casos (2%) (PONTES DA SILVA, 2008 E PONTES DA SILVA et al., 2011).
No estudo dos VCMNs durante três anos, foram identificados 696 vórtices localizados
predominantemente sobre o Oceano na faixa entre 6º-18ºS, a partir daí, foi realizada análise
da frequência, duração, distribuição espacial e sazonal do sistema (SANTOS, 2012;
FEDOROVA et al., 2016). Quanto à distribuição da duração dos casos de VCMNs, foram
registrados 492 casos com duração entre 6-12 horas e 40 casos com duração igual ou superior
a 42 horas (SANTOS, 2012). Foram realizados também estudos de casos desse sistema, onde
se avaliou a estrutura tridimensional, os fenômenos adversos e os Complexos Convectivos de
Mesoescala associados aos VCMNs que influenciaram no tempo do Estado de Alagoas
(SILVA et al., 2014; SILVA, 2015).
Diante do exposto, o trabalho tem como principal objetivo determinar os processos de
formação dos VCMNs, seguido da duração, as camadas preferenciais de atuação e a análise
da estrutura e dos movimentos verticais no momento da pré-formação e da formação do
vórtice. Destacando que esses estudos foram feitos para fins de obter uma melhoria na
qualidade da previsão do tempo de curto prazo da região.

11

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Neste capítulo foram apresentados alguns dos principais sistemas que atuam sobre a
América do Sul e oceanos adjacentes, tanto em baixos como em altos níveis. Além disso,
foram expostos trabalhos realizados sobre os VCMNs.
Na Figura 1 foi observada a localização aproximada dos sistemas em baixos (Figura 1
(a)) e altos níveis (Figura 1(b)) que atuam sobre a América do Sul, estudados em diversos
trabalhos e livros (RIEHL, 1979; SATYAMURTY et al., 1998; VIANELLO; ALVES, 2000;
FEDOROVA, 2008).

Figura 1 - Principais sistemas atuantes na América do Sul e oceanos adjacentes: (a) em baixos níveis e (b) em
altos níveis.

(a)
B – Ciclone extratropical baroclínico com zonas
frontais
BC - Ciclone barotrópico ou Baixa do Chaco
A – Anticiclone extratropical
AST – Alta Subtropical
CG – Ciclogênese
ZCAS - Zona de Convergência do Atlântico Sul
JBN – Jato de Baixos Níveis
CCM – Complexos Convectivos de Mesoescala
LI - Linha de Instabilidade
CONV – Atividade convectiva
ZCIT – Zona de Convergência Intertropical

(b)

CJST – Corrente de Jato Subtropical
CJP – Corrente de Jato Polar
AB - Alta da Bolívia
VCAN – Vórtice Ciclônico de Altos Níveis

Fonte: Adaptada de Satyamurty et al. (1998).

2.1 Ciclone extratropical baroclínico com zonas frontais
De acordo com Tubelis e Nascimento (1980) “ciclones frontais são núcleos em que o
ar apresenta circulação ciclônica e que são formadas nas superfícies de descontinuidades

12

frontais. Apresentam estrutura em constante evolução e possuem vida de alguns dias apenas”.
Esse tipo de ciclone apresenta alguns estágios de desenvolvimento.
Na Figura 2 foram vistos esses estágios de forma simples, onde no primeiro estágio o
ar frio é deslocado na direção equatorial e o ar quente na direção polar, nele é apresentado a
frente quente e fria, e também uma isóbara fechada, inicialmente. No ciclone jovem o campo
térmico e bárico ficam mais definidos e a pressão começa abaixar no centro, além de
apresentar gradientes elevados de geopotencial e de temperatura. No estágio de
desenvolvimento máximo, o ciclone se apresenta mais profundo e com as três frentes, sendo
elas a quente, fria e oclusa. O ciclone no último estágio é frio e se localiza em toda atmosfera,
como as isoípsas e isotermas estão quase paralelas há mudança de pressão e da temperatura,
assim como o enfraquecimento dos movimentos ascendentes e se tornando barotrópico
(FEDOROVA, 2001).

Figura 2 - Esquema da evolução de um ciclone extratropical (B). Indicando: o ar frio (F) e quente (Q).

1

2

3

4

Fonte: Adaptada de Varejão-Silva (2005).

As frentes frias, quentes e oclusas nem sempre foram fáceis de serem identificadas.
Alguns dos principais métodos identificam frentes através das informações sumárias obtidas
pelos dados de satélite e de diferentes campos, como pressão, linhas de corrente, temperatura,
espessura, laplaciano da pressão, umidade e outros (FEDOROVA; CARVALHO, 2000).
Outra forma de identificação foi quando avaliaram as passagens frontais, considerando a
queda de temperatura em 925 hPa, mudança na componente meridional do vento em 925 hPa
e aumento da pressão ao nível médio do mar, no intervalo de dois dias. (ANDRADE;
CAVALCANTI, 2004).
Uma frente foi identificada através de imagens de satélites, dos campos horizontais de
temperatura potencial equivalente e advecção de temperatura potencial equivalente, indicando
que o posicionamento da frente é encontrado entre as áreas de advecção negativa e positiva,
apresentando forte gradiente de temperatura potencial equivalente (DA CRUZ et al., 2008).
Em outro trabalho foi identificado os fatores que favorecem o deslocamento dos sistemas

13

frontais sobre a América do Sul (AS) e suas influências sobre o Estado de Alagoas (AL), onde
foi constatado que as ondas frontais que organizaram atividades convectivas sobre AL
levaram, em média, 9 dias para se deslocar do sul da AS até as baixas latitudes e que de
novembro a março, as frentes que organizaram atividades convectivas sobre AL estiveram
associadas à interação da Zona de Convergência do Atlântico Sul e Vórtices Ciclônicos de
Altos Níveis (DA CRUZ, 2008).
Foram estudados 18 casos de sistemas frontais que influenciaram as condições de
tempo no Estado de Alagoas, analisando o deslocamento da frente desde o Sul do Brasil até a
região no NEB, onde foi possível constatar que a temperatura potencial equivalente foi a
única variável que apresentou a superfície frontal em médios e altos níveis, além de fortes
precipitações que atingiram até 190,2 mm/ 24 h no Baixo São Francisco-AL (SINHORI,
2015).

2.2 Ciclone barotrópico ou Baixa do Chaco
De acordo com Fedorova (2001) “uma baixa, ao nível do mar, com núcleo quente irá
enfraquecer com a altura, podendo passar a ser uma alta nos níveis superiores. Estes ciclones
formam-se principalmente no verão sobre a superfície”. Já as baixas de núcleo frio tem um
comportamento diferente, pois se intensificam com a altura. Sobre a superfície fria os ciclones
são observados até altos níveis (VASQUEZ, 2000; FEDOROVA, 2001).
A Baixa do Chaco tem um papel importante na circulação em baixos níveis, na região
do Paraguai e Bolívia, sendo bem definida durante o verão (LICHTENSTEIN, 1989), devido
ao saldo positivo de radiação solar (SELUCHI; MARENGO, 2000).
Esse sistema foi observado facilmente nos campos médios de pressão reduzida ao
nível do mar, como se exemplifica na Figura 3 (a), com seu centro localizado em torno de
23ºS e 60ºW (SELUCHI; SAULO, 2012). No entanto, nos mapas climatológicos realizados
manualmente a partir de um grande número de estações meteorológicas de superfície
mostraram a existência de dois centros separados (Figura 3 (b)): um localizado mais ao sul,
em torno dos 29ºS, conhecido como Baixa Termo-Orográfica ou Baixa do Noroeste
Argentino, e outro posicionado mais para o norte na região do Chaco Paraguaio-Boliviano,
conhecido como Baixa do Chaco (SELUCHI; SAULO, 2012 apud LICHTENSTEIN, 1980).

14

Figura 3 – Campo médio da pressão ao nível do mar (hPa) obtida das Reanálises do NCEP (1979-1995) (a) para
o período de Dezembro a Fevereiro. Os tons de cinza representam a altura da topografia (m). Campo médio da
pressão ao nível do mar (hPa) (b) para o mês de Janeiro obtida a partir de dados em estações de superfície (19271956).

(b)
(a)
Fonte: Seluchi; Saulo (2012). Adaptada de Lichtenstein (1980).

Quando foram observadas as diferenças entre as duas baixas, a Baixa do Noroeste
Argentino (BNOA) e a Baixa do Chaco (BCH), notou-se que a BNOA atua dentro de uma
massa de ar mais típica das latitudes médias, estando mais influenciada pela atividade
transiente, sendo este fato coerente com a proximidade do jato subtropical e com a maior
variabilidade diária de algumas variáveis. Já a BCH se desenvolveu numa atmosfera mais
instável do ponto de vista termodinâmico comparado com BNOA que mostrou uma atmosfera
menos instável na região que se desenvolve. Sendo assim, a BCH se relaciona com
precipitações mais abundantes, dentro de uma massa de ar mais típica das latitudes tropicais
(SELUCHI; SAULO, 2012).
No estudo da interação entre a extremidade frontal e o ciclone térmico, verificou-se
que a passagem da extremidade frontal no Sul do Brasil pode ser intensificada pela presença
do ciclone térmico (SIGNORINI, 2001).

2.3 Alta subtropical
Altas subtropicais (AST) são sistemas de alta pressão que estão localizados em torno
de 20° de latitude nos oceanos. Observou-se que no Hemisfério Norte são encontrados os

15

anticiclones subtropicais do Atlântico e do Pacífico Norte, enquanto no Hemisfério Sul,
verificam-se os anticiclones do Atlântico, Pacífico Sul e do sul do Oceano Índico
(HASTENRATH, 1984).
Observou-se que os centros de alta pressão se modificaram do inverno para o verão,
causando as diferenças de temperatura do ar de uma estação para outra. E também que
durante o inverno, as temperaturas são menores sobre os continentes, em consequência os
centros de alta pressão migram para o continente. No verão as temperaturas sobre os
continentes são maiores, e os centros de alta pressão localizam-se sobre os oceanos e são mais
determinados (VIANELLO; ALVES, 2000).
Outro trabalho apresentou também que a Alta Subtropical da América do Sul (ASAS),
no inverno, causa impactos em grandes centros urbanos principalmente nas proximidades do
litoral da região sudeste, por conta do continente estar mais frio que o oceano, a ASAS tende a
migrar para o continente, onde o vento encontra-se consideravelmente fraco na região
Sul/Sudeste (BASTOS; FERREIRA, 2000).
Com isso, observou-se que esses fatores são propícios à formações de nevoeiros de
radiação, inversões térmicas e geadas, se o ar for úmido, onde podem prejudicar a agricultura
e a população (BASTOS; FERREIRA, 2000). De acordo com Bastos e Ferreira (2000) “A
inversão térmica é muito comum no inverno, caracterizada pela anomalia da temperatura que
aumenta com a altitude. As regiões que mais sofrem influência da ASAS são as regiões Sul,
Sudeste e Centro-Oeste do Brasil”.
Já no período do verão, os ventos de superfície associados a ASAS enfraquecem a
medida que se aproximam do continente, verificou-se que esta característica diminui o
transporte de vapor de água na costa do Nordeste (NE) e que ao longo do litoral das regiões
Sudeste os ventos predominantes são de NE favorecendo o transporte de umidade do Oceano
Atlântico equatorial para o ramo oceânico da Zona de Convergência do Atlântico Sul. Assim,
comparando as situações de inverno e verão, em relação a circulação, observou-se que a
ASAS desloca-se ligeiramente para sudoeste e estava melhor configurada no verão
(BASTOS; FERREIRA, 2000).

2.4 Zona de Convergência Intertropical
A Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) é o encontro dos ventos procedentes do
Hemisfério Norte (alísios de nordeste) com os de sudeste (vindos do Hemisfério Sul). O
desenvolvimento de intensas correntes ascendentes é favorecido pela instabilidade
atmosférica que formam grandes nuvens convectivas e por consequência, precipitações

16

intensas (VAREJÃO-SILVA, 2005). De acordo com Melo et al. (2002) “A ZCIT apresenta
um comportamento mais zonal entre julho e setembro sobre o Oceano Atlântico Tropical
Norte, quando atinge sua posição mais ao norte. Em novembro e dezembro, a ZCIT inicia seu
deslocamento para o Hemisfério Sul”.
Um estudo verificou que a máxima precipitação no norte e no centro do Nordeste do
Brasil (NEB) nos meses de janeiro a fevereiro deve-se a influencia da ZCIT, onde nesse
período está na sua posição mais ao sul (4ºS), sendo assim o principal mecanismo dinâmico
responsável pela precipitação na estação chuvosa da região (CAVALCANTI et al., 2009).
Notou-se também que em alguns casos, a ZCIT consegue influenciar o tempo em Alagoas,
muitas vezes indiretamente, isto é, via “pulsos” de nebulosidade que se desprendem de sua
área de maior atuação e se dirigem para sul, atingindo o Estado (FERREIRA, 1996; XAVIER
et al., 2000; COELHO-ZANOTTI et al., 2004).
Quando foi realizada a análise da estrutura dos sistemas meteorológicos associados às
precipitações intensas em Alagoas entre 2003 e 2006, verificou-se que a ZCIT ou “pulsos” da
ZCIT correspondeu a um percentual de 11% do total dos casos avaliados (PONTES DA
SILVA et al., 2011).

2.5 Complexos Convectivos de Mesoescala
Os Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM) são definidos como um conjunto
de cumulonimbus (Cb), nuvens de forte desenvolvimento vertical produtoras de precipitações
intensas, sendo cobertos por densa camada de cirrus que podem ser facilmente identificados
em imagens de satélite como sendo sistemas aproximadamente circulares e com crescimento
explosivo num intervalo de tempo de 6 a 12 horas (MADDOX, 1980; SILVA DIAS, 1987).
Esse sistema possui características físicas bem definidas que podem ser vistas na Tabela 1:

17

Tabela 1 – Características físicas dos CCM.

A – Cobertura de nuvens com temperaturas ≤ -32°C observadas no IR
Tamanho

e com área ≥ 100000 km²
B – Região interna da cobertura de nuvens com temperaturas ≤ -52°C
observadas no IR e com área ≥ 50000 km²

Início

Caso as definições de tamanho A e B sejam satisfeitas

Duração

As definições de tamanho A e B deverão persistir num período ≥ 6h

Extensão máxima

Quando a definição do tamanho A (-32°C) alcançar seu maior
tamanho

Forma

Excentricidade ≥ 0,7 no momento de máxima extensão

Término

Quando as definições de tamanho A e B já não são satisfeitas
Fonte: Adaptada de Maddox (1980).

Em geral, os CCM são noturnos e continentais, tanto os de latitudes médias quantos os
tropicais nos dois hemisférios, o seu ciclo de vida começa poucas horas depois da formação
de células convectivas ocorrentes no final da tarde ou começo da noite, sua máxima extensão
ocorre durante a madrugada e o sistema persiste até a manhã (VELASCO; FRITSCH, 1987).
Um estudo fez a análise de um caso de CCM que atingiu o leste de Alagoas,
provocando precipitações intensas em Maceió, capital do Estado (FEDOROVA et al., 2004).
Em outro estudo se procurou analisar os fatores que deram origem a um intenso CCM sobre o
oeste de Alagoas, resultando em precipitações consideráveis, fortes descargas elétricas e até
queda de granizo (PONTES DA SILVA et al., 2008).
Quando analisados 80 eventos de CCM no NEB, notou-se que eles apresentaram
maior frequência durante o verão e outono, além disso, foram verificados valores de TSM
(Temperatura da Superfície do Mar) atingindo até 31°C (ALBUQUERQUE, 2011).
Foram estudados os CCM que atuaram no NEB durante o período de 11 anos, onde
puderam ser associados aos seguintes sistemas sinóticos: VCAN, extremidade frontal, ZCIT e
Alísios. Também foram detectados 58 eventos de CCM no NEB acompanhados de corrente
de jato (CJ) (MILHAHN JÚNIOR, 2013).

2.6 Corrente de Jato Subtropical e Corrente de Jato Polar
Corrente de jato é um escoamento do ar na alta troposfera ou estratosfera, que
apresenta velocidades maiores que 30 m/s, ocorre próximo a tropopausa, entre 9 a 13 km de
altura, limitando-se a poucos milhares de metros de profundidade e a dezenas de quilômetros

18

horizontalmente (FEDOROVA, 1999). A posição da Corrente de Jato com referência à
posição da tropopausa e da zona baroclínica intensa é mostrada no esquema da seção vertical
da atmosfera na Figura 4 (PALMÉN; NEWTON, 1969).

Figura 4 - Seção vertical, mostrando a zona de forte baroclinia na troposfera (entre A e C); zona frontal e
corrente de jato (J), situada sobre a vertical B.

Fonte: Palmén e Newton (1969).

Há dois tipos de corrente de jato, ambas localizadas na tropopausa, onde há mistura do
ar troposférico e estratosférico, onde se verifica que a corrente de ventos mais próxima dos
pólos é chamada de Corrente de Jato Polar (CJP), e aquela mais próxima da região subtropical
de Corrente de Jato Subtropical (CJS) (AHRENS, 2000).
A CJP forma-se na fronteira entre a circulação polar e a célula de Ferrel; encontra-se
geralmente entre as latitudes de 35ºS a 70ºS com aproximadamente 13 km de altura ou em
nível de pressão (~200 hPa). A sua posição é mais próxima ao equador durante o inverno do
que no verão. A corrente de jato Subtropical forma-se onde as células de Ferrel e Hadley se
encontram. A CJS está associada à circulação da Célula de Hadley e geralmente fica
localizada no limite polar dessa célula, entre as latitudes de 20ºS a 35ºS, conforme Figura 5
(AHRENS, 2000).

Figura 5 - Representação esquemática da circulação meridional e as correntes de jato associadas.

Fonte: Costa (2010). Adaptada de NWS/NOAA.

19

A CJS tem aspecto de uma banda longa e estreita de cirrus. Esse jato é mais
desenvolvido na estação de inverno onde a circulação média meridional é mais intensa
(HASTENRATH, 1991).
Na entrada da Corrente de Jato, há uma aceleração ageostrófica da parcela de ar, pois a
mesma se move para o centro do jato implicando numa componente ageostrófica do vento
negativa, sendo direcionada para direção do polo, já na região de saída do jato ocorre
desaceleração ageostrófica, a parcela de ar recebe uma componente ageostrófica positiva
direcionada para o equador (SECHRIST; WHITAKER, 1979).
Sendo assim, a circulação na entrada do jato é termicamente direta com movimento
ascendente de ar quente no lado equatorial, onde há convergência em baixos níveis e
divergência em altos níveis, e movimento descendente de ar frio no lado polar, observada
divergência em baixos níveis e convergência em altos níveis. A circulação térmica na saída do
jato é indireta, movimento descendente de ar quente no lado equatorial, havendo divergência
em baixos níveis e convergência em altos níveis, e movimento ascendente de ar frio no lado
polar, havendo convergência em baixos níveis e divergência em altos níveis (SECHRIST;
WHITAKER, 1979).

2.7 Alta da Bolívia
A Alta da Bolívia (AB) tem sua origem por conta do aquecimento de superfície e a
manutenção da AB está ligada com a liberação de calor latente (FIGUEROA et al., 1995).
Essa alta em níveis superiores está associada ao ciclone barotrópico em superfície, observa-se
que no período da primavera, verão e outono, existe o surgimento dessa circulação
anticiclônica em altos níveis (SIGNORINI, 2001; SELUCHI et al., 2003). A intensa atividade
convectiva na região Amazônica é um fator importante para o desenvolvimento de um
anticiclone em altos níveis, que é conhecido como Alta da Bolívia (DE MARIA, 1985;
FIGUEROA et al., 1995).
De uma forma geral, a formação da AB acontece devido ao prévio aquecimento do
continente e, por consequência, também da troposfera, provocando a queda da pressão local,
com isso, aparecem os movimentos convectivos em função da instabilidade atmosférica,
favorecendo a formação de nuvens, as quais liberam calor latente, gerando aquecimento e
expansão do ar (GAN, 1993). Em outro estudo foi observado que a AB estava ligada a
processos térmicos e dinâmicos como: forte aquecimento da superfície, convergência de
umidade vinda da Amazônia (em baixos níveis), movimentos verticais ascendentes, formação
de nuvens convectivas e precipitação (FERREIRA, 1995).

20

Quando foi pesquisada uma possível conexão entre a circulação em altos níveis e a
AB, foi verificado que existe uma conexão direta entre a intensidade da AB e o cavado em
seu flanco nordeste. Notou-se que quando esse cavado é intensificado, forma-se um vórtice
ciclônico de altos níveis e que a intensidade da convecção está diretamente relacionada a AB
(CARVALHO, 1989).
Como visto na Figura 6, a variabilidade sazonal da AB, tanto em intensidade quanto
em posição, está diretamente relacionada com a distribuição espacial e temporal da
precipitação na bacia amazônica (LENTERS; COOK, 1997). Na Figura 6 (a) foi observado
que no verão a AB atinge seu maior desenvolvimento, em seguida no outono (Figura 6 (b)),
como os máximos de precipitação migram para o norte, também há migração desse sistema
(REBOITA, 2010). No inverno (Figura 6 (c)), a atividade convectiva na Amazônia diminui e
a alta enfraquece, já na primavera (Figura 6 (d)), com a volta da intensificação da convecção,
a AB começa a ganhar intensidade. Deve-se destacar que na Figura 6 foi notado que a AB
está sempre a sudoeste dos máximos de precipitação (REBOITA, 2010).
Figura 6 - Precipitação média (mm; cores), vetor vento (m s-1) em 925 hPa e linhas de corrente (linhas
contínuas) em 200 hPa nos meses de janeiro (a), abril (b), julho (c) e outubro (d). A letra A (vermelho): centro da
AB. A letra C (vermelho): o cavado do nordeste do Brasil.

Fonte: Reboita (2010) apud Shi et al. (2000).

21

2.8 Vórtice Ciclônico de Altos Níveis
Os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCANs) tropicais consistem em sistemas de
baixa pressão de escala sinótica que são formados na alta troposfera e apresentam circulação
ciclônica fechada com o centro mais frio que sua periferia (GAN, 1982). A existência dos
VCANs foi demonstrada, para a América do Sul, através de estudos das características da
circulação troposférica, onde os seus primeiros estudos foram realizados sobre o Atlântico sul
tropical

(DEAN,

1971;

ARAGÃO,

1975).

Algumas

pesquisas

utilizaram

dados

meteorológicos, análises de modelos de previsão de tempo e imagens de satélite para definir
diversos aspectos relacionados à origem, formação e deslocamento dos VCANs (KOUSKY;
GAN, 1981; GAN, 1982).
O VCAN é um dos principais sistemas meteorológicos que provoca alterações no
tempo na região do NEB (GAN; KOUSKY, 1986). No geral, as características principais dos
VCANs que penetram sobre o Nordeste são: vórtices de origem tropical; originam-se no
Oceano Atlântico; surgem nos meses da primavera, verão e outono; originam-se acima de
9000 m, em baixas latitudes; podem permanecer na região tropical por longos períodos
(semanas); durante a passagem para latitudes mais altas, geralmente crescem e se
intensificam; e possuem movimento irregular, movendo-se tanto para leste como para oeste
(KOUSKY; GAN, 1981; GAN, 1982).
Em outras observações dos VCANs, notaram que eles podem perdurar em média 7,1
dias (RAMIREZ, 1996). No entanto, foi observada a sua climatologia de 28 anos (19792006), onde se notou que 75,3% dos 886 vórtices observados perduraram de 2 a 4 dias ou
ainda se estenderem por até semanas durante o verão (COUTINHO, 2008).
A maioria dos VCANs está confinada nos altos níveis (acima de 5000 m de altura),
pois cerca de 60% não atingem o nível de 700 hPa e em torno de 10% atingem a superfície
(FRANK, 1966). Em uma avaliação mais recente dos dados de previsão numérica do modelo
ETA durante três anos, observou-se que a profundidade dos sistemas estavam na camada de
200-300 hPa, 200-250 hPa e o nível de 300 hPa apresentaram maior frequência de casos,
verificou-se também que no estágio de intensidade máxima, 3% dos casos se estenderam até
700 hPa ou 850 hPa, e que apenas um caso foi encontrado com extensão vertical até 1000 hPa
(SANTOS, 2015).
Na Tabela 2 foi possível fazer uma comparação percentual do número de vórtices em
cada estação do ano com relação ao total anual, embora existam diferenças entre os períodos
avaliados e as fontes de dados utilizadas, existe uma coerência entre os resultados dos autores,

22

porque a estação de verão compreende a porcentagem com maior atividade de VCANs, em
destaque no mês de janeiro (MORAIS, 2016).
Tabela 2 – Climatologia do número de vórtices (%) por estação do ano.

Autores

Período

Dados

DJF

MAM

JJA

SON

Kousky e

1975-1979

Análises do NMC e imagens

61,4

18,6

0

20

NOAA

Gan (1981)
Ramirez et

1980-1989

Análises ECMWF

45,3

27

1,7

26

1979-2006

Reanálises do NCEP/NCAR

57

20,4

2,6

20

2008-2011

Análises do ETA para

42,5

24

7,5

26

al. (1999)
Coutinho
(2008)
Santos
(2015)

00 UTC
Fonte: Adaptada de Morais (2016).

Quanto aos processos de formação, os VCANs possuem quatro tipos de formação
(Clássica, Africana I, Africana II e Alta) (PAIXÃO; GANDU, 2000), que serão descritos
abaixo:


Clássica - A formação ocorre pela associação da intensificação da crista da AB em
altos níveis e o deslocamento de frentes frias para latitudes baixas. A AB intensifica
(Figura 7) formando sua crista mais intensa, com isso, influência na intensificação do
cavado até a formação do vórtice fechado. Esse vórtice encontra-se mais próximo ao
Nordeste e influenciando no tempo da região, com duração média de média 7,1 dias
(KOUSKY, GAN, 1981).

Figura 7 - Processo de formação do VCAN (Clássica).

Fonte: Fedorova (2008).

23



Africana I – este tipo de gênese está ligado à convecção sobre o continente africano no
que ao intensificar faz surgir um par de anticiclones sobre a África e em altos níveis
(Figura 8), que induzem o aprofundamento do cavado a oeste dos mesmos e que, por
consequência, desenvolve-se em um VCAN, possui curta duração de 2,5 - 3 dias
(PAIXÃO; GANDU, 2000).

Figura 8 - Processo de formação do VCAN (Africana I).

Fonte: Fedorova (2008).



Africana II – essa formação ocorre devido à intensificação do Anticiclone na África no
HN (Figura 9), onde os VCANs se formam nas cristas dos Anticiclones de altos níveis
do HN; as faixas dos anticiclones nas latitudes 20º-30º nos HN e HS ajudam na
formação da circulação fechada do VCAN e tem duração de 3 - 7 dias (PAIXÃO;
GANDU, 2000).

Figura 9 - Processo de formação do VCAN (Africana II).

Fonte: Fedorova (2008).

24



Alta – A intensificação da convecção na região da Zona de Convergência do Atlântico
Sul (ZCAS) através da liberação de calor latente forçaria o surgimento da Alta do
Atlântico Sul de Ar Superior (ASAS) que, por sua vez, formaria um cavado a
norte/noroeste. O fechamento desse cavado resultaria no VCAN que apresenta duração
de 2,5 - 5 dias (RAMIREZ et al., 1999). Outro fator é que a AB se encontra mais ao
oeste, com isso observa-se a corrente com escoamento mais zonal no HN
(FEDOROVA, 2008).

Figura 10 - Processo de formação do VCAN (Alta).

Fonte: Fedorova (2008).

Quando observados os movimentos verticais em um VCAN, conforme exibido na
Figura 11, a convergência em altos níveis induz a descendência do ar mais frio e denso no
centro, a qual por conservação de massa deve ocorrer divergência em baixos níveis com
movimento ascendente do ar mais quente e úmido nos setores oeste e leste da região
periférica, onde ocorre desenvolvimento de convecção e geração de precipitação (KOUSKY;
GAN, 1981). Sendo assim, o VCAN constitui uma célula com circulação termicamente direta
(KOUSKY; GAN, 1981; GAN, 1982).

25

Figura 11 - Ilustração do movimento vertical observado em um VCAN tropical.

Fonte: Kousky e Gan (1981).

Esse sistema tem um papel importante no regime de precipitação na região dos
trópicos, além de contribuir nas trocas de energia entre ambas as regiões (RAMIREZ, 1996).
Observou-se que mesmo o VCAN sendo considerado o principal sistema sinótico atuante na
pré-estação chuvosa no NEB, não necessariamente existirá chuva associada na região, já que
devido ao seu movimento vertical, o sistema também é inibidor no que diz respeito à
precipitação, sendo assim, depende diretamente da parte do vórtice que vai influenciar na
região (KOUSKY; GAN, 1981; PAIXÃO; GANDU, 2000).

2.9 Distúrbios Ondulatórios de Leste
Os primeiros estudos sobre a descrição tridimensional detalhada dos Distúrbios
Ondulatórios de Leste (DOLs) foi desenvolvida para a região do Caribe, onde se mostrou que
a oscilação no campo de vento e pressão foi apresentada em fase na superfície, a partir disso,
desenvolveu-se um modelo para estes distúrbios que apresentam velocidade de fase de 6° de
longitude por dia, período de 3 a 4 dias e comprimento horizontal de 2000 e 3000 km
(RIEHL, 1945 apud GOMES, 2012).
Um distúrbio (Figura 12 (a)) do Hemisfério Sul foi observado por meio da sua
estrutura horizontal, viu-se que antes do eixo da onda, a componente meridional do vento era
positiva (sul-norte) e que, após a passagem do mesmo, esta se torna negativa (norte-sul). No
Hemisfério Sul ela se desloca para oeste e no Hemisfério Norte para leste, devendo-se isto ao
sistema de ventos nesta região. Através da Figura 12 (b), verifica-se que a maior atividade
convectiva é encontrada exatamente sobre o eixo da onda (HALL, 1989 apud COUTINHO;
FISCH, 2007).

26

Figura 12 - Estrutura horizontal, em baixos níveis (a), e estrutura vertical (b) de um DOL no HS.

(a)

(b)
Fonte: Coutinho e Fisch (2007). Adaptado de Hall (1989).

Alguns autores puderam observar que há uma lacuna, especialmente no que se diz
respeito aos DOLs que se propagam sobre o oceano Atlântico Tropical Sul. Ainda, assim, em
relação à gênese destes distúrbios, propõe-se que essas ondas se desenvolvem devido:
1) à confluência dos ventos alísios dos dois hemisférios (de nordeste com os de sudeste)
ou a confluência do vento em seu próprio escoamento;
2) ao aprofundamento para baixos níveis de uma baixa fria ou VCAN na alta troposfera,
propagando-se para oeste ou;
3) ao prolongamento para o equador de um cavado de latitudes médias (cavados frontais
que se desprenderiam das suas frentes, seguindo para oeste junto aos alísios) ou

27

extensão para os polos de um cavado de latitudes tropicais (podendo estar associado
ao cavado equatorial) (YAMAZAKI; RAO, 1977; ESPINOZA, 1996; FEDOROVA,
2008).
Nota-se que apesar dos DOLs serem observados em toda a região tropical do globo,
em ambos os hemisférios, são mais frequentes no Hemisfério Norte, sendo assim, a maior
concentração de trabalhos se encontra sobre as regiões do Oceano Pacífico Oeste, Mar do
Caribe, oeste da África e Oceano Atlântico Leste (ASNANI, 1993 apud GOMES, 2012).
Em relação às maiores dificuldades no estudo dos DOLs, verificou que se devem a:


intensidade relativamente fraca: os DOLs são pouco amplos se comparados aos
cavados e cristas semi-estacionários das latitudes tropicais, não podendo ser
identificados em cartas sinóticas comuns;



falta de uma estrutura homogênea: os DOLs estão na corrente zonal, e essa corrente
exibe características diferentes em cada região do planeta, que por sua vez mostram
diferentes estruturas a cada estação. Se o escoamento de leste é raso (apenas baixos
níveis), são esperados DOLs rasos, mas numa corrente de leste mais profunda (até
altos níveis), são esperadas ondas mais profundas;



poucos dados nos trópicos: grande parte da região tropical é coberta por oceanos, onde
é difícil estabelecer observatórios meteorológicos. Mesmo nos continentes, a
densidade de estações meteorológicas é limitada (ASNANI, 1993 apud PONTES DA
SILVA, 2011).
Durante os meses de junho a agosto de 1967 foi estudada a composição temporal de

faixas de imagens obtidas por satélites no oceano Atlântico Tropical, onde puderam ser
observados aglomerados de nebulosidade propagando-se de leste para oeste, notaram ainda
que estes aglomerados apresentavam velocidade média de 10 m s-1 e comprimento de onda de
4000 km (YAMAZAKI; RAO, 1977).
Um método baseado na mudança de sinal da componente meridional do vento foi
utilizado para analisar três camadas [(850-700) hPa, (850-500) hPa e (700-500) hPa].
Identificaram que na região de Alcântara – MA no período de 1988 a 1997 ocorreram 64
casos de DOLs na camada de 850 – 700 hPa, 26 eventos na camada de 700-500 hPa e na
camada de 850 – 500 hPa ocorreram a maior quantidade de DOLs, num total de 100 casos
(COUTINHO; FISCH, 2007).
Foram investigadas as contribuições dos DOLs na precipitação observada para o
período chuvoso de 2006 a 2010 da costa leste do NEB, documentou que há uma ocorrência
média de 23 DOLs por ano com pequena variabilidade interanual e que cada evento de DOL

28

provocou chuva em torno de 16 a 20 mm entre o litoral de Pernambuco e leste do Rio Grande
do Norte, notou também que a contribuição dos DOLs não foi significativa para latitudes mais
ao sul, por exemplo, na região leste da Bahia (PONTES DA SILVA, 2011).

2.10 Vórtice Ciclônico de Médios Níveis
Na análise da influência da zona frontal observada próximo do NEB no período de l5 a
20 de maio de 2003, foi observado que esse sistema estava associado a um Vórtice Ciclônico
de Médios Níveis (VCMN) que por definição representa uma circulação ciclônica fechada
observada somente em médios níveis da atmosfera, entre 700-400 hPa (FEDOROVA et al.,
2006).
A situação sinótica associada a intensas precipitações em Alagoas iguais ou superiores
a 5,0 mm foi analisada diariamente durante 4 anos. Dentre todos os sistemas que estão ligados
as precipitações no Estado, foram observados que 33 casos (10%) estavam associados à
extremidade frontal e 7 casos (2%) ao vórtice ciclônico de médios níveis (PONTES DA
SILVA, 2008 E PONTES DA SILVA et al., 2011).
Foram identificados e analisados os VCMNs para os anos de 2008, 2009 e 2010,
usando os dados de reanálise do NCEP/NCAR (National Centers for Environmental
Prediction / National Centers for Atmosphere Research), em 9 níveis de pressão durante os
horários sinóticos. O estudo dos VCMNs se baseou nas observações quanto a frequência,
duração, distribuição espacial e sazonal do sistema durante os 3 anos. Foram identificados 696
VCMNs, com média de 232 VCMNs por ano (SANTOS, 2012; FEDOROVA et al., 2016).
Quanto a frequência dos casos do vórtice, notou-se que o mês com menor frequência
observada foi setembro, com 5,7% dos casos, e as maiores foram registradas em janeiro, abril
e agosto com valores superiores a 10,0%. Nas observações da frequência da distribuição
sazonal, notou-se que as menores frequências do sistema foram observadas na primavera e no
inverno (21,3% e 25,9%, respectivamente), e que a estação com maior frequência foi no verão
com 26,6%, registrando um total de 185 casos (SANTOS, 2012).
No Gráfico 1 foi observada a distribuição da duração dos casos de VCMNs, onde
foram registrados os extremos de 492 casos com duração entre 6-12 horas e 40 casos com
duração igual ou superior a 42 horas (SANTOS, 2012).

29

Gráfico 1 - Duração dos VCMNs, por faixa, para todo o período de análise.

Fonte: Santos (2012).

Também foi possível contabilizar para se definir os níveis preferenciais de surgimento
do VCMN, onde se verificou que, em destaque, 41% dos VCMN foram observados no nível
de 700 hPa, 27% no nível de 600 hPa e 22% no nível de 500 hPa (SANTOS, 2012).
Contabilizou-se que 79,8% dos casos tiveram seu tempo de vida em um dos níveis (700, 600,
500 e 400 hPa) e que apenas 0,4% do total foram observados em 4 níveis durante todo
período de atuação do vórtice. (FEDOROVA et al., 2016)
Foram analisados alguns casos da estrutura tridimensional do vórtice e o tempo no
Estado de Alagoas associado aos VCMNs com maior duração (>= 42 horas), usando dados do
NCEP/NCAR, onde foram registradas precipitações fracas, com máxima de 39,0 mm/ 24 h
(SILVA et al., 2014).
Em outro estudo foram realizadas análises de seis casos usando dados do European
Center for Medium range Weather Forecasting (ECMWF) com resolução de 0,125° x 0,125°,
onde foi observada duração do VCMN de até 96 horas. Além da influência do vórtice nas
precipitações, trovoadas e na formação de um caso de CCM no Estado de Alagoas (SILVA,
2015).

30

3. DADOS E METODOLOGIA

3.1 Área de estudo
A área de estudo, que abrange de 60°-0°W e 0°-30°S (Figura 13), foi escolhida com
base na localização dos sistemas de escala sinótica que influenciam o tempo no NEB
(PONTES DA SILVA et al., 2011). A qual também foi a área de estudo para identificação dos
VCMNs.

Figura 13 - Domínio da grade de análise dos casos de VCMN.

Fonte: Autora (2017).

3.2 Dados

3.2.1 Reanálise do ECMWF
Dados do ERA-Interim que é uma reanálise atmosférica global a partir 1979,
continuamente atualizados em tempo real pelo European Centre for Medium-Range Weather
Forecasts (ECMWF). Este conjunto de dados está disposto em ponto de grade, com diversas
resoluções que vão de 3º x 3º até 0,125º x 0,125º; distribuídos em 37 níveis de pressão e nos
horários sinóticos (00, 06, 12 e 18 UTC). Para o estudo em questão foi utilizada a resolução
de 0,25º x 0,25º em 9 níveis padrões (de 1000 hPa até 200 hPa com a variação de 100 hPa).

31

3.2.2 Satélite
Foram adquiridas imagens da composição do Satélite Goes12 e Meteosat9 no site
http://satelite.cptec.inpe.br/acervo/goesmet15.formulario.logic do Centro de Previsão do
Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) no canal IR (Infravermelho) nos horários sinóticos.

3.2.3 Precipitações
Os dados diários de precipitação das estações de superfície para o Estado de Alagoas
foram coletados no site http://meteorologia.semarh.al.gov.br/consultas/ a partir da Secretaria
de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos de Alagoas (SEMARH/AL).

3.3 Metodologia

3.3.1 Método de análise da identificação, estrutura e movimentos verticais do VCMN
Com os dados do ano de 2010 de Santos (2012), onde a mesma utilizou dados de
reanálise do NCEP/NCAR (National Centers for Environmental Prediction / National Centers
for Atmosphere Research) com resolução de 2,5° x 2,5°, foi possível fazer a reavaliação dos
casos de VCMN identificados nesse período. Ressaltando-se que foram usados os dados do
ECMWF com a resolução de 0,25º x 0,25º para essa reavaliação, onde se pretendeu analisar
os casos com duração maior ou igual a 12 horas e podendo identificar outros casos por conta
da utilização de uma melhor resolução.
As variáveis utilizadas para a reavaliação dos VCMNs foram: componentes zonal (u) e
meridional (v) do vento, e também velocidade vertical (w) com os dados de reanálise do
ECMWF nos níveis de 1000-200 hPa nos horários sinóticos. A partir dessas variáveis foram
elaborados os seguintes campos meteorológicos: 1) linhas de corrente; 2) vorticidade relativa;
3) divergência; e 4) velocidade vertical. Utilizando o pacote gráfico GRID ANALYSIS and
DISPLAY System (GrADS) para visualização dos campos (DOTY, 1995).
Os critérios para a identificação do VCMN foram: 1) vorticidade relativa igual ou
inferior a -1x10-5 s-1; 2) centro da circulação ciclônica entre 700 e 400 hPa; 3) diâmetro da
área com circulação ciclônica igual ou superior a 500 km. Ao notar que o mesmo VCMN for
detectado em dois níveis consecutivos, a seguinte regra será usada: se o deslocamento do
centro do vórtice durante o dia for igual ou inferior a 5 de latitude ou longitude e se as
correntes principais forem as mesmas, com isso, é considerado o mesmo vórtice
(FEDOROVA et al., 2016).
Em seguida, são listadas as equações e funções de avaliações nesse trabalho:

32

 Linhas de Corrente: representam uma situação instantânea do campo de velocidade do
vento em um determinado instante de tempo (HOLTON, 1992). As linhas de corrente são
determinadas pela integração da Equação (1), com relação à x, num intervalo de tempo t0.
𝑑𝑦 𝑣 (𝑥, 𝑦, 𝑡0 )
=
𝑑𝑥 𝑢(𝑥, 𝑦, 𝑡0 )
(1)
Esse campo foi utilizado para identificação e verificação de que o VCMN estava
presente apenas em médios níveis. Por exemplo, na Figura 14 (c) o VCMN foi identificado no
nível de 700 hPa com o centro em 19S-9W e não foi visto nos campos de altos (Figura 14 (a))
e baixos (Figura 14 (b)) níveis. Além disso, foi possível avaliar e determinar os seus
processos de formação.
Figura 14 - Identificação do VCMN pelo campo composto de escoamento e magnitude do vento (m s-1). Dia 17
de outubro de 2010 às 06 UTC para os níveis de 200 hPa (a), 1000 hPa (b) e 700 hPa (c). Seta: VCMN.

(a)

(b)

(c)
Fonte: Autora (2017).

33

 Vorticidade relativa: é a medida pontual da rotação de um escoamento no plano xy,
com unidade de s-1. A vorticidade relativa do escoamento atmosférico em latitudes médias
tem a ordem de magnitude de 10-5 s-1 (SATYAMURTY, 2004), e sendo dada pela Equação
(2):
𝜁=

𝜕𝑣 𝜕𝑢
−
𝜕𝑥 𝜕𝑦
(2)

O campo de vorticidade relativa foi usado para verificar a circulação ciclônica e a
percepção dos seus valores no VCMN.
 Divergência: é uma característica do escoamento em três dimensões em que um
elemento material do fluido tende a se expandir ou aumentar seu volume. Em um escoamento
de duas dimensões um elemento material do fluido tende aumentar a sua área
(SATYAMURTY, 2004), é dada pela Equação (3):
𝐷=

𝜕𝑢 𝑑𝑣
+
𝜕𝑥 𝑑𝑦
(3)

No campo de divergência foi verificada a convergência e divergência na região de
atuação do vórtice.
 Velocidade Vertical: em coordenadas isobáricas (SATYAMURTY, 2004), designada
ω com unidade de Pa s-1, sendo dada Equação (4):
𝜔=

𝐷𝑝
≈ −𝜌𝑔𝑤
𝐷𝑡
(4)

Onde g é a aceleração de gravidade e ρ é a densidade.
Esse último campo foi usado para verificar os movimentos verticais na horizontal no
nível do VCMN. Outra forma observada foi a partir de um corte latitudinal passando pelo
centro do vórtice, onde foi analisada a estrutura da seção vertical na região do VCMN e sobre
o Estado de Alagoas (avaliação feita no estudo de caso).

3.3.2 Identificação da influência do VCMN na nebulosidade e precipitação
Com as imagens de Satélite no canal IR foi possível avaliar a nebulosidade
relacionada à região de atuação do VCMN e sobre o Estado de Alagoas.

34

Procurou-se selecionar estações de superfície para avaliação da influência do VCMN
nas precipitações, disponíveis no SEMARH/AL, em vários pontos do Estado de Alagoas
(avaliação feita no estudo de caso). Com isso, foram selecionadas 12 estações (Figura 15)
distribuídas da forma a seguir:
Figura 15 – Mapa do estado de Alagoas com as localizações das estações de superfície.

Fonte: Adaptada do Google Maps (2017).

35

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Informações gerais sobre os VCMNs
A partir da reavaliação dos dados do ano de 2010 (Santos, 2012) foram identificados
62 casos da ocorrência do VCMN. Por conta da diferença no modelo e na resolução, nessa
reavaliação foram identificados alguns casos que já foram encontrados de VCMNs, casos
novos, diferentes durações, e localizações quanto a altura e espaço. Na Tabela 3 foram
observadas as datas do início da formação do centro do vórtice até a sua dissipação, seguido
da duração dos eventos, os níveis da sua formação e a camada de atuação do vórtice durante o
seu tempo de vida.
Na Tabela 3 se pôde observar a latitude e longitude do centro do VCMN no momento
da sua formação, onde nas análises foram verificados os casos que se formaram sobre o
Oceano Atlântico com total de 35 casos (56,5%), os que se formaram ou atingiriam o
continente com total de 27 casos (43,5%). Sendo que dentro deste último percentual, 25,8%
foram casos que estiveram próximos do Estado de Alagoas, ou seja, 16 casos.
Tabela 3 – Dados dos casos de VCMN.

Caso

Data e Hora (Z)

Duração
(horas)

Nível de
formação
(hPa)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

18-06Z – 19/01-00Z
07-06Z – 09/02-06Z
19-00Z – 20/02-06Z
23-18Z – 26/02-06Z
07/03-06Z – 18Z
09-00Z – 11/03-00Z
11-06Z – 12/03-12Z
18-18Z – 20/03-00Z
26-18Z – 29/03-12Z
27/03-18Z – 04/04-18Z
02-12Z – 04/04-06Z
09-18Z – 12/04-00Z
13-06Z – 14/04-00Z
14-00Z – 15/04-18Z
14-12Z – 16/04-12Z
21-06Z – 24/04-00Z
27-06Z – 30/04-12Z
29-06Z – 30/04-00Z
29-12Z – 30/04-06Z

18
48
30
60
12
48
30
30
66
192
42
54
18
42
48
66
78
18
18

700
700
700
500
600
700
600
700
600
700
400
600
600
600
600
600
600
500
700

Níveis
de
atuação
(hPa)
700
700-600
700-600
700-500
600
800-500
800-500
700-600
700-500
700-500
500-400
700-600
600
700-600
700-600
800-400
800-500
500
700

Lat&Lon
do centro
do VCMN
13S-15W
14S-35W
15S-10W
17S-5W
20S-06W
12S-10W
13S-10W
17S-21W
21S-9W
18S-20W
12S-20W
13S-15W
21S-47W
17S-22W
19S-51W
17S-28W
14S-20W
6S-43W
14S-34W

36

Tabela 3 – Continuação.

20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62

02-12Z – 03/05-12Z
02-18Z – 05/05-18Z
17-18Z – 20/05-06Z
18-06Z – 20/05-06Z
20-06Z – 23/05-00Z
22-12Z – 25/05-06Z
28-06Z – 29/05-00Z
08-00Z – 10/06-06Z
12-06Z – 13/06-00Z
12/06-06Z – 18Z
23-18Z – 25/06-00Z
28-12Z – 29/06-00Z
28-18Z – 30/06-06Z
29-18Z – 04/07-00Z
30/06-00Z – 12Z
03-06Z – 06/07-12Z
28-18Z – 30/07-00Z
02-18Z – 03/08-18Z
04-12Z – 05/08-00Z
04-12Z – 05/08-18Z
20-12Z – 21/08-06Z
20-18Z – 22/08-00Z
23-06Z – 24/08-18Z
03-06Z – 06/09-18Z
21-18Z –24/09-00Z
22-12Z – 24/09-18Z
26-00Z – 28/09-12Z
26-00Z – 27/09-18Z
26/09-06Z – 01/10-06Z
27/09-06Z – 18Z
10-18Z – 14/10-00Z
15-06Z – 16/10-06Z
17-06Z – 20/10-06Z
20-12Z – 22/10-18Z
22-00Z – 23/10-18Z
25-00Z – 26/10-12Z
13-00Z – 16/11-18Z
22-12Z – 24/11-00Z
24-06Z – 25/11-06Z
26-06Z – 27/11-12Z
04-06Z – 07/12-12Z
09-00Z – 11/12-00Z
18-12Z – 19/12-00Z

24
72
60
48
66
66
18
54
18
12
30
12
12
102
12
78
30
24
12
30
18
30
36
84
54
54
60
42
120
12
78
24
72
54
42
36
90
42
24
30
78
48
12

500
400
600
700
700
700
700
700
700
700
700
700
700
500
700
600
700
700
600
700
700
700
500
700
500
600
400
600
600
600
500
700
700
700
700
700
600
600
700
700
700
700
700

500
700-400
800-500
700-600
800-600
800-600
700-600
700-600
800-700
700
800-700
700
700
600-400
700
700-500
700
700
700-600
700-600
700
700-600
600-500
800-600
600-500
700-600
500-400
800-600
800-600
700-600
500
700
800-600
800-700
700
700-600
800-500
700-600
700
700-500
800-600
700-600
700-600

16S-11W
11S-43W
8S-21W
15S-12W
9S-30W
12S-20W
13S-48W
6S-6W
9S-30W
13S-22W
12S-23W
11S-14W
8S-27W
12S-37W
11S-20W
11S-19W
10S-15W
6S-21W
20S-21W
8S-26W
10S-35W
11S-28W
14S-36W
11S-20W
18S-42W
11S-47W
12S-12W
13S-42W
10S-21W
10S-36W
9S-8W
21S-32W
19S-9W
16S-14W
22S-21W
21S-10W
13S-10W
6S-23W
9S-35W
13S-25W
14S-37W
12S-33W
17S-23W
Fonte: Autora (2017).

4.2 Duração dos VCMNs
No Gráfico 2 foi apresentada a distribuição da quantidade de casos de VCMN por
duração. Foram verificadas durações entre 12 horas e até 192 horas, sendo que este último foi

37

identificado em apenas 1 caso (27 de março às 18 UTC até 04 de abril de 2010 às 18 UTC).
Observou-se uma distribuição bem linear dos casos em relação ao intervalo de durações. Em
destaque, verificaram-se 19 casos com duração entre 12-24 horas, em seguida 15 casos
durando entre 30-42 horas. Com duração entre 48-60 horas foram contabilizados 13 casos,
entre 66-78 horas corresponderam a 10 casos, e por fim, 5 casos com duração igual ou
superior a 84 horas.
Gráfico 2 – Quantidade de VCMNs por intervalo de duração.

Duração dos VCMNs

20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0

19
15
13
10
5

12-24 h

30-42 h

48-60 h

66-78 h

>= 84 h
Fonte: Autora (2017).

4.3 Camadas da formação e atuação dos VCMNs
Pôde-se observar no Gráfico 3 a quantidade de casos relativos ao nível do VCMN no
momento da formação do centro do vórtice e destacando assim os níveis preferenciais.
Observou-se um número marcante de casos de VCMN formados no nível de 700 hPa,
correspondendo a 34 casos (54,8%), em seguida, destaca-se 18 casos (29%) com surgimento
dos vórtices em 600 hPa. Verificou-se também que quando foram formados em 500 e 400 hPa
corresponderam a 7 casos (11,3%) e 3 casos (4,8%), respectivamente.

38

Gráfico 3 – Quantidade de VCMNs por nível de formação.

Nível de formação do VCMN
40

34

35
30
25

18

20
15

7

10

3

5
0
700 hPa

600 hPa

500 hPa

400 hPa
Fonte: Autora (2017).

Quanto à camada de atuação do vórtice durante seu tempo de atuação, notou-se que 16
casos (25,8%) atingiram o nível de 800 hPa. Na Tabela 4 foi observado o número de casos e a
porcentagem correspondente, verificou-se que 18 casos (29%) atuaram na camada de 700-600
hPa e que 12 casos (19%) estavam em 700 hPa durante seu tempo de vida. Já quanto as
camadas menos frequentes, observou-se 1 caso (2%) correspondendo a cada camada de 800400 hPa, 700-400 hPa e 500-400 hPa.
Tabela 4 – Camada (hPa) da atuação dos VCMN: número (N) de casos e porcentagem (%).
Camada 800- 800- 800- 800- 700- 700- 700- 600- 600- 500- 700

600 500

(hPa)

700

600

500

400

600

500

400

500

400

400

N

3

7

5

1

18

5

1

2

2

1

12

2

3

%

5%

11%

8%

2%

29%

8%

2%

3%

3%

2%

19% 3%

5%

Fonte: Autora (2017).

4.4 Tipos de processos de formação dos VCMNs
Com as análises de todos os casos de VCMN em 2010, foi possível observar a
formação dos vórtices e em seguida, estabelecer os tipos de processos de formação. Foram
estabelecidos três tipos de processos de formação.
O primeiro (Tipo I) foi identificado por conta da formação do cavado na Corrente de
Leste (CL), onde se observou algumas inclinações desse cavado. Depois disso, foram

39

separados alguns subtipos da formação do VCMN, como visto na Figura 16, sendo o primeiro
subtipo identificado pela formação do cavado definido pela inclinação do seu eixo de noroeste
para sudeste (CL a) (Figura 16 (a)). O segundo subtipo foi estabelecido pelo eixo do cavado
de norte para sul (CL b) (Figura 16 (b)), e o terceiro apresentou o cavado com eixo de
nordeste para sudoeste (CL c) (Figura 16 (c)).
Figura 16 – Padrões dos cavados nos processos de formação do VCMN na corrente de leste. Tipo I: cavados
com o eixo de noroeste para sudeste (a), de norte para sul (b) e de nordeste para sudoeste (c). Linha tracejada:
eixo do cavado.

(a)

(b)

(c)
Fonte: Autora (2017).

Identificou-se um segundo tipo (Tipo II) do processo de formação dos VCMNs, onde
foi estabelecido por conta da formação do cavado na Corrente de Oeste (CO), como visto na
Figura 17. Neste tipo também foram verificadas algumas inclinações do cavado. Separou-se
em três subtipos, sendo o primeiro subtipo (Figura 17 (a)) definido pela direção do eixo do
cavado de sul para norte (CO a). No segundo subtipo, visto na Figura 17 (b), a inclinação
estava de sudeste para noroeste (CO b). Já no terceiro subtipo (Figura 17 (c)) foi observado
que o eixo do cavado estava de sudoeste para nordeste (CO c).

40

Figura 17 – Padrões dos cavados nos processos de formação do VCMN na corrente de oeste. Tipo II: cavados
com o eixo de sul para norte (a), de sudeste para noroeste (b) e sudoeste para nordeste (c). Linha tracejada: eixo
do cavado.

(a)

(b)

(c)
Fonte: Autora (2017).

O terceiro tipo (Tipo III) de processos de formação foi separado por conta da sua
variação nos processos e pela formação do vórtice através das correntes dos dois hemisférios
e da meridional (Figura 18). O primeiro subtipo, Figura 18 (a), foi identificado pela sua
formação a partir do Encontro das Correntes do Hemisfério Norte e Sul (Encontro COR HN e
HS). Na Figura 18 (b) foi observado que no segundo subtipo o VCMN se formou no cavado
Entre Correntes do Hemisfério Sul (Entre COR HS). Os últimos processos do Tipo III foram
identificados pela formação do cavado na Corrente Meridional de Sul (COR M S) (Figura 18
(c)) e do cavado na Corrente Meridional de Norte (COR M N) (Figura 18 (d)).

41

Figura 18 – Padrões dos processos de formação do VCMN do Tipo III: Encontro das Correntes do Hemisfério
Norte e Sul (a), cavado Entre as Correntes (b), cavado na Corrente Meridional de Sul (c) e na Corrente
Meridional de Norte (d). Linha tracejada: eixo do cavado.

(a)

(b)

(c)

(d)
Fonte: Autora (2017).

4.5 Frequência dos processos de formação dos VCMNs
Com os tipos de processos de formação definidos foi possível identificar a frequência
dos subtipos dos eventos de VCMNs (Tabela 5). O Tipo I se definiu por conta da formação do
cavado na Corrente de Leste e foram estabelecidos três subtipos, onde 17 eventos (CL a)
ocorreram no cavado com inclinação do seu eixo de noroeste para sudeste. No segundo
subtipo (CL b) o VCMN se formou no cavado com eixo de norte para sul com a ocorrência de
8 eventos. Já no terceiro subtipo (CL c) foram observados 4 eventos com a formação do
vórtice pelo cavado com sua inclinação de nordeste para sudoeste.
O Tipo II foi definido pela formação do cavado do VCMN na Corrente de Oeste e
foram observados três subtipos, onde foram encontrados 4 eventos (CO a) no primeiro subtipo
com a inclinação do eixo do cavado de sul para norte. O segundo subtipo (CO b) apresentou
13 eventos da formação do cavado com eixo de sudeste para noroeste. Quando foi observada
a formação do cavado com eixo de sudoeste para nordeste, ocorreram 2 eventos (CO c) desse
processo.
Já o último tipo (Tipo III) foi definido pela maior variação nos processos de formação,
assim, o primeiro subtipo apresentou 5 eventos estabelecidos pela formação do VCMN pelo
Encontro das Correntes do Hemisfério Norte e Sul (Encontro COR HN e HS). O segundo

42

subtipo apresentou 2 eventos da formação do cavado Entre Correntes do Hemisfério Sul
(Entre COR HS). Os dois últimos processos foram a partir da formação do Cavado na
Corrente Meridional de Sul e de Norte, onde o primeiro processo apresentou 5 eventos (COR
M S) e o segundo 2 eventos (COR M N) da ocorrência do vórtice.
Logo, foram identificados 29 eventos de VCMN, como visto na Tabela 5, relacionados
ao processo de formação do Tipo I. Em seguida, verificaram-se 21 eventos do Tipo II e 14
eventos de ocorrência do sistema do Tipo III.
Tabela 5 – Tipos e subtipos de processos de formação dos VCMNs e quantidade de eventos.

EVENTOS

Σ

17
8
4

29

Tipo II
CO a (Tipo IIa)
CO b (Tipo IIb)
CO c (Tipo IIc)

4
13
2

21

Tipo III
Encontro COR HN e HS (Tipo IIIa)
Entre COR HS (Tipo IIIb)
COR M S (Tipo IIIc)
COR M N (Tipo IIId)

5
2
5
2

TIPO
Tipo I
CL a (Tipo Ia)
CL b (Tipo Ib)
CL c (Tipo Ic)

14

Fonte: Autora (2017).

4.6 Variação sazonal de processos de formação dos VCMNs
Quando foram observados todos os eventos, como visto na Tabela 6, notou-se que o
mês que apresentou menor ocorrência dos vórtices foi em janeiro (1 evento) e a maior em
abril (9 eventos). Verificou-se que o período de abril a junho apresentou o maior número de
eventos de VCMN e que no período de dezembro a fevereiro constatou o menor número de
ocorrência do sistema.
Na Tabela 6 se pôde observar também a distribuição dos eventos de VCMN durante os
meses do ano de 2010 pelos tipos e subtipos dos processos de formação. Os eventos de
VCMN se mostraram bem distribuídos na relação subtipos e meses. Verificou-se que o mês
de abril tanto apresentou o maior número de eventos como também a maior distribuição da
ocorrência de VCMN entre os subtipos. Notou-se que o primeiro subtipo (Encontro COR HN
e HS) do Tipo III apresentou os casos registrados no intervalo de maio a setembro. Outro fato
observado foi que o primeiro subtipo do Tipo I apresentou a maior distribuição entre os meses

43

do ano de 2010, presente em 9 meses. Já o segundo subtipo do Tipo III apresentou a menor
distribuição, presente apenas no mês de abril.
Tabela 6 – Distribuição dos eventos de VCMN durante os meses do ano de 2010 pelos tipos e subtipos dos
processos de formação.

Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Σ

Tipo I
a
b
c
1
2
1
2
2
1
3

2

3
3
1
2

1

17

Tipo II
a
b
c

1

1

1
1
2
2
8

2
3
2
1

a

1

Tipo III
b
c

2
1
1
1
1
1

2
3

1

13

2

3

Σ
d

1
1

1
1

1
4

4

5

2

5

2

1
3
6
9
7
8
2
6
7
6
4
3
62
Fonte: Autora (2017).

4.7 Exemplos dos subtipos de processos de formação
Foram selecionados eventos que melhor representassem os subtipos dos processos de
formação dos VCMNs relacionados aos seus respectivos tipos. Nessa parte inicial foram
observados os primeiros exemplos dos processos de formação do VCMN do Tipo I, cujo
cavado se deu pelas correntes de leste (CL) (Figura 19).
Na Figura 19 (a) foi identificada a formação do cavado no dia 18 de janeiro de 2010 às
00 UTC com a inclinação de seu eixo de noroeste para sudeste (CL a) e 6 horas depois a
formação do VCMN em 700 hPa com centro em 13S-15W, observou-se também que esse
caso teve uma duração de 18 horas e permaneceu no mesmo nível de atuação até sua
dissipação.
Às 18 UTC do dia 12 de novembro de 2010 (Figura 19 (c)) foi identificado o cavado
com inclinação do eixo de norte para sul (CL b), e após 6 horas foi observada a formação do
centro do VCMN (Figura 19 (d)). Esse caso foi identificado no nível de 600 hPa com centro
em 13S-10W durando 90 horas e permanecendo entre 800-500 hPa no período de atuação.
No exemplo do terceiro subtipo do Tipo I, visto na Figura 19 (e), observou-se o
cavado com inclinação do eixo de nordeste para sudoeste (CL c). Às 18 UTC do dia 18 de

44

fevereiro de 2010 foi visto o sistema formado em 700 hPa com centro em 15S-10W (Figura
19 (f)) atingindo até 600 hPa e com duração de 30 horas.
Figura 19 – Campos compostos de escoamento e magnitude do vento (m s-1) em 700 e 600 hPa mostrando
exemplos dos processos de formação do Tipo I: Tipo Ia (a, b), Tipo Ib (c, d), Tipo Ic (e, f). Evento do dia
18/01/2010 às 00 UTC (a) e 06 UTC (b). Evento do dia 12/11 às 18 UTC (c) e 13/11/2010 às 00 UTC (d).
Evento do dia 18/02 às 18 UTC (e) e 19/02/2010 às 00 UTC (f). Linha tracejada: cavado. Seta: VCMN.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)
Fonte: Autora (2017).

Posteriormente, foram observados os exemplos de subtipos do Tipo II, onde o cavado
se formou pela Corrente de Oeste (CO) (Figura 20). Às 00 UTC do dia 17 de outubro de 2010
(Figura 20 (a)) foi identificado o cavado com eixo de sul para norte (CO a) e 6 horas depois a

45

formação do centro do VCMN no nível de 700 hPa em 19S-9W (Figura 20 (b)) com duração
de 72 horas, com atuação entre os níveis de 800-600 hPa. Na Figura 20 (c) foi verificado o
cavado com a inclinação do eixo de sudeste para noroeste (CO b) no dia 11 de março de 2010
às 00 UTC, exemplo do segundo subtipo do Tipo II. Às 06 UTC do mesmo dia foi
identificado o centro do sistema em 13S-10W (Figura 20 (d)) no nível de 600 hPa com
duração de 30 horas e atuando entre 800-500 hPa.
Para o exemplo do terceiro subtipo do Tipo II foi utilizado o dia 13 de abril de 2010 às
00 UTC (Figura 20 (e)), onde foi verificado o cavado com eixo de sudoeste para nordeste (CO
c). Às 06 UTC do mesmo dia foi identificado o centro do sistema no nível de 600 hPa em
21S-47W (Figura 20 (f)) com duração de 18 horas e permanecendo no mesmo nível até sua
dissipação.
Figura 20 – Campos compostos de escoamento e magnitude do vento (m s-1) em 700 e 600 hPa mostrando
exemplos dos processos de formação do Tipo II: Tipo IIa (a, b), Tipo IIb (c, d) e Tipo IIc (e, f). Evento do dia
17/10/2010 às 00 UTC (a) e 06 UTC (b). Evento do dia 11/03/2010 às 00 UTC (c) e 06 UTC (d). Evento do dia
13/04/2010 às 00 UTC (e) e 06 UTC (f). Linha tracejada: cavado. Seta: VCMN.

(a)

(b)

(c)

(d)

46

Figura 20 – Continuação.

(e)

(f)
Fonte: Autora (2017).

O Tipo III apresentou diferentes subtipos de processos de formação (Figura 21), como
visto anteriormente. O exemplo do primeiro subtipo ocorreu no dia 28 de julho de 2010 às 12
UTC no nível de 700 hPa (Figura 21 (a)), sendo assim identificado a partir do Encontro das
Correntes do Hemisfério Norte e Sul (Encontro COR HN e HS). Às 18 UTC foi verificado o
centro do sistema em 10S-15W (Figura 21 (b)) com duração de 30 horas e no mesmo nível de
atuação até sua dissipação.
Na Figura 21 foi observada a formação do VCMN no cavado Entre Correntes do
Hemisfério Sul (Entre COR HS) no dia 09 de abril de 2010 às 12 UTC (Figura 21 (c)) e 6
horas depois identificou-se o centro do sistema em 13S-15W (Figura 21 (d)) no nível de 600
hPa durando 54 horas e atingindo até 700 hPa.
Para o terceiro subtipo foi usado o evento do dia 28 de maio de 2010 às 00 UTC
(Figura 21 (e)), onde o VCMN se formou no cavado na Corrente Meridional de Sul (COR M
S) no nível de 700 hPa. Após 6 horas seu centro foi observado em 13S-48W (Figura 21 (f))
atingindo até 600 hPa durante o seu período de atuação (18 horas).
Às 06 UTC do dia 02 de maio de 2010 (Figura 21 (g)) no nível de 500 hPa foi
identificado o quarto subtipo do Tipo II, estabelecido pela formação do cavado na Corrente
Meridional de Norte (COR M N). Após 6 horas, pôde-se observar o centro do VCMN em
16S-11W (Figura 21 (h)) com sua duração de 24 horas e permanência no mesmo nível de
atuação até sua dissipação.

47

Figura 21 – Campos compostos de escoamento e magnitude do vento (m s-1) em 700, 600 e 500 hPa mostrando
exemplos dos processos de formação do Tipo III: Tipo IIIa (a, b), Tipo IIIb (c, d), Tipo IIIc (e, f) e Tipo IIId (g,
h). Evento do dia 28/07/2010 às 12 UTC (a) e 18 UTC (b). Evento do dia 09/04/2010 às 12 UTC (c) e 18 UTC
(d). Evento do dia 28/05/2010 às 00 UTC (e) e 06 UTC (f). Evento do dia 02/05/2010 às 06 UTC (g) e 12 UTC
(h). Linha tracejada: encontro das correntes e cavado. Seta: VCMN.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

48

Figura 21 – Continuação.

(g)

(h)
Fonte: Autora (2017).

4.8 Estrutura e movimentos verticais nos processos de formação dos VCMNs
Nesta parte procurou-se analisar a estrutura e os movimentos verticais tanto na fase
inicial (chamada de pré-formação) da formação do VCMN, ou seja, no momento antes da
formação do centro do sistema, como também quando ele já estava formado. Estabeleceu-se
que a área que delimita a circulação ciclônica foi a base para a região de atuação do vórtice e
por isso, para as análises das outras variáveis.
A Tabela 7 mostrou os valores das variáveis na pré-formação do VCMN para todos os
casos analisados, onde foram separados pelos subtipos dos processos de formação de cada
Tipo. Nesse primeiro momento ainda não foi possível identificar um padrão nos valores das
variáveis para todos os subtipos de processos de formação.
No entanto, ainda foi possível verificar alguns resultados significativos quanto às
análises em geral de todos os casos. Quanto à vorticidade foi observado que apresentou o
intervalo de circulação ciclônica de -1x10-5 até < -5x10-5 s-1, mas se deve notar que a
frequência desses valores extremos foi mais rara e estava presente em 1 caso (-1x10-5 s-1) e 3
casos (< -5x10-5 s-1). Sendo assim, foi visto que os valores de vorticidade mais frequentes
foram -3x10-5 e -4x10-5 s-1 presentes em 31 e 14 casos, respectivamente.
Observou-se que todos os casos apresentaram divergência e convergência fraca
(Tabela 7 e 8). Na pré-formação tiveram um intervalo de 2x10-5 (divergência) até -3x10-5 s-1
(convergência) (Tabela 7), mas se constatou que os valores limites corresponderam a 7 casos
(2x10-5 s-1) e 3 casos (-3x10-5 s-1). Deste modo, procurou-se separar os valores máximos de
divergência mais frequentes, notando-se que estavam no intervalo de 1x10-5 s-1 até 0, onde
foram equivalentes a 14 casos o valor de 1x10-5 s-1 e 25 casos o valor de 0,5x10-5 s-1.
Os valores mais frequentes de convergência (mínimos de divergência) foram
identificados entre -2x10-5 e -0,5x10-5 s-1, assim correspondendo a 19 casos o valor de -2x10-5

49

s-1, 25 casos a -1x10-5 s-1 e 13 casos a -0,5x10-5 s-1. Com isso, foi verificado que 16 casos
apresentaram apenas convergência e 2 casos com divergência na região da pré-formação.
Observaram-se movimentos ascendentes e descendentes fracos nos casos analisados
(Tabela 7 e 8). Os movimentos verticais apresentaram um intervalo entre 0,3 (movimentos
descendentes) até -0,2 Pa s-1 (movimentos ascendentes) (Tabela 7), mas esses valores
extremos também foram vistos em poucos casos, sendo assim, identificado em 1 caso o valor
de 0,3 Pa s-1 e 4 casos correspondendo a -0,2 Pa s-1. Os valores máximos de velocidade
vertical (movimentos descendentes) mais frequentes foram 0,1 Pa s-1 e 0,2 Pa s-1,
correspondendo a 42 e 18 casos, respectivamente. Já os valores mínimos (movimentos
ascendentes) foram encontrados em 26 casos e corresponderam a -0,1 Pa s-1. Com isso, foi
possível verificar que 32 casos apresentaram movimentos descendentes e 1 caso movimentos
ascendentes na pré-formação.
Tabela 7 – Vorticidade, divergência e velocidade vertical na pré-formação dos VCMNs.

Tipo

Ia

Ib

Evento

Lat&Lon

1
2
4
8
10
30
33
34
38
39
41
45
48
49
50
57
59
18
28
29
42
56
58
60
62

13S-15W
14S-35W
17S-5W
17S-21W
18S-20W
12S-23W
12S-37W
11S-20W
20S-21W
8S-26W
11S-28W
11S-47W
10S-21W
10S-36W
9S-8W
6S-23W
13S-25W
6S-43W
9S-30W
13S-22W
14S-36W
13S-10W
9S-35W
14S-37W
17S-23W

Vorticidade
(x10-5 s-1)
Mín
-5
-3
-5
-3
-4
-3
<-5
-3
-3
-3
-4
-3
-3
-2
-3
-3
-3
-3
-2
-3
-2
-3
-4
-5
-3

Divergência
(x10-5 s-1)
Máx
Mín
0,5
-1
0,5
-2
1
-1
1
-1
0,5
-0,5
0,5
-0,5
1
-2
0,5
-1
1
-0,5
0
-2
1
-2
2
-2
0,5
-1
0
-1
0,5
-1
0,5
-1
0
-1
2
0
0,5
-1
0,5
-1
0,5
-1
0,5
-0,5
0,5
-0,5
0
-1
0,5
-1

Vel. Vertical
Pa s-1
Máx Mín
0,1
-0,1
0,1
0
0,1
-0,1
0,2
0
0,1
0
0,1
0
0,2
0
0,1
-0,1
0,1
-0,1
0,1
-0,1
0,2
0
0,1
-0,1
0,1
-0,1
0,1
-0,1
0,1
0
0,2
0
0,1
-0,1
0,1
0
0,1
-0,1
0,1
-0,1
0,1
-0,1
0,1
0
0
-0,1
0,1
-0,1
0,1
-0,1

50

Tabela 7 – Continuação.

Ic

IIa

IIb

IIc

IIIa

IIIb

IIIc

IIId

3
5
6
27
15
47
52
61
7
9
14
16
17
21
25
31
44
46
51
53
55
13
54
24
32
36
37
43
12
19
22
23
26
35
40
11
20

15S-10W
20S-06W
12S-10W
6S-6W
19S-51W
13S-42W
19S-9W
12S-33W
13S-10W
21S-9W
17S-22W
17S-28W
14S-20W
11S-43W
12S-20W
11S-14W
18S-42W
12S-12W
21S-32W
16S-14W
21S-10W
21S-47W
22S-21W
9S-30W
8S-27W
10S-15W
6S-21W
11S-20W
13S-15W
14S-34W
8S-21W
15S-12W
13S-48W
11S-19W
10S-35W
12S-20W
16S-11W

-3
-3
-3
-3
-2
-4
-3
-4
-3
-4
-3
-4
-3
<-5
-4
-3
-5
-5
-5
-5
-4
-3
-4
-3
-3
-4
-3
-1
-4
-5
-4
<-5
-3
-4
-3
-3
-2

0,5
1
0,5
0,5
0
1
0,5
1
1
0,5
2
2
0
0
0,5
0,5
1
2
0,5
0,5
1
0,5
2
0
0
0,5
0
0
0
2
1
0
0
1
1
0
0

-0,5
0
-0,5
-0,5
-1
-1
-1
-0,5
-1
-2
-2
-1
-2
-2
-1
-0,5
-1
-2
-3
-1
-2
-0,5
-1
-3
-2
-0,5
-2
-2
-2
-1
-0,5
-3
-2
-2
-1
-2
-2

0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,3
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,1
0,2
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,1

0
-0,1
-0,1
0
-0,1
0
0
0
-0,1
-0,1
-0,2
-0,2
0
-0,2
0
0
0
-0,1
0
0
0
0
-0,1
-0,1
0
-0,1
-0,2
-0,1
0
0
0
0
-0,1
0
0
0
0

Fonte: Autora (2017).

Em seguida, observou-se a estrutura e os movimentos verticais no momento da
formação do centro do vórtice (Tabela 8), ou seja, 6 horas depois da sua pré-formação. Onde
foram verificados também alguns resultados quanto as análises dos casos de forma geral.
Os valores de vorticidade, observados na Tabela 8, apresentaram-se num intervalo de 2x10-5 até < -5x10-5 s-1 (circulação ciclônica). Entretanto, esses valores limites foram
identificados em poucos casos, assim, presentes em 5 casos correspondendo a -2x10-5 s-1 e em
4 casos relativos a < -5x10-5 s-1. Logo, os valores mais frequentes de circulação ciclônica

51

estavam entre -3 até -5x10-5 s-1, onde foram registrados 16 casos correspondendo a -3x10-5 s-1,
25 a -4x10-5 s-1 e 12 casos com valor de -5x10-5 s-1. Notou-se também que na grande maioria
dos casos, houve diminuição de -1x10-5 s-1 na circulação ciclônica ou os valores se
mantiveram os mesmos do momento da pré-formação até a definição do centro do vórtice.
Quanto à divergência, no geral, foi observado um intervalo de 3x10-5 (divergência) até
-3x10-5 s-1 (convergência), sendo que esses limites se apresentaram em apenas 1 caso. Com
isso, separaram-se os valores máximos de divergência mais frequentes que foram 1x10-5 s-1
representados em 18 casos e 0,5x10-5 s-1 em 20 casos. Quanto aos valores mais frequentes de
convergência (mínimos de divergência) foram identificados no intervalo de -2x10-5 até 0,5x10-5 s-1, sendo representados por 25 casos o valor de -2x10-5 s-1, 18 casos correspondendo
a -1x10-5 s-1 e 15 casos a -0,5x10-5 s-1. Outro fato observado foi que 16 casos apresentaram
apenas convergência e 3 casos divergência na região de atuação do VCMN.
Foram identificados movimentos descendentes e ascendentes fracos no intervalo entre
0,2 (movimentos descendentes) até -0,3 Pa s-1 (movimentos ascendentes) para todos os casos
em geral, no entanto, o valor extremo de -0,3 Pa s-1 foi observado apenas em 1 caso. Os
valores máximos (movimentos descendentes) mais frequentes de velocidade vertical foram
0,1 Pa s-1 e 0,2 Pa s-1, representados por 45 e 16 casos, respectivamente. Quando observado o
valor mínimo (movimentos ascendentes) mais frequente, puderam ser identificados em 34
casos e corresponderam a -0,1 Pa s-1. Logo, notou-se que 26 casos apresentaram apenas
movimentos descendentes e 1 caso movimentos ascendentes no momento da formação do
centro do vórtice.
Tabela 8 – Vorticidade, divergência e velocidade vertical na formação dos VCMNs.

Tipo

Ia

Evento

Lat&Lon

1
2
4
8
10
30
33
34
38
39
41
45
48

13S-15W
14S-35W
17S-5W
17S-21W
18S-20W
12S-23W
12S-37W
11S-20W
20S-21W
8S-26W
11S-28W
11S-47W
10S-21W

Vorticidade
(x10-5 s-1)
Mín
-5
-4
-4
-4
-4
-3
<-5
-4
-2
-4
-3
-3
-3

Divergência
(x10-5 s-1)
Máx
Mín
1
-1
0,5
-0,5
1
0
1
0
1
-0,5
0
-1
0,5
-2
0,5
-1
1
-0,5
0,5
-2
0,5
-0,5
1
0
0,5
-1

Vel. Vertical
Pa s-1
Máx Mín
0,1
0
0,1
-0,1
0,1
0
0,1
-0,1
0,1
-0,1
0,2
0
0,1
0
0,1
-0,1
0,1
0
0,1
-0,1
0,2
0
0,1
-0,1
0,1
-0,1

52

Tabela 8 – Continuação.

Ib

Ic

IIa

IIb

IIc

IIIa

IIIb

IIIc

IIId

49
50
57
59
18
28
29
42
56
58
60
62
3
5
6
27
15
47
52
61
7
9
14
16
17
21
25
31
44
46
51
53
55
13
54
24
32
36
37
43
12
19
22
23
26
35
40
11
20

10S-36W
9S-8W
6S-23W
13S-25W
6S-43W
9S-30W
13S-22W
14S-36W
13S-10W
9S-35W
14S-37W
17S-23W
15S-10W
20S-06W
12S-10W
6S-6W
19S-51W
13S-42W
19S-9W
12S-33W
13S-10W
21S-9W
17S-22W
17S-28W
14S-20W
11S-43W
12S-20W
11S-14W
18S-42W
12S-12W
21S-32W
16S-14W
21S-10W
21S-47W
22S-21W
9S-30W
8S-27W
10S-15W
6S-21W
11S-20W
13S-15W
14S-34W
8S-21W
15S-12W
13S-48W
11S-19W
10S-35W
12S-20W
16S-11W

-2
-4
-3
-4
-3
-3
-4
-2
-3
-5
<-5
-3
-4
-4
-4
-3
-4
-2
-4
-4
-3
-5
-3
-5
-5
<-5
-3
-3
-4
-5
-5
-5
-4
-4
-5
-5
-4
-4
-4
-2
-5
-4
-4
<-5
-5
-4
-4
-3
-3

0
0
0,5
0
0
0
1
0,5
0,5
0
0,5
1
0,5
1
0,5
1
0
2
0,5
0
1
1
1
0,5
1
2
1
0
2
2
1
1
1
0
2
0
3
0
2
0
0,5
2
0,5
0,5
0
0,5
0,5
0,5
0

-1
-1
-2
-1
-2
-1
-2
-0,5
-0,5
-2
-2
-1
-0,5
-1
-0,5
-1
-2
-2
-2
-2
-1
-1
-2
-2
-2
-1
-0,5
-2
-0,5
-0,5
-1
-1
-0,5
-2
-2
-2
-3
-1
-1
-2
-1
-2
-0,5
-2
-2
-0,5
-2
-2
-2

0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1

0
0
-0,1
0
-0,1
0
0
-0,1
0
0
-0,2
-0,1
-0,1
0
0
0
-0,1
-0,1
-0,1
-0,1
0
-0,1
-0,3
-0,1
-0,1
-0,1
0
-0,1
0
-0,1
-0,1
-0,1
-0,1
-0,1
-0,1
0
-0,1
-0,1
-0,1
-0,1
-0,1
0
-0,1
0
0
-0,1
0
-0,1
0

53

4.9 Exemplos da estrutura e dos movimentos verticais de um subtipo de cada Tipo
Apresentou-se um exemplo de um subtipo de cada Tipo, selecionado por conta da sua
maior quantidade de ocorrência entre os seus subtipos e pela melhor representatividade
quanto a estrutura e os movimentos verticais dentro do seu subtipo em questão. Seguindo que
a área que delimita a circulação ciclônica foi a base para a região de atuação do vórtice e por
isso, para as análises das outras variáveis.
A Figura 22 apresentou o primeiro subtipo (CL a) do Tipo I para o dia 29 de junho às
18 UTC e 30 de junho de 2010 às 00 UTC. Na pré-formação (Figura 22 (a)) foi identificado
um cavado em 700 hPa com a circulação ciclônica atingindo até -4x10-5 s-1 e 6 horas depois a
formação do centro do VCMN em 11S-20W (Figura 22 (b)) e uma leve intensificação da
vorticidade próximo ao seu centro, esse caso teve uma duração de 12 horas e permaneceu no
nível de formação até sua dissipação.
Na Figura 22 (c) foi observada convergência (-1x10-5 s-1) em grande parte do cavado e
divergência (0,5x10-5 s-1) em pontos isolados da sua extremidade, já quando o centro estava
formado foi observada divergência na região central do vórtice e continuando com
convergência (Figura 22 (d)) também. Quando observados os movimentos verticais, foram
identificados movimentos descendentes (0,1 Pa s-1) e ascendentes (-0,1 Pa s-1) na região do
cavado (Figura 22 (e)), no dia seguinte com a formação do centro do vórtice foi visto que a
área com movimentos ascendentes diminuiu e havia presença de movimentos descendentes
em grande parte do sistema (Figura 22 (f)).
Figura 22 – Exemplos dos campos meteorológicos para os processos de formação do Tipo Ia: vorticidade (x10-5
s-1) (a, b), divergência (x10-5 s-1) (c, d), velocidade vertical (Pa s-1) (e, f), e escoamento em 700 hPa para o dia
29/06 às 18 UTC e 30/06/2010 às 00 UTC. Coluna esquerda: pré-formação; coluna direta: VCMN formado.
Linha tracejada: cavado. Seta: VCMN.

(a)

(b)

54

Figura 22 – Continuação.

(c)

(d)

(e)

(f)
Fonte: Autora (2017).

Apresentou-se na Figura 23 o segundo subtipo (CO b) do Tipo II para o dia 20 de
outubro de 2010 às 06 UTC e 12 UTC. Foi identificado um cavado em 700 hPa com a
circulação ciclônica atingindo até -5 x10-5 s-1 (Figura 23 (a)) e se mantendo até a formação do
centro do VCMN em 16S-14W às 12 UTC (Figura 23 (b)). Esse caso apresentou uma duração
de 54 horas e atingiu até 800 hPa.
O cavado apresentou convergência (-1x10-5 s-1) na maior parte da sua região de
atuação e alguns pontos de divergência (0,5x10-5 s-1) na sua retaguarda (Figura 23 (c)), 6
horas depois foi observado que havia divergência em uma área maior no vórtice, atingindo até
1x10-5 s-1 e ainda com convergência (Figura 23 (d)). Os movimentos descendentes estavam
em toda a região de atuação do cavado atingindo até 0,2 Pa s-1 (Figura 23 (e)), às 12 UTC com
o centro do vórtice formado foram observados movimentos ascendentes (-0,1 Pa s-1) nas
extremidades leste e oeste e descendentes (0,2 Pa s-1) no restante de sua região de atuação
(Figura 23 (f)).

55

Figura 23 – Exemplos dos campos meteorológicos para os processos de formação do Tipo IIb: vorticidade (x105 -1
s ) (a, b), divergência (x10-5 s-1) (c, d), velocidade vertical (Pa s-1) (e, f), e escoamento em 700 hPa para o dia
20/10/2010 às 06 UTC e 12 UTC. Coluna esquerda: pré-formação; coluna direta: VCMN formado. Linha
tracejada: cavado. Seta: VCMN.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)
Fonte: Autora (2017).

O primeiro subtipo (Encontro COR HN e HS) do Tipo III foi analisado para o dia 03
de setembro de 2010 às 00 UTC e 06 UTC (Figura 24). Identificou-se o encontro das
correntes no nível de 700 hPa, onde apresentou circulação ciclônica de -1x10-5 s-1 (Figura 24
(a)). Após 6 horas foi identificada a formação do centro do VCMN em 11S-20W (Figura 24
(b)) com vorticidade até -2x10-5 s-1. O vórtice teve duração de 84 horas e atuou na camada de
800-600 hPa até sua dissipação.

56

Na Figura 24 (c) foi observada convergência (-2x10-5 s-1) na região de encontro das
correntes e também convergência mais fraca nas suas proximidades, no horário seguinte às 06
UTC (Figura 24 (d)), com o centro do vórtice formado, observou-se que continuava com o
mesmo valor máximo de convergência na sua região de atuação. Na Figura 24 (e) foram
observados movimentos ascendentes (-0,1 Pa s-1) e descendentes (0,1 Pa s-1) no local de
encontro das correntes e 6 horas depois com centro formado, notou-se os mesmos valores de
movimentos verticais, mas com ascendentes (Figura 24 (f)) na parte periférica do vórtice.
Figura 24 – Exemplos dos campos meteorológicos para os processos de formação do Tipo IIIa: vorticidade
(x10-5 s-1) (a, b), divergência (x10-5 s-1) (c, d), velocidade vertical (Pa s-1) (e, f), e escoamento em 700 hPa para o
dia 03/09/2010 às 00 UTC e 06 UTC. Coluna esquerda: pré-formação; coluna direta: VCMN formado. Linha
tracejada: encontro das correntes. Seta: VCMN.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)
Fonte: Autora (2017).

57

4.10 Estrutura e movimentos verticais do subtipo I (CL a)
Nessa parte se pretendeu encontrar os padrões das variáveis estudadas para o primeiro
subtipo (CL a) do Tipo I, escolhido por apresentar o maior número de casos e algumas
repetições significativas nas variáveis, onde as variáveis foram analisadas em cada caso
isoladamente (diferente do item 4.8). Esse conteúdo também foi pretendido, principalmente,
para auxiliar em trabalhos futuros para quando se pretender analisar um número maior de
casos e padrões bem definidos.
Quanto à vorticidade (Tabela 9) foram identificados 11 casos com circulação ciclônica
atingindo até -3x10-5 s-1 no momento da pré-formação do VCMN, já na formação do centro
do vórtice foram observados 8 casos com -4x10-5 s-1 e 5 casos com até -3x10-5 s-1. Notou-se
também que apenas 1 caso (na pré-formação e formação) apresentou vorticidade atingindo
valores menores a -5x10-5 s-1.
Tabela 9 – Quantificação da vorticidade (x10-5 s-1) correspondente a cada caso na pré-formação e formação do
VCMN do Tipo Ia.

Vorticidade
Nº de casos

-2
1

Vorticidade
Nº de casos

-2
2

Pré-formação
-3
-4
11
2
Formação
-3
-4
5
8

-5
2

< -5
1

-5
1

< -5
1
Fonte: Autora (2017).

Na Tabela 10 foram observados fracos valores de divergência, sendo assim 5 casos
apresentando divergência até 0,5x10-5 s-1 e convergência até -1x10-5 s-1 na região da préformação do vórtice. Foram identificados 3 casos com convergência atingindo até -2x10-5 s-1
na região de atuação do vórtice. Na formação foram verificados em destaque 4 casos
apresentando convergência (-1x10-5 s-1), em seguida, 3 casos com divergência até 0,5x10-5 s-1
e convergência até -2x10-5 s-1, e por fim, 3 casos apresentando divergência (1x10-5 s-1) na
região de atuação do VCMN.

58

Tabela 10 – Quantificação da divergência (x10-5 s-1) correspondente a cada caso na pré-formação e formação do
VCMN do Tipo Ia.

Divergência
Nº de casos
Divergência
Nº de casos

2
-2
1

1
-2
2

1
0
3

1
-1
1

Pré-formação
1
0,5
-0,5
-2
1
1
Formação
1
0,5
0,5
-0,5
-2
-1
2
3
2
1
-1
2

0,5
-1
5

0,5
-0,5
2

0,5
-0,5
2

0
-1
4

0
-2
1

0
-1
2

Fonte: Autora (2017).

Quanto aos movimentos verticais (Tabela 11) foram identificados 9 casos com
movimentos descendentes (0,1 Pa s-1) e ascendentes (-0,1 Pa s-1) na pré-formação, e também
movimentos descendentes atingindo até 0,1 e 0,2 Pa s-1 com 4 casos cada. No momento da
formação do centro do VCMN, foram verificados 8 casos com movimentos descendentes (0,1
Pa s-1) e ascendentes (-0,1 Pa s-1), e também movimentos descendentes atingindo até 0,1 e 0,2
Pa s-1 em 7 e 2 casos, respectivamente.
Tabela 11 – Quantificação da velocidade vertical (Pa s-1) correspondente a cada caso na pré-formação e
formação do VCMN do Tipo Ia.

Velocidade Vertical
Nº de casos
Velocidade Vertical
Nº de casos

Pré-formação
0,2
0
4
Formação
0,2
0
2

0,1
0
4

0,1
-0,1
9

0,1
0
7

0,1
-0,1
8
Fonte: Autora (2017).

4.11 Estudo de casos
Foram escolhidos dois casos da ocorrência do VCMN, onde seguiram os seguintes
critérios:
1. Proximidade no Estado de Alagoas;
2. Precipitações em Alagoas;
3. Dois processos de formação diferentes.
O caso 40 foi identificado no dia 20 de agosto às 12 UTC durando até o 21 de agosto
de 2010 às 06 UTC e junto com ele foi observado o caso 41 que se iniciou no dia 20 de agosto
às 18 UTC e foi até 22 de agosto de 2010 às 00 UTC. As observações foram divididas pela
pré-formação, formação e intensificação e dissipação do vórtice.

59

4.11.1 Pré/Formação do caso 40 e Pré-formação do caso 41
Foi observada a pré/formação do caso 40, assim como a pré-formação do caso 41
(Figura 25). Identificou-se um cavado na Corrente Meridional de Sul (COR M S) (caso 40)
em 700 hPa às 06 UTC no dia 20 de agosto de 2010 (Figura 25 (a), (c) e (e)), onde apresentou
circulação ciclônica atingindo -3x10-5 s-1 (Figura 25 (a)). Verificou-se divergência (1x10-5 s-1)
e convergência (-1x10-5 s-1) na região do cavado (Figura 25 (c)), juntamente com movimentos
descendentes (0,2 Pa s-1) (Figura 25 (e)).
Após 6 horas foi identificado o centro do vórtice em 10S-35W (Figura 25 (b), (d) e
(f)). O VCMN (caso 40) apresentou circulação ciclônica de até -4x10-5 s-1 (Figura 25 (b)),
nesse momento também foi observada a pré-formação do vórtice do caso 41, com a presença
do cavado na Corrente de Leste (CL a) e com valores de vorticidade de até -4x10-5 s-1 no seu
eixo. Na Figura 25 (d) foi observada divergência (0,5x10-5 s-1) na região periférica do vórtice
e convergência de até -2x10-5 s-1 no centro, já no cavado do caso 41 foi identificada
divergência (1x10-5 s-1) e convergência (-2x10-5 s-1) na região do seu eixo. Quanto aos
movimentos verticais, foram verificados movimentos descendentes (0,1 Pa s-1) na região do
VCMN, e também no cavado (0,2 Pa s-1) do caso 41 (Figura 25 (f)).
Figura 25 – Campos meteorológicos para a pré/formação (caso 40) e pré-formação (caso 41) do VCMN:
vorticidade (x10-5 s-1) (a, b), divergência (x10-5 s-1) (c, d), velocidade vertical (Pa s-1) (e, f), e escoamento em 700
hPa para o dia 20/08/2010 às 06 UTC e 12 UTC. Coluna esquerda: pré-formação (caso 40); coluna direta:
VCMN formado (caso 40) e pré-formação (caso 41). Linha tracejada: cavado. Seta: VCMN.

(a)

(b)

60

Figura 25 – Continuação.

(c)

(d)

(e)

(f)
Fonte: Autora (2017).

4.11.2 Intensificação/dissipação do caso 40 e Formação do caso 41
Na Figura 26 foi observada a intensificação do caso 40 e a formação do centro do
VCMN do caso 41. Após 6 horas, foi visto que o centro do caso 40 ficou mais definido (4x10-5 s-1) e a formação do centro do caso 41 apresentou circulação ciclônica de até -3x10-5 s-1
(Figura 26 (a)). Verificou-se convergência (-2x10-5 s-1) na região periférica do vórtice (caso
40), e também divergência (0,5x10-5 s-1) e convergência (-0,5x10-5 s-1) mais fraca próxima ao
centro, assim também foi observado para o caso 41 (Figura 26 (b)).
Os movimentos verticais foram observados no nível do vórtice e a partir de um corte
que incidia no centro dos VCMNs na latitude de 11S. Foram identificados movimentos
descendentes (atingiu até 0,2 Pa s-1) em toda região de atuação de ambos os vórtices (11S35W e 11S-28W) no nível de 700 hPa (Figura 26 (c)), mas notou-se que no centro do VCMN
do caso 41 haviam movimentos descendentes maiores (0,2 Pa s-1) no centro do que na
periferia. Na Figura 26 (d) foram verificados movimentos descendentes na região do centro
do vórtice, já abaixo dele foi visto movimentos descendentes (0,1 Pa s-1) e ascendentes (-0,2
Pa s-1) no momento de intensificação do VCMN do caso 40. Pôde-se observar também no

61

momento da formação do caso 41, que ele apresentou as mesmas características, mas sendo
mais pronunciada, com movimentos descendentes no centro de 0,2 Pa s-1.
O vórtice do caso 40 se dissipou no dia 21 de agosto de 2010 às 06 UTC, atuou no
mesmo nível de formação durante as 18 horas de sua atuação. No momento da sua dissipação
apresentou circulação ciclônica de até -3x10-5 s-1, com divergência (0,5x10-5 s-1) e
convergência (-2x10-5 s-1) na região do cavado, e também, movimentos descendentes (0,1 Pa
s-1) e ascendentes (-0,1 Pa s-1).
Figura 26 – Campos meteorológicos para a intensificação (caso 40) e formação (caso 41): vorticidade (x10-5 s-1)
(a), divergência (x10-5 s-1) (b), velocidade vertical (Pa s-1) (c), seção vertical de velocidade vertical em 11S (d) e
escoamento em 700 hPa para o dia 20/08/2010 às 18 UTC. Seta: VCMN. Linha preta: seção de corte da latitude.
Linha vermelha: seção do nível do VCMN.

(a)

(b)

(c)

(d)
Fonte: Autora (2017).

4.11.3 Intensificação/dissipação, nebulosidade e precipitações do caso 41
Na Figura 27 foi observado o momento de intensificação do VCMN do caso 41. Às 06
UTC do dia 21 de agosto de 2010 foi verificada circulação ciclônica de até -5x10-5 s-1 (Figura
27 (a)), acompanhada de divergência (2x10-5 s-1) e convergência (-2x10-5 s-1) (Figura 27 (b)),
sendo apresentada convergência maior na parte leste do vórtice. No nível do VCMN foram

62

identificados movimentos descendentes (0,3 Pa s-1) no centro e em grande parte do vórtice, já
a periferia leste apresentou movimentos descendentes (0,1 Pa s-1) e ascendentes (-0,1 Pa s-1)
(Figura 27 (c)).
Os movimentos verticais observados na seção vertical da latitude de 8S (Figura 27 (d))
foram correspondentes ao mais próximo do centro do VCMN, em 10S (Figura 27 (e)) também
foi realizado um corte que passava sobre o vórtice e o Estado de Alagoas. Observou-se que
entre 27-32W (Figura 27 (d)) foi aproximadamente a localização do centro do vórtice, onde
foram verificados movimentos descendentes (0,3 Pa s-1), sendo que abaixo dele foram vistos
movimentos descendentes (0,2 Pa s-1) e ascendentes (-0,1 Pa s-1).
Na seção vertical em 10S foram identificados movimentos descendentes (0,1 Pa s-1) na
região ao sul do centro do vórtice e atingiu até baixos níveis, já na periferia oeste (sobre o
estado de Alagoas) foram observados movimentos ascendentes (-0,3 Pa s-1) e na periferia leste
também, mas atingiu até -0,2 Pa s-1.
O vórtice do caso 41 se dissipou no dia 22 de agosto de 2010 às 00 UTC, atuou na
camada de 700-600 hPa durante as 30 horas de sua atuação. Na sua dissipação apresentou
circulação ciclônica de até -4x10-5 s-1, com divergência (2x10-5 s-1) na região do cavado, e
também, movimentos descendentes (0,1 Pa s-1) e ascendentes (-0,2 Pa s-1).
Figura 27 – Campos meteorológicos para a intensificação (caso 41): vorticidade (x10-5 s-1) (a), divergência (x105 -1
s ) (b), velocidade vertical (Pa s-1) (c), seção vertical de velocidade vertical em 8S (d) e 10S (e), e também
escoamento em 700 hPa para o dia 21/08/2010 às 06 UTC. Seta: VCMN. Linha preta: seção de corte da latitude.
Linha vermelha: seção do nível do VCMN.

(a)

(b)

63

Figura 27 – Continuação.

(c)

(d)

(e)
Fonte: Autora (2017).

Quanto à nebulosidade associada ao VCMN, observou-se que às 18 UTC do dia 20 de
agosto de 2010 (Figura 28 (a)) estavam os dois vórtices atuando, assim, pôde ser verificada
fraca nebulosidade na sua região de atuação, com nuvens de baixos níveis e pouca
nebulosidade na região do centro dos sistemas. No dia 21 de agosto de 2010 às 06 UTC
(Figura 28 (b)) foi possível notar também nuvens de baixos níveis, ou seja stratocumulus, na
região de atuação do VCMN (caso 41) no momento da intensificação, como certificado com
os movimentos verticais visto na Figura 27 (d) e (e).

64

Figura 28 – Nebulosidade, através dos Satélites Goes+Meteosat, associada ao VCMN: dia 20/08/2010 às 18
UTC (a) e 21/08/2010 às 06 UTC (b). Círculo vermelho: caso 40. Círculo amarelo: caso 41.

(a)

(b)
Fonte: CPTEC (2017).

Por fim, foram avaliadas as precipitações para os 12 postos distribuídos no Estado de
Alagoas no dia 21 de agosto de 2010, notou-se no Gráfico 4 que no município de Atalaia foi
registrado um máximo de 11,4 mm/ 24 h, seguido por Santana do Ipanema com 10,8 mm/ 24
h e Maceió com 10,6 mm/ 24 h. Os menores registros de precipitações foram no município de
Pão de Açúcar com 0,2 mm/ 24 h e em Batalha com 3 mm/ 24 h.
Gráfico 4 – Dados de precipitações (mm) durante 24 horas para 12 municípios de Alagoas no dia 21 de agosto
de 2010.

Dados de precipitação (mm)/24 horas
11,4

6,8
4,8

8,5

8,8

Coruripe

9

Piaçabuçú

10,8

9,4

10,6

5,3

3

Maceió

Porto de Pedras

Atalaia

Santana do
Mundaú

Arapiraca

Palmeira dos
Índios

Batalha

Santana do
Ipanema

Pão de Açúcar

0,2
Mata Grande

12
10
8
6
4
2
0

Fonte: Autora (2017).

65

5 CONCLUSÃO

Partindo do fato de que há poucos estudos sobre a média troposfera quando se destaca,
especificamente, a formação dos vórtices nessa camada, notou-se a importância que esse
trabalho teve ao analisar os processos de formação do vórtice que estava presente apenas em
médios níveis (700-400 hPa). Sendo assim, foram identificados e analisados 62 casos da
ocorrência de VCMN durante o ano de 2010.
Fez-se possível destacar algumas considerações relevantes quanto aos VCMNs.
Quanto a distribuição espacial, verificou-se que 35 casos se formaram sobre o Oceano
Atlântico e que dos casos que se formaram e atingiram o continente totalizaram 27 casos,
mostrando assim a relevância do sistema para ambos os locais de atuação. Três pontos (a
duração, os níveis preferenciais de formação e de atuação dos VCMNs) que foram verificados
com os dados do NCEP/NCAR com a resolução de 2,5º x 2,5º (FEDOROVA et al., 2016)
puderam ser confirmados com os dados do ECMWF com a resolução de 0,25º x 0,25º. A
duração dos vórtices os destaca como um sistema de curto prazo para a previsão do tempo,
onde foram observados 19 casos com duração entre 12-24 horas e 15 casos de VCMN para o
período de 30-42 horas durante seu tempo de vida. Na estatística da preferência dos níveis de
formação e atuação desse sistema, destacou-se que na formação do VCMN foi observado um
percentual de 54,8% (34 casos) dos vórtices no nível de 700 hPa, já a camada de atuação mais
frequente apresentou um percentual de 29% (18 casos) dos VCMNs presentes entre 700-600
hPa e um percentual de 19% atuando apenas no nível de 700 hPa (12 casos) durante seu
tempo de vida.
Foram especificados três tipos de processos de formação: no cavado na Corrente de
Leste (Tipo I), na Corrente de Oeste (Tipo II) e nas correntes dos dois hemisférios e na
meridional (Tipo III). Foram determinados dez subtipos dentro dos três tipos de processos de
formação dos VCMNs. Pôde-se destacar um subtipo mais frequente de cada tipo, onde no
Tipo I se ressalta o primeiro subtipo (CL a – cavado na Corrente de leste com eixo de
noroeste para sudeste) que apresentou 17 casos da sua ocorrência. Já no Tipo II, destaca-se o
segundo subtipo (CO b – cavado na Corrente de Oeste com eixo de sudeste para noroeste),
onde foram observados 13 casos de VCMN. No Tipo III que apresentou processos de
formações através das correntes dos dois hemisférios e a meridional, evidencia-se dois
subtipos com 5 casos de ocorrência do vórtice cada, sendo eles o primeiro subtipo (Encontro
COR HN e HS - Encontro das Correntes do Hemisfério Norte e Sul) e o terceiro subtipo
(COR M S - cavado na Corrente Meridional de Sul).

66

Na avaliação da estrutura e dos movimentos verticais no momento da pré-formação e
da formação dos VCMNs foram observados alguns valores frequentes significativos dessas
variáveis. Na pré-formação, a vorticidade apresentou valores de -3x10-5 e -4x10-5 s-1 presentes
em 31 e 14 casos, respectivamente, admitindo valores consideráveis de vorticidade para o
sistema. Foram verificados valores de divergência e convergência fracos para todos os casos,
ressaltando que 16 casos apresentaram apenas convergência e 2 casos com divergência nesse
primeiro momento. Os movimentos verticais foram fracos em todos os casos, destacando que
32 casos apresentaram movimentos descendentes e 1 caso com movimentos ascendentes na
pré-formação do vórtice.
No momento da formação do centro do VCMN, foram identificados valores mais
frequentes de vorticidade de -3x10-5 s-1 presentes em 16 casos e de -4x10-5 s-1 em 25 casos. Os
valores de divergência e convergência não se alteraram tão significativamente 6 horas depois
da pré-formação, observando que 20 casos apresentaram o valor de divergência de 0,5x10-5 s-1
e 25 casos com valor de convergência de -2x10-5 s-1. Foram verificados movimentos
descendentes em 26 casos e ascendentes em apenas 1 caso em toda região de atuação do
vórtice, sendo assim, notou-se que 35 casos apresentaram movimentos descendentes e
ascendentes durante a formação do centro do vórtice.
No estudo de caso foram observados dois vórtices atuando sobre o Estado de Alagoas,
onde foram identificados movimentos ascendentes abaixo do segundo vórtice estudado na
região da periferia leste e oeste do VCMN no momento da intensificação. Foram observadas
nuvens de baixos níveis relacionadas ao VCMN e uma precipitação máxima de 11,4 mm/ 24 h
no município de Atalaia. Com isso, pôde-se acentuar a relevância desses resultados para a
previsão do tempo de curto prazo e a necessidade de mais estudos sobre os VCMNs.

67

REFERÊNCIAS
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CA, USA: Brooks/Cole, Pacific Grove, 2000.
ALBUQUERQUE, Carolina Silva Miranda. Desenvolvimento e Trajetórias dos Complexos
Convectivos de Mesoescala no Estado de Alagoas Entre os Anos de 1999 e 2009. 2011.
74f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Meteorologia) – Universidade Federal
de Alagoas, Maceió, 2011.
ARAGÃO, J. O. Um estudo da estrutura das perturbações sinóticas do Nordeste do
Brasil. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
(INPE), São José dos Campos, 1975.
ANDRADE, K. M.; CAVALCANTI I. F. A. Climatologia dos Sistemas Frontais e Padrões de
Comportamento Para o Verão na América do Sul. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE
METEOROLOGIA, 13, Fortaleza. Anais..., 2004.
BASTOS, C.C; FERREIRA, N. J. Analise Climatológica Da Alta Subtropical Do Atlântico
Sul. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 11., Rio de Janeiro, 2000.
Anais... Rio de Janeiro: SBMET, 2000.
CARVALHO, A. M. G.. Conexões entre a circulação em altitude e a convecção sobre a
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