Matheus Leite 2022
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIENCIAS ATMOSFÉRICAS - ICAT
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO DE METEOROLOGIA
MATHEUS HENRIQUE DE FREITAS LEITE
INFLUÊNCIA DAS CORRENTES DE JATO GLOBAIS NA FORMAÇÃO DE JATO NO
NORDESTE BRASILEIRO
MACEIÓ
SETEMBRO - 2022
MATHEUS HENRIQUE DE FREITAS LEITE
INFLUÊNCIA DAS CORRENTES DE JATO GLOBAIS NA FORMAÇÃO DE JATO NO
NORDESTE BRASILEIRO.
Dissertação submetida ao colegiado do Curso
de Pós-Graduação em Meteorologia no instituto
de Ciências Atmosféricas da Universidade
Federal de Alagoas – UFAL, como parte dos
requisitos necessários para obtenção do título
de Mestre em Meteorologia.
Orientador: Prof.ª Dra. Natalia Fedorova
MACEIÓ
SETEMBRO – 2022
Catalogação na Fonte
Universidade Federal de Alagoas
Biblioteca Central
Divisão de Tratamento Técnico
Bibliotecário: Marcelino de Carvalho Freitas Neto – CRB-4 – 1767
L533i
Leite, Matheus Henrique de Freitas.
Influência das correntes de jato globais na formação de jato no nordeste
brasileiro / Matheus Henrique de Freitas Leite. – 2022.
63 f. : il.
Orientadora: Natalia Fedorova.
Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Universidade Federal de Alagoas.
Instituto de Ciências Atmosféricas. Maceió, 2022.
Bibliografia: f. 60-63.
1. Correntes de jato (Meteorologia) - Brasil, Nordeste. 2. Circulação atmosférica Hemisfério norte - Hemisfério sul. I. Título.
CDU: 551.55(812/813)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIENCIAS ATMOSFÉRICAS
COORDENAÇÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO DE METEOROLOGIA
CERTIFICADO DE APRESENTAÇÃO
N° da ordem: MET-UFAL-MS-196
“INFLUÊNCIA DAS CORRENTES DE JATO GLOBAIS NA FORMAÇÃO
DE JATO NO NORDESTE BRASILEIRO.”
MATHEUS HENRIQUE DE FREITAS LEITE
Dissertação submetida ao colegiado do Curso
de Pós-Graduação em Meteorologia da
Universidade Federal de Alagoas - UFAL,
como parte dos requisitos necessários à
obtenção do grau de Mestre em Meteorologia.
Aprovado pela Banca Examinadora composta por:
SETEMBRO/2022
A Deus.
Aos meus pais, razão de minha existência.
Os meus avós, pelo suporte e amor.
Ao meu grande amor, pelo apoio e paciência
nessa caminhada
Aos meus caros amigos de classe, pela
confiança nos últimos 2 anos
Aos meus parceiros do laboratório de sinótica
pela ajuda direta ou indireta na conclusão
deste trabalho, em especial, a Renata.
Dedico
AGRADECIMENTOS
Neste período tão atormentador e nefasto para a humanidade, agradeço infinitamente a
Deus pelo dom da vida.
Sou grato pelo amor que recebo de toda a família, de minha amada mãe Lauracy, de
meu querido pai Marcio. Muito obrigado, vovó Socorro, vovô Camelo e vovó Roze. Por toda
paciência e profundo apoio nos dias em que precisei me ausentar em dias importantes para nós.
Aos professores do instituto que tive a honra de ser aluno, agradeço o empenho de vocês
para que eu possa ser um profissional capacitado. Em especial aos professores Rosiberto e
Francisco Junior, pelo apoio e conversas. Gratidão!
Aos professores Natália e Vladmir, meus orientadores, que são pessoas que tanto me
inspiram como profissional. Obrigado pela dedicação de vocês perante a mim em momentos
que me ajudaram e orientaram. Sem vocês nada disso seria concebido.
Aos amigos e colegas que conquistei no mestrado. Gratidão sem fim a Renata, Walter,
Maria, Milano, Iara, Helen dentre outros amigos que são minha família que a universidade me
deu de coração, vocês que em momentos em que precisei me deram socorro e companhia.
Agradeço também aos Professores: Heliofábio Gomes e o Henrique Repinaldo que
aceitaram ao convite de participarem desta banca, com contribuições essenciais para que eu
finalize da melhor forma minha pesquisa.
RESUMO
A corrente de jato do Nordeste brasileiro (CJNEB), reconhecida internacionalmente em
2017, está localizada entre 0ºS e 20º S com velocidade maior que 20m/s. A CJNEB é um
mecanismo de interação e circulações entre os hemisférios, mas ainda são pouco estudadas. O
objetivo desse estudo é analisar e classificar como as circulações globais se comportam durante
as interações com a CJNEB. Foram utilizadas três áreas de estudo: área I inclui a AS (70º N 70ºS e 0-90ºW); áreas 2 e 3 englobam o todo o planeta entre as latitudes 70-30oS a 70-30ºN
para dois hemisférios, respectivamente. Os dados utilizados os anos de 2018 a 2020 foram: 1)
dados de reanalise do NCEP/NCAR, com resolução horizontal de 2,5 ºx2,5º e 17 níveis de
pressão (entre 1000hPa e 100hPa); 2) imagens do satélite gradeada nos canais infravermelho e
vapor d’água do GIBBS (Global ISCCP B1). A CJNEB foi identificada pela sua localização e
dos ventos acima de 20 m/s no nível 200 hPa. Os eventos de ligações inter-hemisféricas foram
escolhidos: (a) através de avanços das CJSTHN para latitudes 0- 5ºN e (b) existência da ligação
com a CJNEB. Foram totalizadas 671 ocorrências de avanços (a), que resultaram em 266
ocorrências de ligações (b). As ligações com duração de um e mais dias foram analisados
detalhadamente de momento formação até dissipação, totalizando 16 casos. Estes casos foram
classificados
através
das
CJSTHN+CJNEB+CJSTHS)
Ligações
e
Completas
incompletas
(LI;
(LC;
quando
há
interação
da
quando
há
apenas
interação
da
CJSTHN+CJNEB). As LI de norte (14 eventos) são as mais comuns com duração de 1 até 13
dias. Os processos zonal e meridional foram associados aos 1) número de núcleos de anomalia
da altura geopotencial (núcleos) e 2) famílias de ciclones baroclínicos nas imagens de satélite
(famílias). A forma da corrente do HN sempre foi meridional e do HS geralmente mudou-se de
zonal para meridional. O número de núcleos/famílias são de 5/6 no HS enquanto no HN podem
atingir 6/7, ou seja, no HN a circulação meridional foi mais intensa, do que no HS. Os VCANs
e cristas do AB observados tiveram forte influência nas ligações. Elaborados os modelos
conceituais, os quais mostram as condições da formação de ligações entre os hemisférios. Estes
resultados poderão ser utilizados na prática operacional para a previsão de processos
meridionais com influência da circulação do HN para HS.
Palavras-Chaves: Corrente de Jato do Nordeste brasileiro; Circulações entre hemisférios;
Processos Meridionais e Zonais
ABSTRACT
The Brazilian Northeast jet stream (CJNEB), internationally recognized in 2017, is
located between 0ºS and 20ºS with a speed greater than 20m/s. CJNEB is a mechanism of
interaction and circulation between the hemispheres, but they are still poorly studied. The aim
of this study is to analyze and classify how global circulation behave during interaction with
CJNEB. Three study areas were used: area I includes AS (70ºN - 70ºS and 0-90ºW); Areas 2
and 3 encompass the entire planet between latitudes 70-30oS to 70-30oN for two hemispheres,
respectively. The data used for the years 2018 to 2020 were: 1) NCEP/NCAR reanalysis data,
with horizontal resolution of 2.5 ºx2.5º and 17 pressure levels (between 1000hPa - 100hPa); 2)
satellite images gridded in the infrared and water vapor channels of the GIBBS (Global ISCCP
B1). CJNEB was identified by its location and winds velocity above 20 m/s at the 200 hPa level.
The events of inter-hemispheric linkages were chosen: (a) through advancement of the CJSTHN
to latitudes 0-5ºN and (b) the existence of the link with the CJNEB. There was a total of 671
occurrences of advances (a), which resulted in 266 occurrences of connections (b). Connections
lasting one and more days (16 events) were analyzed in detail from formation to dissipation.
These events were classified as Complete (LC) and Incomplete (LI) Bindings: 1) when
CJSTHN (CJSTHS) together with CJNEB enters HS (HN) but does not join CJSTHS
(CJSTHN) (LI) and 2) when CJSTHN (CJSTHS) with CJNEB enters HS (HN) and joins with
CJSTHS (CJSTHN) (LC). North’s incomplete bindings (14 events) are the most common with
a duration of 1 to 13 days. Zonal and meridional processes were identified by 1) number of
geopotential height anomaly nuclei (nuclei) and 2) families of baroclinic cyclones in satellite
images (families). The shape of the H N current has always been meridional and the HS has
generally changed from zonal to meridional. The number of nuclei/families is 5/6 in the HS
while in the HN they can reach 6/7, that is, the southern circulation in the HN was more intense
than in the HS. Upper Tropospheric Cyclonic Vortex and Trough of Bolivian High had a strong
influence on the interhemispheric connection. Conceptual models, which show the conditions
for the interhemispheric connection, were elaborated. These results will be used in operational
practice to forecast meridional processes influenced by the circulation from HN to HS.
Keywords: Northeast Brazilian Jet Current; Circulations between hemispheres; Zonal and
Meridional Processes
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 - Representação da localização das CJ entre as células de circulação global, para
hemisfério norte ........................................................................................................................ 17
FIGURA 2 – (a) Secção Transversal da CJ e uma Frente, Linhas contínuas: Isotermas(ºC);
Cores: Isotacas (nós); (b) Esquematização da posição da CJ entre as massas de ar quente (MQ)
e frio (MF) ................................................................................................................................ 18
FIGURA 3 - Representação esquemática do eixo da CJ: linhas tracejadas em preto são isotacas
em m/; em tracejado branco os NVM; seta preta indica a direção de propagação. .................. 19
FIGURA 4 – (A) Circulação Transversal Direta, entrada do jato; (B) Esquematização do
movimento ageostrófica na entrada e saída da CJ, para HS; (C) Circulação Transversal Indireta,
saída do jato. ............................................................................................................................. 20
FIGURA 5 – Modelo conceitual da circulação transversal na entrada e saída da CJ com
curvatura (A) ciclônica e (B) anticiclônica para HN. ............................................................... 20
FIGURA 6 – Modelo representativo de correntes meridionais (vermelho) e zonais (azul) ..... 21
FIGURA 7 – Exemplo de CJNEB entre AB e VCAN, no dia 21/01/1992. Linhas de corrente e
magnitude (colorido, m/s) em 200 hPA. .................................................................................. 22
FIGURA 8- Conceitos da localização da CJNEB tipo 1, (a) Configuração: 1-A, (b)
Configuração: 1-B. ................................................................................................................... 23
FIGURA 9 - Conceitos da localização da CJNEB tipo 1, (a) Configuração: 2-A, (b)
Configuração: 2-B. ................................................................................................................... 24
FIGURA 10 - Conceito da localização da CJNEB tipo3.......................................................... 24
FIGURA 11 - Processos de formação dos VCAN: (a)Clássica, (b)Africana I, (c)AFRICANA II
e (d)Alta .................................................................................................................................... 26
FIGURA 12 - Estrutura vertical do VCAN .............................................................................. 26
FIGURA 13 – (a) Variação anual da localização da AB. (b) Perfil Vertical ........................... 27
FIGURA 14 - Área de estudo, para análise dos fluxos da CJ do HN (Verde), do HS (Azul) e
ligações inter-hemisféricas (vermelho). ................................................................................... 29
FIGURA 15 - Modelo conceitual das ligações entre CJSTHN, CJSTHS e CJNEB de norte: (a)
incompleta e (b) completa. ....................................................................................................... 31
FIGURA 16 - Modelo conceitual das ligações entre CJSTHN, CJSTHS e CJNEB de sul: (a)
incompleta e (b) completa. ....................................................................................................... 32
FIGURA 17 - Exemplo de um campo de altura geopotencial, no nível 20hPa. unidade em km
.................................................................................................................................................. 33
FIGURA 18 - Exemplo do campo de aAg no nível 20hPa. unidade em km. ........................... 34
FIGURA 19 - Exemplo de contagem dos núcleos negativos no nível 20hPa, unidade em km,
para hemisfério sul (esquerda) e hemisfério norte (direita). ..................................................... 34
FIGURA 20 – Exemplo de imagem de satélite global, canal 6,7 µm ...................................... 35
FIGURA 21 – Gráficos com ocorrências diárias de avanços da corrente de jato do hemisfério
norte (A) e sua ligação com a CJNEB (B)................................................................................ 37
FIGURA 22 – Linhas de correntes e Magnitude do vento em 200hPa. (a) LIN, (b) início da
LCS, (c) enfraquecimento da LCS e (d) Religação da LCS. CJNEB (Seta Preta), CJSTHN (Seta
Verde). CJSTHS (Seta Azul), Alta da Bolívia (AB), Crista (Pontilhado Vermelho), Vórtices
Ciclônicos Altos Níveis (VCAN), cavado (Tracejado Azul) e Rompimento (traço roxo)....... 41
FIGURA 23 – Anomalia da Altura Geopotencial para as datas do caso 2: (a) 21/01/2018, (b)
24/01/2018, (c) 25/01/2018, (d) 29/01/2018. Número de núcleos negativos, na cor verde e
amarelo, respectivamente, para os HN e HS ............................................................................ 42
FIGURA 24– Imagens de Satélite (canal WV) com a sinalização das famílias dos ciclones para
as datas do caso 2: (a) 21/01/2018, (b) 24/01/2018, (c) 25/01/2018, (d) 29/01/2018. ............. 43
FIGURA 25 – Linhas de correntes e Magnitude do vento em 200hPa. (a) interação da CJNEB
com a CJSTHS, (b) LCS, (c) rompimento da LCS e (d) Dissipação da LIS. CJNEB (Seta Preta),
CJSTHN (Seta Verde). CJSTHS (Seta Azul), Alta da Bolívia (AB), Crista (Pontilhado
Vermelho), Vórtices Ciclônicos Altos Níveis (VCAN), cavado (Tracejado Azul). ................ 45
FIGURA 26 – Anomalia da Altura Geopotencial para as datas do caso 6: (a) 02/12/2018, (b)
03/12/2018, (c) 04/12/2018, (d) 05/12/2018. Número de núcleos negativos, na cor verde e
amarelo, respectivamente, para os HN e HS ............................................................................ 46
FIGURA 27 – Imagens de Satélite (canal WV) com a sinalização das famílias dos ciclones para
as datas do caso 6: (a) 02/12/2018, (b) 03/12/2018, (c) 04/12/2018, (d) 05/12/2018. ............. 47
FIGURA 28 – Linhas de correntes e Magnitude do vento em 200hPa. (a) interação da CJNEB
com a CJSTHS, (b) LIS, (c) bloqueio na LCS, (d) Dissipação da LIS, (e) intensificação do fluxo
meridional no HN, (f) Fluxo meridional no HS com um “dual cut-off” no HS e (g) dissipação
dos sistemas. CJNEB (Seta Preta), CJSTHN (Seta Verde). CJSTHS (Seta Azul), Alta da Bolívia
(AB), Crista (Pontilhado Vermelho), Vórtices Ciclônicos Altos Níveis (VCAN), cavado
(Tracejado Azul), Tropico 20ºS (linha vermelha). ................................................................... 49
FIGURA 29 – Anomalia da Altura Geopotencial para as datas do caso 6: (a) 23/01/2019, (b)
25/01/2019, (c) 29/01/2019, (d) 01/02/2019. Número de núcleos negativos, na cor verde e
amarelo, respectivamente, para os HN e HS ............................................................................ 50
FIGURA 30 – Imagens de Satélite (canal WV) com a sinalização das famílias dos ciclones para
as datas do caso 9: (a) 23/01/2019, (b) 25/01/2019, (c) 29/01/2019, (d) 01/02/2019. ............. 51
FIGURA 31 – Linhas de correntes e Magnitude do vento em 200hPa. (a) formação da CJNEB
(b) início da LIN, (c) LIN, (d) Início da dissipação da LIN. CJNEB (Seta Preta), CJSTHN (Seta
Verde). CJSTHS (Seta Azul), Alta da Bolívia (AB), Crista (Pontilhado Vermelho), Vórtices
Ciclônicos Altos Níveis (VCAN), cavado (Tracejado Azul). .................................................. 53
FIGURA 32 – Anomalia da Altura Geopotencial para as datas do caso 6: (a) 23/01/2019, (b)
25/01/2019, (c) 29/01/2019, (d) 01/02/2019. Número de núcleos negativos, na cor verde e
amarelo, respectivamente, para os HN e HS ............................................................................ 54
FIGURA 33 – Imagens de Satélite (canal WV) com a sinalização das famílias dos ciclones para
as datas do caso 13: (a) 01/02/2019, (b) 02/02/2020, (c) 03/02/2020, (d) 05/02/2020. ........... 55
FIGURA 34 – Modelo conceitual corrigido; (a) LCN, (b) LIN, (c) LCS e (d) LIS................. 57
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1 - Exemplo de contagem dos casos de ligação inter-hemisférica das CJSTHN e
CJNEB, no horário UTC. A- Quando houve o avanço da CJSTHN; B – Quando teve uma
interação da CJSTHN com a CJNEB ....................................................................................... 30
QUADRO 2 - Variáveis utilizadas no trabalho ........................................................................ 32
QUADRO 3 - Exemplo de preenchimento de para cada caso encontrado. Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M) ............................. 35
QUADRO 4 – Casos ligações entre CJSTHN e CJNEB com data inicial e final, hora inicial e
final e a duração (em dias) identificados para os anos de 2018, 2019 e 2020.......................... 38
QUADRO 5 –Casos classificados de acordo com as ligações de norte ou sul, completas ou
incompletas. Os números são os números de casos do quadro 1. ............................................ 39
QUADRO 6 – Resultados gerais dos casos analisados. Classificação: maiúsculas, ligação de
norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação incompleta (i) e ligação
completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M). ................................................................... 40
QUADRO 7 – Resultados das análises do caso 2, para ambos os hemisférios: Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M). ............................ 44
QUADRO 8 – Resultados das análises do caso 6, para ambos os hemisférios: Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M). ............................ 48
QUADRO 9 – Resultados das análises do caso 6, para ambos os hemisférios: Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M). ............................ 52
QUADRO 10 – Resultados das análises do caso 2, para ambos os hemisférios: Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M). ............................ 56
LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLAS
AB – Alta da Bolívia
ASAS - Alta Subtropical do Atlântico Sul
AS – América do Sul
CAN – Cavado em Altos Níveis
CJ – Corrente de Jato
CJNEB – Corrente de Jato do Nordeste Brasileiro
CJP – Corrente de Jato Polar
CJPHN – Corrente de Jato do Hemisfério Norte
CJPHS - Corrente de Jato do Hemisfério Sul
CJST – Corrente de Jato Subtropical
CJSTHN – Corrente de Jato Subtropical do Hemisfério Norte
CJSTHS – Corrente de Jato Subtropical do Hemisfério Sul
E - Leste
GIBBS - Global ISCCP B1 Browse System
GrADS – Grid Analysis and Display System
HN – Hemisfério Norte
hPa – HectoPascal
HS - Hemisfério Sul
IR – Infravermelho
km – Quilômetros
LC – Ligação completa
LCN – Ligação completa de Norte
LCS – Ligação completa de Sul
LI – Ligação Incompleta
LIN – Ligação incompleta de Norte
LIS – Ligação incompleta de Sul
M - Meridional
m/s – Metros por segundo
N - Norte
NCAR – National Center for Atmospheric
NCEP – National Centers for Environmental Prediction
NEB – Nordeste Brasileiro
NO - Nordeste
NVM – Núcleo de vento Máximo
O – Oeste
OL – Ondas de Leste
S – Sul
SE – Sudeste
T - Transversal
UTC – Tempo Universal Coordenado
VCAN – Vórtice Ciclônico de Altos Níveis
W – Oeste
Z – Zonal
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO
15
2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
17
2.1
Correntes de jato – CJ
17
2.1.1
Corrente de jato subtropical – CJST
18
2.1.2
Corrente de jato polar – CJP
18
2.1.3
Jet Streaks
19
2.1.4
Circulação transversal
19
2.1.5
Fluxo zonal e meridional
20
2.1.6
Corrente de jato do nordeste brasileiro – CJNEB
21
2.2
Vórtices ciclônicos de altos níveis – VCAN
25
2.2.1
Processo de formação
25
2.2.2
Estrutura vertical
26
2.3
ALTA DA BOLÍVIA – AB
27
3
MATERIAIS
28
3.1
Dados utilizados
28
3.2
Ferramenta utilizadas
28
4
METODOLOGIA
29
4.1
Área e período de estudo
29
4.2
Identificação das ligações entre CJHS, HN e CJNEB
29
4.3
Classificação das ligações de cjneb
30
4.3.1
Ligações de norte
30
4.3.2
Ligações de sul
31
4.4
Análise das correntes ao longo dos hemisférios
32
4.4.1
Identificação do fluxo em altos níveis
33
4.4.2
Identificação das famílias de ciclones por imagens de satélite
35
4.4.3
Organização dos dados identificados
35
4.4.4
Campos Sinóticos complementares
36
4.4.4.1
Linhas de Corrente (LC)
36
4.4.4.2
Espessura (𝛿𝛿𝛿𝛿)
36
4.4.4.3
Vorticidade relativa (ζ)
36
5
RESULTADOS
37
5.1
Identificação das ligações entre CJHS, HN e CJNEB
37
5.2
Classificação das ligações de CJNEB
38
5.3
Análise das correntes ao longo dos hemisférios
39
5.3.1
Análise geral de casos
39
5.3.2
Análise detalhada das correntes nos tipos de ligação
40
5.3.2.1
Caso 2 de 21/01/2018 18:00 UTC à 29/01/2018 18:00 UTC
40
5.3.2.2
Caso 6: de 03/12/2018 18:00 UTC à 05/12/2018 00:00 UTC
44
5.3.2.3
Caso 9: de 22/01/2019 06:00 UTC à 03/02/2019 00:00 UTC
48
5.3.2.4
Caso 13: de 01/02/2020 12:00 UTC à 05/02/2020 12:00 UTC
52
5.3.3
Modelo conceitual das correntes e suas ligações
56
6
CONCLUSÕES
58
7
REFERÊNCIAS
59
15
1
INTRODUÇÃO
Em estudos recentes foi encontrado e documentado um novo sistema de escala sinótica,
que atua próximo aos trópicos entre os paralelos 20ºS e 0º, sistematicamente batizado de
Corrente de Jato do Nordeste Brasileiro (CJNEB), devido a sua proximidade ao nordeste do
Brasil. Tal corrente está geralmente localizada na tropopausa tropical, em 200 hPa e menos
intensa que uma CJ tradicional, com velocidade superior a 20 m/s (GOMES, 2003;
FEDOROVA et. al., 2017a).
Virji (1981) observou os mesmos ventos fortes na periferia da Alta da Bolívia,
entretanto não os estudou com profundidade. Gomes documentou, em 2003, a ocorrência dessas
correntes ao longo do ano, com maior frequência e desenvolvimento nos meses de inverno.
Eventos de ligações da CJNEB e as Corrente de Jato Subtropicais do Hemisfério Sul
(CJSTHS) e Hemisfério Norte (CJSTHN), foram registrados por Repinaldo (2010, 2020) e
Costa (2010), onde foi observado a influência de Vórtices ciclônicos de Altos Níveis (VCAN)
ou cavados em altos níveis (CAN). As ligações da CJNEB foram amplamente estudadas por
Vaz (2014), que concluiu que as ligações também ocorrem na presença das Correntes de Jato
polares do HS (CJPHS) e HN (CJPHN).
A CJNEB é um dos principais sistemas relacionados com precipitações intensas no
estado de Alagoas (PONTES DA SILVA et. al., 2011). Sendo um dos sistemas com grande
papel no regime de chuvas e fenômenos adversos no Nordeste Brasileiro (NEB) ao longo do
verão austral, o VCAN, é o principal causador de chuvas em suas periferias, além de contribuir
para um verão seco quando localizado sobre o NEB (PONTES DA SILVA et. al., 2011). Gomes
(2003) observou que casos de CJNEB estavam associados a VCAN, mais tarde em suas
pesquisas Repinaldo (2010, 2020) tomou conhecimento que mais da metade de todos os VCAN
estudados, estavam relacionados com a CJNEB.
A CJNEB teve reconhecimento internacional após um estudo da frequência, velocidade
e direção dos ventos, entre os anos de 1994 e 2009 (FEDOROVA et. al., 2017a) e da sua
localização relacionada com outros sistemas de escala sinótica (FEDOROVA et. al. 2017b).
Leite (2020) estudou as ligações da CJNEB e CJSTHN e desenvolveu uma classificação para
cada tipo de ligação. Santos (2021) estudou as ligações e suas influências no desenvolvimento
de fenômenos adversos em todo o NEB.
De acordo com as afirmações supracitadas, pode ser concluído que sobre a CJNEB e
suas ligações ainda têm poucos estudos. Por isso, o objetivo geral do trabalho é estudar as
ligações inter-hemisféricas da CJNEB afim de obter informações relevantes sobre a mesma que
16
venham melhorar na previsão de fenômenos adversos. Dentre os objetivos específicos podemos
citar:
●
Analisar a formação da CJNEB e das ligações com as CJST e CJP de ambos os
hemisférios e a nível global;
●
Aplicar a categorização proposta por Leite (2020) dos tipos de ligações interhemisféricas criadas pela CJNEB;
●
Verificar a influência dos fluxos da CJHN e HS na formação das ligações interhemisféricas e na formação de circulações meridionais;
●
Criar recomendações para previsão a curto prazo para meteorologistas que
trabalham na área operacional.
17
2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1
Correntes de jato – CJ
Formadas na descontinuidade da mistura de ar troposférico e estratosférico, entre as
células de circulação de cada hemisfério. Sabe-se que coexistem de forma perene 2 CJ
(FIGURA 1): a corrente de jato subtropical (CJST) associada a circulação das células de Hadley
e de Ferrel, além da corrente de jato polar localizada entre a células de circulação polar e Ferrel
(Vaz, 2014).
FIGURA 1 - Representação da localização das CJ entre as células de circulação global, para
hemisfério norte
Fonte: Lyndon State College, 2019
As CJs são geradas pelos grandes gradientes de temperatura entre os trópicos e os pólos,
com velocidade de escoamento superior a 30m/s. Estas correntes fluem com sentido de oeste
para leste, e estão localizadas entre a alta troposfera e a estratosfera (acima do nível 500hPa),
limitadas a poucos quilômetros de extensão vertical e dezenas de quilômetros de extensão
horizontal (FEDOROVA, 1999) (FIGURA 2a). A CJ também apresenta características de forte
cisalhamento vertical e lateral do vento (REITER, 1969). Sua presença indica a existência de
massas de ar com uma fronteira que as separa (FIGURA 2b), no hemisfério sul: o ar frio fica
localizado à direita do jato (FORTUNE, 1980). Para o hemisfério norte o ar frio está localizado
do outro lado, à esquerda do jato.
18
FIGURA 2 – (a) Secção Transversal da CJ e uma Frente, Linhas contínuas: Isotermas(ºC); Cores:
Isotacas (nós); (b) Esquematização da posição da CJ entre as massas de ar quente (MQ) e frio
(MF)
(b)
(a)
Fonte: (a) adaptada de Durst, Davis e Eichenberger, 1976; (b) adaptada de Campos, 2010; Pg 2.
A variação das CJ se dá através da sazonalidade, uma vez que a temperatura se altera de
acordo com a estação do ano: o inverno é o período que as CJ estão em sua intensidade máxima
devido ao forte gradiente entre latitudes baixas e altas, enquanto no verão ocorre a
enfraquecimento das CJ, devido ao menor gradiente entre as latitudes baixas e altas (Vaz, 2014).
2.1.1
Corrente de jato subtropical – CJST
Palmén e Newton (1969) observaram que a CJST está relacionada com a circulação da
célula de Hadley, sendo um dos principais mecanismos de sua manutenção. Esta corrente,
localizada entre as latitudes 20º-35º nos níveis 300- 200 hPa, no lado descendente da célula de
Hadley, é semipermanente e sua posição média varia de acordo com a circulação atmosférica.
A CJST desloca-se em direção do equador no inverno e aos polos no verão, onde o Jato é mais
desenvolvido no período do inverno, em que a circulação é mais meridional e intensa.
2.1.2
Corrente de jato polar – CJP
A corrente de jato polar (CJP) forma-se entre as células de circulação Polar e de Ferrel,
entre latitudes 35º a 70º nos níveis 200 e 300 hPa de altura. Além de ser uma corrente
permanente relacionada com o forte gradiente horizontal de temperatura, em qualquer momento
tende a coincidir com as estreitas zonas frontais (PEZZI et al., 1996). Igualmente a CJST, a CJP
tem a mesma variação sazonal, sendo mais distante do Equador durante o verão e mais próximo
durante o inverno.
19
2.1.3
Jet Streaks
São núcleos de ventos máximos (NVM) ao longo do eixo horizontal da CJ, onde
facilmente podem atingir velocidade superiores a 65m/s (FIGURA 3). Deslocam-se pelo eixo
horizontal e no mesmo sentido do vento, contudo essa velocidade de deslocamento não é igual
à do vento dentro do núcleo (MEDINA, 1976). Os NVM são precursores de ciclogênese e
tempos severos, e têm recebido muita atenção em pesquisas (CARLSON, 1991; BLUESTEIN,
1993).
FIGURA 3 - Representação esquemática do eixo da CJ: linhas tracejadas em preto são isotacas
em m/; em tracejado branco os NVM; seta preta indica a direção de propagação.
Fonte: adaptada de Medina, 1976.
2.1.4
Circulação transversal
Em sua presença, a CJ age como um processo de ajuste de massas de ar e do vento onde
ocorre nas regiões de entrada e saída do NVM, visto que há variação na velocidade dessas
regiões. As circulações da CJ são de grande importância e têm obtido muita atenção em estudos,
devido sua relação com as atividades convectivas.
Riehl et al. (1952) e Reiter (1969), fizeram revisões históricas sobre as circulações da
CJ, onde foi proposto o modelo conceitual de circulação transversal. Posteriormente, Beebe e
Bates (1955) adicionaram o efeito da curvatura do modelo de circulação transversal. Modelos
conceituais desenvolvidos através de métodos empíricos mostraram também a existência de
uma circulação transversal na CJ (Uccellini e Jonhson, 1979; Mattocks e Bleck, 1986)
Estudos de Holton (1979), mostraram que a mudança da velocidade do fluido na entrada
e saída do NVM, poderia ser explicada pela componente ageostrófica da velocidade do vento.
Na FIGURA 4b pode-se observar que a área de entrada do jato, nela acontece a aceleração da
parcela de ar, logo, a componente ageostrófica é negativa direcionando-a para o polo (menor
altura geopotencial). O inverso ocorre na saída do jato, a parcela de ar desacelera tornando a
componente ageostrófica positiva, direcionando para o Equador (maior altura geopotencial).
20
Logo para CJ retilínea, na entrada do jato, a circulação térmica é direta, onde o ar quente
ascende no lado equatorial do jato, enquanto o ar frio desce de no lado polar (FIGURA 4a). Na
saída do jato a circulação é indireta, o ar frio ascende no lado polar enquanto o ar quente desce
no lado equatorial do jato (FIGURA 4c).
FIGURA 4 – (A) Circulação Transversal Direta, entrada do jato; (B) Esquematização do
movimento ageostrófica na entrada e saída da CJ, para HS; (C) Circulação Transversal Indireta,
saída do jato.
Fonte: adaptada de Uccellini e Kocin, 1987.
Os primeiros a estudarem o efeito da curvatura ciclônica e anticiclônica, uma vez que o
conceito anterior mostrado não pode ser utilizado devido a tais efeitos, foram Beebe e Bates
(1955) em que eles sugeriram que a CJ de curvatura ciclônica teria uma divergência e
convergência mais intensa no lado ciclônico (FIGURA 5a), enquanto que para circulação
anticiclônica o inverso é verdadeiro (FIGURA 5b).
FIGURA 5 – Modelo conceitual da circulação transversal na entrada e saída da CJ com curvatura
(A) ciclônica e (B) anticiclônica para HN.
Fonte: adaptada de Beebe e Bates, 1955.
2.1.5
Fluxo zonal e meridional
A propagação do fluxo das correntes de jato é ondulatória, por cristas e cavados, assim
a troca de ar é permitida ao longo dos hemisférios, logo o ar frio dos polos vai em direção ao
equador (cavado), ao mesmo tempo em que o ar quente do equador vai para os polos (Crista).
21
A amplitude da onda determina as condições de tempo, pois uma amplitude menor o
fluxo é considerado zonal, indicando que o ar está fluindo de oeste para leste, em que a mistura
de ar quente e frio é menos intensa. Quando a amplitude é muito grande, ou seja, o fluxo é
meridional, criando e cristas e cavados intensos, a mistura de ar quente e frio é mais intensa, tal
amplitude pode facilitar o desenvolvimento de tempestades severas (Vaz, 2014) (FIGURA 6).
FIGURA 6 – Modelo representativo de correntes meridionais (vermelho) e zonais (azul)
Fonte: Autor, 2022.
2.1.6
Corrente de jato do nordeste brasileiro – CJNEB
A corrente de jato do nordeste brasileiro (CJNEB) foi observada pela primeira vez por
Virji (1981), quando observou ventos entre a AB e cavados em altos níveis (CAN) poderiam
ultrapassar velocidades superiores a 20 m/s mas não os estudou mais a fundo. Ramirez (1997)
observou a existência de correntes de ventos fortes em altos níveis da troposfera, localizados
entre a AB e o setor sudoeste do VCAN, que contribuem para a manutenção do vórtice. As
CJNEB quando associados à VCAN ou CAN podem favorecer a ocorrência de precipitações
intensas na porção leste do NEB (Repinaldo et al, 2020).
Localizada, geralmente, próxima da camada de 200 hPa na tropopausa tropical entre a
latitude de 0ºS e 20ºS, sendo mais frequente e desenvolvida durante os meses do inverno e
primavera (GOMES, 2003; CAMPOS, 2006)
22
Gomes (2003) registrou que essas correntes de ar forte em altos níveis, próximo do NEB,
que em alguns casos atingiram velocidades de 50m/s no período do inverno. Durante o verão,
em alguns eventos foram observadas ligações com as correntes de jato do hemisfério norte e
sul, além da ligação contribuir com a formação do VCAN, posteriormente essas ligações foram
observadas por Repinaldo (2010) e constatou que existe uma interação entre os jatos.
Fedorova et al. (2005) observaram que as células de circulação criadas pela CJNEB e
com auxílio dos ventos alísios foram responsáveis pela formação de complexos convectivos de
mesoescala (CCM) ao leste do estado de Alagoas. Campos e Fedorova (2006) constataram que
existiam ligações com outros sistemas sinóticos: VCAN no hemisfério norte e sul, vórtices de
médios níveis e corrente de jato de baixos níveis. Determinados sistemas sofreram mudanças
em sua estrutura vertical devido a circulações transversais da CJNEB. A FIGURA 7 ilustra uma
um caso de CJNEB interligada com a CJST do HS e do HN.
FIGURA 7 – Exemplo de CJNEB entre AB e VCAN, no dia 21/01/1992. Linhas de corrente e
magnitude (colorido, m/s) em 200 hPA.
Fonte: Repinaldo, 2010
Repinaldo (2010) criou grupos de eventos de CJNEB em 3 tipos de padrões: Meridional
(de sul e sudoeste), zonal (de oeste) e transversal (de sudeste e noroeste) e observou que a
interação da CJNEB com VCAN ocorre entre os meses de setembro a março. Utilizando o
mesmo critério para análise da CJNEB, Costa (2010) constatou que o padrão Meridional é o de
23
maior frequência, com 47% dos casos estudados. Fedorova et al. (2017b) estudaram a
frequência, a velocidade e a direção dos ventos, entre os anos de 1994 e 2009, onde foi
observado que a CJNEB pode acontecer praticamente todos os dias do ano.
Em outro estudo, Fedorova et al. (2017a), desenvolveram modelos conceituais de
localização e para cada tipo de fluxo da CJNEB.
Tipo 1 (fluxo de sul): Nessa localização a CJNEB apresenta fluxo das correntes de ar
advindas do Sul e pode ser dividida entre 2 subtipos; tipo 1-A, é localizado entre a AB e um
cavado ao longo da costa do NEB, onde a direção dos ventos é sudoeste/sul; O tipo 1-B, a
corrente está localizada entre a AB e um VCAN sobre o oceano Atlântico, onde a direção dos
ventos é de sudeste. Esses 2 tipos são semelhantes devido ao estágio de desenvolvimento do
VCAN, onde começa com um cavado, no tipo 1-A, e se desenvolve com inclinação mais
acentuada ao oeste com a formação do VCAN (tipo 1-B). (FIGURA 8)
FIGURA 8- Conceitos da localização da CJNEB tipo 1, (a) Configuração: 1-A, (b) Configuração:
1-B.
Fonte: adaptada de Fedorova et al, 2017b.
Tipo 2 (fluxo de norte) – Nesse tipo localização as correntes são caracterizadas por terem
o fluxo de norte e são divididas em 2 subtipos, onde o tipo 2-A, a CJNEB está localizada entre
um cavado e a Alta do Atlântico Sul, e o tipo 2-B, entre um VCAN e a Alta do Atlântico Sul.
Os estudos de Fedorova et al. (2017), mostraram que a localização da CJNEB depende se os
eixos dos sistemas estão alinhados em uma mesma latitude surgindo uma corrente do norte (tipo
2-B) ou se a Alta do Atlântico Sul está localizada mais ao norte do VCAN criando uma corrente
de noroeste (tipo 2-A). (FIGURA 9)
24
FIGURA 9 - Conceitos da localização da CJNEB tipo 1, (a) Configuração: 2-A, (b) Configuração:
2-B.
Fonte: adaptada de Fedorova et al, 2017b.
Tipo 3 (relação inter-hemisférica): essa localização está relacionada com a interação
inter-hemisférica, entre um VCAN no hemisfério norte, entre 0 e 10°N e um cavado no
hemisfério sul ao longo da costa brasileira e o oceano adjacente, criando uma corrente de
sudoeste ou oeste a depender das posições dos sistemas. O VCAN do HN uma vez localizado
na região continental ao Norte da AS e o cavado sobre o oceano Atlântico a corrente será
sudoeste, enquanto o VCAN do HN sobre o oceano e o cavado sobre o continente a corrente
será de oeste. (FIGURA 10)
FIGURA 10 - Conceito da localização da CJNEB tipo3
Fonte: adaptada de Fedorova et al, 2017b.
Leite (2020)realizou um estudo acerca das ligações inter-hemisféricas da CJNEB com
CJST do HN e HS, onde foi observado padrões de ligações das CJNEB com CJST e CJP, de
ambos os hemisférios, em que foram classificados em ligações de acordo com o fluxo da
CJNEB (Ver secção 4.2).
25
2.2
Vórtices ciclônicos de altos níveis – VCAN
Os vórtices ciclônicos de altos níveis (VCAN) são definidos como um sistema de escala
sinótica formado por uma baixa pressão na alta troposfera, no qual a circulação ciclônica é
fechada por possuir um centro mais frio que sua periferia (GAN, 1982). Palmén (1949), Palmer
(1951) e Frank (1966) foram os pioneiros nos estudos de vórtices em altos níveis, no hemisfério
norte. Para o hemisfério sul, sua existência foi comprovada por estudos de características da
circulação da troposfera que inicialmente foram feitos sobre o oceano Atlântico Sul Tropical
(DEAN,1971; ARAGÃO, 1975).
2.2.1
Processo de formação
Existem 4 processos de formação de VCAN que levam em consideração o tipo de
VCAN, a localização e dentre outros fatores que são descritos a seguir:
1.
CLÁSSICA: a formação do vórtice ocorre corrente acima da amplificação de
crista da AB, a amplificação é dada por uma forte advecção de ar quente em baixos níveis
devido a entrada de um sistema frontal subtropical. O sistema frontal gera convecção
organizada que libera calor latente, intensificando a crista em altos níveis, que
consequentemente amplifica o cavado a leste fechando o vórtice, o mesmo tem influência sobre
as chuvas do NEB devido a sua proximidade, com duração média de 7 dias (KOUSKY e
GRAN, 1981) (FIGURA 11a).
2.
AFRICANA I: a formação é relacionada com à convecção em baixos níveis
sobre o continente africano, que ao se intensificar, desenvolve um par de anticiclones em altos
níveis, que induzem o aprofundamento de cavado a oeste e consequentemente forma-se um
VCAN. Este tipo de VCAN é de curta duração, com apenas 2,5 à 3 dias (PAIXÃO e GANDU,
2000) (FIGURA 11b).
3.
AFRICANA II: a intensificação do anticiclone sobre a África no HN, em que o
VCAN se forma na crista do Anticiclone de altos níveis no HN; a presença de anticiclones entre
20º-30º de latitude em ambos os hemisférios, ajudam na formação de circulação fechada do
VCAN, que tem duração de 3 à 7 dias (PAIXÃO e GANDU, 2000) (FIGURA 11c).
4.
ALTA: devido a intensificação da convecção na Zona de Convergência do
Atlântico Sul (ZCAS) que libera calor latente, força o surgimento de uma alta do atlântico sul
de ar superior (ASAS), que gera, um prolongamento no cavado a norte/noroeste, que em
seguida fechado, formará o VCAN que tem duração de 2 a 5 dias (RAMIREZ et al, 1999).
26
Além de que a AB se encontra ao oeste, assim é observado uma corrente mais zonal no HN
(FEDOROVA, 2008) (FIGURA 11d).
FIGURA 11 - Processos de formação dos VCAN: (a)Clássica, (b)Africana I, (c)AFRICANA II e
(d)Alta
Fonte: adaptada de Fedorova, 2008.
2.2.2
Estrutura vertical
Em sua estrutura espacial o VCAN é caraterizado por um movimento descendente de ar
frio e seco em seu centro e ar quente ascendendo em sua periferia, gerando uma circulação
térmica direta (FRANK,1966; KOUSKY e GAN, 1981; GAN, 1983), em que ar quente sobe e
ar frio desce. A FIGURA 12 ilustra a estrutura vertical de um VCAN, proposta por Kousky e
Gan (1981).
FIGURA 12 - Estrutura vertical do VCAN
27
Fonte: adaptada de Kousky e Gan, 1981.
2.3
ALTA DA BOLÍVIA – AB
Sendo um anticiclone barotrópico, a Alta da Bolívia (AB), ocorre na alta troposfera na
estação do verão sobre a américa do sul (AS) com uma grande variabilidade de localização
(FIGURA 13a) e intensidade ao longo do verão devido ao aumento de convecção em baixos
níveis sobre a região amazônica (SILVA DIAS et al, 1983).
A região semiárida do NEB é influenciada pela sua proximidade com à região
amazônica, onde ocorrem movimentos convectivos intensos e amplos, fazendo com que os
movimentos passam a ser anticiclônicos em altos níveis (AB) e divergem criando um ramo de
ventos descendentes e uma forte inversão de subsidência sobre o oceano atlântico sul e sobre o
NEB, inibindo assim o desenvolvimento de nuvens e com isso a um período mais seco do ciclo
anual (Nobre e Molion, 1988) (FIGURA 13b).
FIGURA 13 – (a) Variação anual da localização da AB. (b) Perfil Vertical
Fonte: adaptada de Molion, 2008.
28
3
MATERIAIS
3.1
Dados utilizados
Provenientes das reanálises do National Centers for Environmental Prediction –
National Center for Atmosphere Research (NCEP/NCAR), os dados utilizados, foram obtidos
na homepage: https://www.esrl.noaa.gov/psd/. Os dados de reanálises têm resolução 2,5ºx2,5º
e 17 níveis de pressão, variando de 1000 hPa a 10 hPa (KALNAY et al, 1996).
As imagens de satélite, utilizadas neste trabalho, foram obtidas na homepage:
https://www.ncdc.noaa.gov/gibbs/. Sendo originadas e tratadas pela GIBBS (Global ISCCP B1
Browse System) que mescla a imagem de vários satélites geoestacionários para obter a grade
global 360ºW-0ºE / 60ºN-60ºS no canal infravermelho e vapor d’agua. Disponibilizados pelo
National Climatic Data Center (NCDC/NOAA).
3.2
Ferramenta utilizadas
Todos os campos sinóticos foram gerados com o software e pacote gráfico Grid Analysis
and Display System (GrADS) na versão 2.2.1 (DOTY, B. 2018). Desenvolvido pelo Center for
Ocean Land Atmosphere Interaction (COLA) disponível gratuitamente na homepage:
http://cola.gmu.edu/grads. Todas os dados quantitativos das correntes de jatos e precipitações
foram ordenadas no software de planilhas, Microsoft Excel 365.
29
4
METODOLOGIA
4.1
Área e período de estudo
A grande área de estudo e análise dos sistemas sinóticos foi delimitada entre as latitudes
70º N - 70ºS e longitude 0ºW - 0ºE, com o foco das análises voltadas para o NEB e oceano
adjacente. Foram utilizadas subáreas para estudo do fluxo das CJ e os efeitos produzidos nas
ligações inter-hemisféricas. (FIGURA 14). O período de estudo está compreendido entre os
anos de 2018 e 2020.
FIGURA 14 - Área de estudo, para análise dos fluxos da CJ do HN (Verde), do HS (Azul) e ligações
inter-hemisféricas (vermelho).
Fonte: Autor, 2022.
4.2
Identificação das ligações entre CJHS, HN e CJNEB
Foi utilizado, em sua forma clássica, para identificação das CJ as componentes do vento
u, v e a magnitude em 200 hPa, com dados do NCEP nos horários sinóticos 00, 06, 12 e 18
UTC. De acordo com Fedorova et al. (2018a) a CJNEB é caracterizada entre 20-50° W e 020°S e que apresenta em seu núcleo velocidade acima de 20 m/s. Logo, foi utilizado (20 m/s)
como limite inferior para a velocidade máxima do vento em seu núcleo.
Para esse trabalho, foi utilizada a metodologia de Leite (2020), onde através de estudos
observacionais os avanços das CJSTHN foram definidos ao sul da latitude 5ºN, em seguida foi
observado se ocorria a existência de ligação inter-hemisférica, com a CJNEB, foi considerado
uma ligação quando a isotaca de 20m/s de ambas corretes estão interligadas (Vaz, 2014). Sendo
30
preenchida planilhas de cada ano, nos horários sinóticos de cada dia, onde foi marcado o avanço
da CJSTHN; e marcado quando CJSTHN teve uma conexão com a CJNEB (QUADRO 1).
QUADRO 1 - Exemplo de contagem dos casos de ligação inter-hemisférica das CJSTHN e CJNEB,
no horário UTC. A- Quando houve o avanço da CJSTHN; B – Quando teve uma interação da
CJSTHN com a CJNEB
Horário Sinótico (UTC)
Data
01/01/2018
0
6
12
18
A
B
B
B
A
B
B
B
02/02/2018
03/03/2018
B
01/11/2018
B
A
A
02/11/2018
B
A
A
Fonte: Autor, 2022
Os casos em que a ligação perdurou por mais de 24h, foram categorizados pela
classificação de Leite (2020) com configurações de formações através de análises sinóticas 3
dias antes e 3 dias depois da ocorrência de ligação para análise da formação.
4.3
Classificação das ligações de cjneb
A influência dos avanços da CJSTHN para HS e na CJNEB foi estudado por Leite
(2020) dentro da subárea 1. Mais de 300 ocorrências desses avanços ocorreram para o ano de
2018, onde 40% dos casos houve conexões com a CJNEB. Sendo mais comum durante o
inverno boreal, de dezembro a fevereiro. Neste estudo foi proposto uma classificação dos tipos
de ligações inter-hemisféricas das correntes, norte e sul, subdivididas em completa e
incompleta. Os termos “completa e incompleta” mostram, respectivamente, as ligações
completa
entre:
CJSTHN+CJNEB+CJSTHS
e
incompletas:
CJSTHN+CJNEB
ou
CJSTHS+CJNEB
4.3.1
Ligações de norte
Neste tipo de ligação as circulações estão relacionadas com o fluxo de norte,
interligando a CJNEB com as CJST de ambos os hemisférios ou apenas a CJSTHN. A ligação
incompleta de norte (LIN) ocorre devido ao prolongamento de um cavado no hemisfério norte
no oceano Atlântico, onde, o mesmo separa a CJSTHN da CJPHN e no surgimento da AAN
devido ao prolongamento de um cavado no hemisfério sul, oriundo de um VCAN. Enquanto no
31
hemisfério sul a CJNEB, com fluxo de noroeste, localizada entre um VCAN e a AAS, formada
devido ao avanço do cavado do hemisfério norte, interliga a CJSTHN e a CJNEB (FIGURA
15a). Neste tipo a CJNEB é prolongamento da CJSTHN, que atravessou o equador.
A ligação completa (LCN) com a CJNEB, que tem fluxo de noroeste e localizada entre
cavado e uma crista, ocorre com a forte prolongação deste cavado no hemisfério sul faz com
que a CJSTHS avance para o hemisfério norte. Enquanto, que no hemisfério norte o
prolongamento de um cavado e o surgimento de um VCAN favorece com que a CJSTHN fique
muito próxima a linha do equador gerando a ligação completa (FIGURA 15b). Neste tipo, a
CJNEB está associada a circulação do VCAN do HN
FIGURA 15 - Modelo conceitual das ligações entre CJSTHN, CJSTHS e CJNEB de norte: (a) incompleta e (b)
completa.
Fonte: Leite, 2020
4.3.2
Ligações de sul
Esse tipo de ligação está relacionado com as circulações oriundas de sul, interligando a
CJNEB com as CJST de ambos os hemisférios ou apenas a CJSTHN. A ligação completa (LCS)
entre os jatos é dada devido ao prolongamento de um cavado e a formação de um VCAN no
hemisfério norte no oceano Atlântico, onde o mesmo desloca a CJSTHN muito além de sua
latitude climatológica. Enquanto no hemisfério sul com a atuação da AB e de um VCAN, a
CJNEB, com fluxo de sudoeste, interliga as correntes de jatos de ambos os hemisférios no
formato similar ao da letra “S” devido ao cavado do VCAN, além do centro da AB mais ao sul
32
do centro do VCAN (FIGURA 16a). Os casos que apresentaram apenas a ligação entre a
CJSTHN com a CJNEB, ligação incompleta de sul (LIS), devido a uma forte prolongação da
crista da AB impossibilitando a ligação com a CJSTHS dentro do critério estabelecido
(FIGURA 16b). Ou seja, a ligação completa mostra a CJNEB é prolongamento da CJSTHS,
que atravessou o equador. A ligação incompleta apresenta que CJNEB está saindo da circulação
do VCAN do HS.
FIGURA 16 - Modelo conceitual das ligações entre CJSTHN, CJSTHS e CJNEB de sul: (a)
incompleta e (b) completa.
Fonte: Leite, 2020
4.4
Análise das correntes ao longo dos hemisférios
Para a análise das correntes foi utilizada a subáreas 2 e 3, nos quatro horários sinóticos
(00, 06, 12 ,18 UTC) para o ano de 2018, 2019 e 2020 e as variáveis utilizadas foram descritas
no QUADRO 2.
QUADRO 2 - Variáveis utilizadas no trabalho
Variável
Sigla
Unidade
Pressão ao nível médio do mar
Umidade relativa
Geopotencial
Temperatura
Ômega
Vento zonal
Vento meridional
PNM
UR
ϕ
T
ω
u
v
hPa
%
mgp
K
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑠𝑠 −1
m/s
m/s
Spf
X
925
Altura
850 500
200
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Fonte: Autor, 2022
33
4.4.1
Identificação do fluxo em altos níveis
Foi desenvolvido um método para análise dos fluxos em altos níveis, para identificação
do número de ondas em ambos os hemisférios (subáreas 2 e 3) além do fluxo dentro das áreas
delimitadas (subárea 1). O primeiro passo da avaliação do número de ondas por hemisfério foi
feito através dos campos de altura geopotencial (Ag). O número de ondas por hemisfério mostra
a predominância dos processos zonais ou meridionais (Fedorova,2008).
A altura geopotencial (Ag) que mostra a altitude de uma parcela de ar em unidades
proporcionais ao seu geopotencial (gmp). A força exercida pela parcela, em 𝑁𝑁, de 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 na altura
𝑧𝑧 acima do nível do mar é numericamente igual a aceleração da gravidade (𝑔𝑔). Logo, o trabalho
na elevação de 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 da altura 𝑧𝑧 + 𝑑𝑑𝑑𝑑 e dada pela equação (1):
𝑑𝑑𝑑𝑑 = 𝑔𝑔 ∗ 𝑑𝑑𝑑𝑑
(1)
Partindo no nível zero sendo elevado a altura z. o geopotencial (gmp) é dado pela
equação (2):
𝑧𝑧
𝛷𝛷 (𝑧𝑧) = � 𝑔𝑔 𝑑𝑑𝑑𝑑 (2)
0
Onde o geopotencial 𝛷𝛷 (𝑧𝑧) na superfície, por convenção, é tomado como zero na
superfície no nível médio do mar, apenas dependendo da altitude daquele ponto e não da
maneira pela qual uma massa alcançou aquele ponto. (FIGURA 17)
FIGURA 17 - Exemplo de um campo de altura geopotencial, no nível 20hPa. unidade em km
Fonte: Autor, 2022
Para a análise do número de ondas, foi utilizado a anomalia da altura geopotencial (aAg),
ao nível de 200 hPa, descrito pela equação (3):
𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 = 𝐴𝐴𝐴𝐴(𝑡𝑡18 ) − 𝐴𝐴𝐴𝐴(𝑡𝑡00 )
(3)
34
Onde: 𝐴𝐴𝐴𝐴(𝑡𝑡18 ) = geopotencial do nível escolhido às 18 UTC; 𝐴𝐴𝐴𝐴(𝑡𝑡00 ) = geopotencial
do nível escolhido às 00 UTC do mesmo dia. Através do campo aAg é possível observar a
variação da altura da parcela ao longo do dia, assim a visualização dos núcleos de cada onda é
significativamente facilitada (FIGURA 18).
FIGURA 18 - Exemplo do campo de aAg no nível 20hPa. unidade em km.
Fonte: Autor, 2022
A partir dos mapas de anomalia da altura geopotencial foram contabilizadas a
quantidade de núcleos negativos em cada hemisfério obedecendo os critérios; Tamanho: o
núcleo deve ter um tamanho superior a 10° de latitude; e a Intensidade: menor que -30km. Os
núcleos negativos também foram classificados em zonais (meridionais), quando a inclinação
do seu eixo maior era inferior (superior) a 30°. (FIGURA 19).
FIGURA 19 - Exemplo de contagem dos núcleos negativos no nível 20hPa, unidade em km, para
hemisfério sul (esquerda) e hemisfério norte (direita).
Fonte: Autor, 2022
35
4.4.2
Identificação das famílias de ciclones por imagens de satélite
Para a identificação do número de famílias de ciclones baroclínicos, foram utilizadas
imagens de satélite no canal de vapor d’agua (~6,7 µm), onde foram contadas áreas conjuntas
de ar seco e úmido. As imagens de satélite servem diretamente como um confirmador do
número de núcleos de aAg (FIGURA 20).
FIGURA 20 – Exemplo de imagem de satélite global, canal 6,7 µm
Fonte: NCDC/NOAA, 2020
4.4.3
Organização dos dados identificados
Foi organizado em uma planilha para cada caso observado, onde é possível comparar os
tipos de ligação em cada momento de tempo os números totais de núcleos de anomalia Ag
negativa em todos os hemisférios, o número de famílias identificadas por satélite além da forma
dos núcleos negativos de aAg localizados dentro da Area 1 (QUADRO 3).
QUADRO 3 - Exemplo de preenchimento de para cada caso encontrado. Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M)
CASO EXEMPLO
DATA/HORA
HEMISFERIO SUL
LIGAÇÃO
HEMISFERIO NORTE
NUCLEO
FAMILIA
FORMA
NUCLEOS
FAMILIA
FORMA
21/02/2021 18z
Ni
4
4
Z
5
5
M
23/02/2021 00z
Nc
5
4
Z
6
5
M
25/02/2021 12z
Sc
6
6
M
6
6
M
Fonte: Autor, 2022
36
4.4.4
Campos Sinóticos complementares
Com o intuito de facilitar nas análises, foram utilizados eventualmente outros campos
sinóticos, como linhas de corrente e magnitude dos ventos, espessura da camada, vorticidade
relativa, descritos abaixo:
4.4.4.1
Linhas de Corrente (LC)
𝑣𝑣(𝑥𝑥, 𝑦𝑦, 𝑡𝑡0 )
𝑑𝑑𝑑𝑑
=
𝑑𝑑𝑑𝑑
𝑢𝑢(𝑥𝑥, 𝑦𝑦, 𝑡𝑡0 )
onde:
𝑢𝑢 = componente do vento zonal (m/s)
4.4.4.2
𝑣𝑣 = componente do vento meridional (m/s)
Espessura (𝛿𝛿𝛿𝛿)
onde:
𝑝𝑝0
𝛿𝛿𝛿𝛿 = 𝛷𝛷1 − 𝛷𝛷0 − 𝑟𝑟 ∗ 𝑙𝑙𝑙𝑙 � � 𝑇𝑇
𝑝𝑝1
𝛿𝛿𝛿𝛿 = espessura da camada (mgp)1
𝛷𝛷1 = geopotencial no nível 1 (mgp)
𝛷𝛷0 = geopotencial no nível 0 (mgp)
𝑟𝑟 = constante dos gases para o ar seco (J/kg*k)
𝑝𝑝0 = pressão no nível 0 (Pa)
4.4.4.3
𝑝𝑝1 = pressão no nível 1(Pa)
Vorticidade relativa (ζ)
onde:
𝜁𝜁 = 𝑘𝑘 ∗ (𝛻𝛻 ∗ 𝑉𝑉) = �
𝜁𝜁 = vorticidade relativa (10−4 𝑠𝑠 −1 )
𝑢𝑢 = componente do vento zonal (m/s)
𝑣𝑣 = componente do vento meridional (m/s)
𝜕𝜕𝜕𝜕 𝜕𝜕𝜕𝜕
− �
𝜕𝜕𝜕𝜕 𝜕𝜕𝜕𝜕
37
5
RESULTADOS
5.1
Identificação das ligações entre CJHS, HN e CJNEB
No período estudado, durante 3 anos (2018 a 2020), foram identificadas 671 ocorrências
horárias do avanço da CJSTHN ao sul de 5ºN (A), em que desses avanços, 266 foram com
ligações a CJNEB (B). (FIGURA 21). A frequência de avanços da CJSTHN está relacionada
com a sazonalidade. No inverno boreal do HS, a circulação global está mais ao sul do planeta,
favorecendo a passagem da CJSTHN para o hemisfério sul. Os resultados mostrados pelas
análises de linhas de corrente e magnitude do vento (>20m/s) comprovam os estudos dos tipos
de localizações da CJNEB de Fedorova et al. (2017) e a sazonalidade registrada por Leite
(2020).
FIGURA 21 – Gráficos com ocorrências diárias de avanços da corrente de jato do hemisfério norte
(A) e sua ligação com a CJNEB (B)
Fonte: Autor, 2022
Os percentuais de ligações quando a CJSTHN avança ao sul de 5°N, foram muitos
próximos 39%, 38% e 34%, respectivamente, 2018, 2019, 2020. Entretanto há muito mais
ligações em 2018 porque há muito mais ocorrências. Para o ano de 2018: ocorreram 322
avanços (A), que resultaram em 127 ocorrências de ligações; para o ano de 2019 e 2020,
respectivamente, ocorreram 198 e 191 avanços (A) que desencadearam a ocorrências de 76 e
66 de ligações (B), a diminuição de ocorrências pode estar relacionada a variabilidade do
ENOS-Oscilação Sul .
38
Dentro dessas 269 ocorrências de ligações entre a CJSTHN e a CJNEB foram separados
casos em que a ligação perdurou por mais de 4 ocorrências seguidas para análise. Ao todo,
foram verificados 16 casos, em 2018, foram registrados 7 casos; em 2019, apenas 3 casos foram
registrados; por fim, 2020 foram registrados 6 casos. Todas as ligações entre a CJSTHN e a
CJNEB foram identificados dentro do trimestre DJF, meses mais comuns para os avanços e
ligações (QUADRO 4)
QUADRO 4 – Casos ligações entre CJSTHN e CJNEB com data inicial e final, hora inicial e final
e a duração (em dias) identificados para os anos de 2018, 2019 e 2020
Caso
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Data/Hora Inicial (UTC)
06/01/2018 00:00
21/01/2018 18:00
05/02/2018 06:00
11/03/2018 00:00
16/11/2018 18:00
03/12/2018 12:00
26/12/2018 12:00
03/01/2019 00:00
22/01/2019 06:00
26/12/2019 06:00
19/01/2020 06:00
27/01/2020 00:00
01/02/2020 12:00
07/02/2020 06:00
19/02/2020 00:00
26/12/2020 00:00
Data/Hora Final (UTC)
09/01/2018 18:00
29/01/2018 18:00
15/02/2018 00:00
13/03/2018 18:00
25/11/2018 00:00
05/12/2018 00:00
28/12/2018 00:00
07/01/2019 18:00
03/02/2019 18:00
27/12/2019 06:00
24/01/2020 06:00
27/01/2020 18:00
05/02/2020 12:00
09/02/2020 06:00
19/02/2020 18:00
26/12/2020 18:00
Duração(dia)
4
8
10
3
8
2
2
5
13
1
5
1
4
2
1
1
Fonte: Autor, 2022
Os casos de 2018 tiveram duração de média a longa duração (entre 2 e 10 dias), enquanto
o ano de 2019 teve poucos casos com duração variada (1 a 13 dias). Para o ano de 2020, houve
muitos casos de curta a média duração (1 a 5 dias). Para os anos de 2019 e 2020 as ocorrências
de ligações tem valores próximo (76 e 66, respectivamente,), entretanto existe uma redução
pela metade quando se trata dos casos, 6 casos em 2018 e 3 em 2019. as ligações foram menos
duradouras em 2019.
5.2
Classificação das ligações de CJNEB
Nos 16 casos selecionados foi aplicado a metodologia de classificação das ligações
(Secção 4.3). As ligações completas ocorreram em 7 casos, onde as LCS foram as mais
frequentes (6 casos) e um caso misto, onde foi observado a ocorrência de uma LCN/LCS. Foram
39
observados 9 casos em que apenas ocorreram ligações incompletas, sendo que LIS foi a mais
frequente (5 casos), enquanto, que a LIN foi observada em apenas 3 casos. Nas ligações
incompletas também foi observado um caso misto, onde houve uma LIN/LIS. Dentro dos 16
casos encontrados, foram observados casos ligações completas e incompletas (5 casos).
(QUADRO 5)
QUADRO 5 –Casos classificados de acordo com as ligações de norte ou sul, completas ou
incompletas. Os números são os números de casos do quadro 1.
TIPO DE LIGAÇÃO
CASOS
COMPLETA
NORTE
5
SUL
2, 3, 5, 6, 11,15 e 16
INCOMPLETA
2, 4, 7, 8, 13
1, 3, 6, 7, 9,10,11, 12 e 14
Fonte: Autor, 2022
Foi observado a transformação de uma determinada ligação de completa para
incompleta, ou vice-versa, dar-se em decorrência de um enfraquecimento de uma ligação
completa tornando-a incompleta ou na intensificação da ligação incompleta, gerando uma
completa. Essa transformação só foi observada nas ligações de sul, devido a sua configuração,
onde depende exclusivamente da intensidade da AB.
Nas ligações incompletas, por exemplo, ocorrem em mais de 90% dos totais de casos,
dentre essas ligações a de sul, se destaca por ser mais frequente, onde temos no HS: A circulação
muito zonal, devido a AB intensa com crista muito prolongada vetando a conexão da CJSTHS
com a CJNEB localizada na retaguarda do VCAN-HS, enquanto no HN: temos um fluxo
meridional intenso com avanço da CJSTHN devido a influência de um VCAN-HN, no Atlântico
Norte.
Também foram observados casos em que ocorreram mais de um tipo de ligação, esses
casos iniciam-se com uma conexão de norte ou sul, em sua meia vida ocorrem 2 ligações
simultâneas e terminam como de sul ou norte.
5.3
Análise das correntes ao longo dos hemisférios
5.3.1
Análise geral de casos
Nesta seção estão sumarizados os resultados de todos os casos descritos acima
detalhadamente para uma análise geral da duração, tipos de ligações, dos números de núcleos,
da forma dos núcleos e da quantidade de famílias. (QUADRO 6). Foram obtidos os seguintes
dados: (1) a forma da corrente do HN é sempre meridional (M); (2) a forma da corrente do HS
40
foi zonal (Z) em casos de ligação Sc e Si, que em alguns casos evoluiu para M; (3) a ligação do
HN incompleta (Ni) é mais comum, seguido da ligação incompleta de sul(Si); (4) o número de
núcleos/famílias no HS varia entre 5 e 6 e no HN atinge 7; ou seja, a circulação meridional do
HN foi mais intensa do que no HS.
QUADRO 6 – Resultados gerais dos casos analisados. Classificação: maiúsculas, ligação de norte
(N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação incompleta (i) e ligação completa
(c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M).
HEMISFERIO SUL
CASO
DURAÇÃO
LIGAÇÃO
HEMISFERIO NORTE
NÚCLEO/FAMILIA
FORMA
NÚCLEO/FAMILIA
FORMA
INÍCIO
MÁX
INÍCIO
MÁX
1
4 dias
Si
M
6/5
6/5
M
6/5
6/6
2
8 dias
Ni/Sc
Z/M
6/5
6/5
M
6/5
6/6
3
10 dias
Si/Sc
Z/M
5/5
6/7
M
5/5
6/6
4
3 dias
Ni
M
6/5
7/6
Z/M
4/4
6/5
5
8 dias
Nc/Sc
M
6/5
6/6
Z/M
7/6
7/7
6
2 dias
Sc/Si
Z/M
6/5
6/6
M
6/5
8/7
7
2 dias
Ni/Si
M
6/5
6/5
M
7/6
7/6
8
5 dias
Ni
M
6/5
6/6
M
6/6
7/6
9
13 dias
Si
M/Z
6/
6/
M
6/
7/
10
1 dia
Si
M
6/5
6/5
M
7/5
7/6
11
5 dias
Si/Sc
M
5/5
6/5
M
6/5
6/6
12
1 dia
Si
Z/M
13
4 dias
Ni
M/Z
6/6
7/7
M
7/6
8/7
14
2 dias
Si
Z
5/5
6/5
M
6/5
6/5
15
1 dia
Sc
Z
6/5
M
6/5
16
1 dia
Sc
Z
5/5
M
6/5
6/5
M
6/5
Fonte: Autor, 2022
5.3.2
Análise detalhada das correntes nos tipos de ligação
5.3.2.1 Caso 2 de 21/01/2018 18:00 UTC à 29/01/2018 18:00 UTC
A duração deste caso foi de 8 dias consecutivos, ao longo do mês de janeiro, mês que
ocorrem mais avanços da CJSTHN e interações com a CJNEB e CJSTHS, onde 2 tipos de
ligação coexistiram: norte incompleta e sul completa. As análises iniciais do caso 2, mostram
41
que na ligação de norte o fluxo é mais zonal no HS e meridional no HN. No dia 21/01/2018 às
18UTC (FIGURA 22a), há uma ligação incompleta de norte, interligando a CJSTHN com a
CJNEB ao longo da costa norte do NEB. No dia 24/01/2018 12 UTC (FIGURA 22b) ocorreu a
ligação de sul completa, que perdurou até o dia 29/01/2018 às 18 UTC(FIGURA 22d), com
pequeno enfraquecimento da ligação no dia 25/01/2018 às 18 UTC(FIGURA 22c).
FIGURA 22 – Linhas de correntes e Magnitude do vento em 200hPa. (a) LIN, (b) início da LCS,
(c) enfraquecimento da LCS e (d) Religação da LCS. CJNEB (Seta Preta), CJSTHN (Seta Verde).
CJSTHS (Seta Azul), Alta da Bolívia (AB), Crista (Pontilhado Vermelho), Vórtices Ciclônicos
Altos Níveis (VCAN), cavado (Tracejado Azul) e Rompimento (traço roxo).
Fonte: Autor, 2022
No campo de aAg (FIGURA 23a) foram identificados entre 5 e 6 núcleos negativos, em
cada hemisférios, todos em sua grande parte com formas meridionais. No dia 21/01/2018
(FIGURA 23a) durante a ocorrência da LIN, dentro da área 1 do estudo, pode-se observar a
existência de 2 núcleos ao HS, um com forma meridional enquanto o outro com forma mais
zonal, além de uma grande área de altura geopotencial negativa que interliga com os núcleos
do HN, onde tem uma forma predominante meridional.
No dia 24/01/2018 (FIGURA 23b) instaura-se uma LCS, onde o número de núcleos
dentro da área 1 continua igual ao passo anterior, entretanto existe uma inversão da grande área
que interliga os núcleos, ficando positiva. Nos dias subsequente da LCS, nos dias 25/01/2018
(FIGURA 23c) e 29/01/2018 (FIGURA 23d) a configuração das aAg continua igual, com até 6
núcleos ao longo de cada hemisfério e formas predominantemente meridionais.
42
FIGURA 23 – Anomalia da Altura Geopotencial para as datas do caso 2: (a) 21/01/2018, (b)
24/01/2018, (c) 25/01/2018, (d) 29/01/2018. Número de núcleos negativos, na cor verde e amarelo,
respectivamente, para os HN e HS
Fonte: Autor, 2022
43
As imagens de satélite, no canal de Vapor de Água, (FIGURA 24) serviram como um
confirmador para a contagem dos núcleos negativo, além de grupo de controle, onde é possível
observar facilmente as famílias de ciclones baroclínicos.
FIGURA 24– Imagens de Satélite (canal WV) com a sinalização das famílias dos ciclones para as
datas do caso 2: (a) 21/01/2018, (b) 24/01/2018, (c) 25/01/2018, (d) 29/01/2018.
Fonte: Autor, 2022
44
Os mesmos números de núcleos e das famílias (FIGURA 3 e 4) mostram sistemas iguais,
logo, está sendo confirmados os resultados de cálculo de sistemas atuantes ao longo do globo.
Ao final das análises foi preenchida uma planilha (QUADRO 7) com números de núcleos,
famílias de ciclone e formato do núcleo negativo de AAG.
QUADRO 7 – Resultados das análises do caso 2, para ambos os hemisférios: Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M).
DATA/HORA
LIGAÇÃO
HEMISFERIO SUL
HEMISFERIO NORTE
NUCLEO
FAMILIA
FORMA
NUCLEOS
FAMILIA
FORMA
21/01/2018 18z
Ni
5
5
Z
6
5
M
24/01/2018 12z
Sc
6
5
M
6
6
M
25/01/2018 18z
Sc
6
6
M
6
6
M
29/01/2018 18z
Sc
6
5
M
5
6
M
Fonte: Autor, 2022
Ao longo do caso 2, é observado uma mudança de ligação entre Ni para Sc, assim como
todo o período do caso, ocorreu dentro de 5-6 núcleos/famílias. Para o momento de Ni, no dia
21/09/2018 pode-se observar que a forma dos núcleos dentro da área 1 eram zonais no HS, que
desenvolveu uma mudança para um formato mais meridional no momento de troca das ligações
no dia 24/01/2018. Para o HN o processo foi meridional ao longo de todo o caso, enquanto
houve uma diminuição no número de núcleos de 6 para 5.
5.3.2.2 Caso 6: de 03/12/2018 18:00 UTC à 05/12/2018 00:00 UTC
Nos primeiros dias de dezembro, por 3 dias consecutivos, ocorram interações entre a
CJNEB e CJSTHS e CJSTHN, onde uma interação de CJNEB com CJSTHS (FIGURA 25a)
desencadeou uma ligação completa com a CJSTHN (FIGURA 25b) no dia 03/12/218 as 12
UTC, posteriormente com a intensificação da AB, a formação de uma crista, quebrou a ligação
completa de sul (FIGURA 25c) apenas restando a ligação incompleta que perdurou até
dissipação em 05/12/2018 as 12 UTC (FIGURA 25d).
45
FIGURA 25 – Linhas de correntes e Magnitude do vento em 200hPa. (a) interação da CJNEB com
a CJSTHS, (b) LCS, (c) rompimento da LCS e (d) Dissipação da LIS. CJNEB (Seta Preta),
CJSTHN (Seta Verde). CJSTHS (Seta Azul), Alta da Bolívia (AB), Crista (Pontilhado Vermelho),
Vórtices Ciclônicos Altos Níveis (VCAN), cavado (Tracejado Azul).
Fonte: Autor, 2022
No dia 02/12/2018 (FIGURA 26a), antes da LCS ocorrer, no campo de anomalia da
altura geopotencial foram identificados 6 núcleos negativos em ambos os hemisférios, com
formas meridionais para HN e Zonal para HS. Dentro da área 1 do estudo, ocorrem 2 núcleos
negativos, com formato zonal no HS. Enquanto no HN ocorrem de 2 núcleos com forma
meridional, além de uma grande área mais ao norte com anomalia menos intensa que interliga
com os núcleos do HN.
No dia 03/12/2018 (FIGURA 26b) a LCS é formada e o número de núcleos dentro da
área 1 continua igual ao passo anterior para ambos os hemisférios, entretanto o número total de
núcleos no HN aumentou de 6 para 7. No HS os núcleos dentro da área 1 estão em uma forma
zonal, enquanto todo o resto tem forma meridional.
No dia 04/12/2018 (FIGURA 26c) a LCS é rompida formando uma LIS, o número de
núcleos no HN atingiu o máximo de 8 com formas meridionais e intensas, enquanto no HS
continuou com 6 núcleos e uma circulação mais zonal. O dia 05/12/2018 (FIGURA 26d) no
momento dissipativo da LIS, a configuração das aAg contém 7 núcleos ao longo do HN com
formas predominantemente meridionais e 6 núcleos ao longo do HS com formas zonal no
Atlântico e meridionais ao longo do Pacífico. Na imagem de vapor d’agua (FIGURA 27)
confirma-se a quantidade de núcleos observadas além das proximidades das posições das
famílias em relação aos núcleos.
46
FIGURA 26 – Anomalia da Altura Geopotencial para as datas do caso 6: (a) 02/12/2018, (b)
03/12/2018, (c) 04/12/2018, (d) 05/12/2018. Número de núcleos negativos, na cor verde e amarelo,
respectivamente, para os HN e HS
Fonte: Autor, 2022
47
FIGURA 27 – Imagens de Satélite (canal WV) com a sinalização das famílias dos ciclones para as
datas do caso 6: (a) 02/12/2018, (b) 03/12/2018, (c) 04/12/2018, (d) 05/12/2018.
Fonte: Autor, 2022
Observa-se que ao longo de todo o caso houve uma intensificação no número de núcleos
de 6 para 8 no HN enquanto no HS a quantidade de núcleos continuou igual. Para as formas
dos núcleos foram zonais no HS, enquanto no HN as formas foram meridionais, compactuando
com o modelo conceitual da LCS e LIS, uma vez que o fluxo das CJ no HS ficam muito mais
zonais e HN muito mais meridionais (QUADRO 8).
48
QUADRO 8 – Resultados das análises do caso 6, para ambos os hemisférios: Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M).
DATA/HORA
LIGAÇÃO
HEMISFERIO SUL
HEMISFERIO NORTE
NUCLEO
FAMILIA
FORMA
NUCLEOS
FAMILIA
FORMA
02/12/2018 00z
pré-Sc
6
5
Z
6
6
M
03/12/2018 12z
Sc
6
6
Z
7
6
M
04/12/2018 12z
Si
6
6
Z
8
7
M
05/12/2018 12z
pós-Si
6
6
Z
7
6
M
Fonte: Autor, 2022
5.3.2.3 Caso 9: de 22/01/2019 06:00 UTC à 03/02/2019 00:00 UTC
Com 13 dias consecutivos em janeiro de 2019, ocorreu uma ligação incompleta de sul.
No campo de LC e Magnitude dos ventos. No dia 22/01/2019 às 18UTC (FIGURA 28a), há
uma ligação incompleta de norte, interligando a CJSTHN com a CJNEB ao longo da costa norte
do NEB. No dia 23/01/2019 18 UTC (FIGURA 28b) ocorreu uma intensificação dessa ligação,
que perdurou até o dia 25/01/2019 às 06 UTC(FIGURA 28c), em que um cavado que cruza o
oceano atlântico impede uma ligação completa de sul. No dia 27/01/2019 às 18 UTC (FIGURA
28d) houve o enfraquecimento dos sistemas.
No dia 29/01/2019 às 12 UTC (FIGURA 28e) é observado que a CJSTHN está
localizada muito ao sul, devido a uma grande crista formada por um VCAN, posteriormente no
dia 01/02/2019 às 18 UTC (FIGURA 28f), a crista torna-se uma AAN e forma um “dual cutoff” junto com VCAN. Enquanto no HS é observado um fluxo totalmente zonal com surgimento
de 2 CJNEB, uma mais ao norte fazendo ligação com a CJSTHN e outra abaixo do VCAN. No
dia 03/02/2019 às 18 UTC, os sistemas do HS dissipam e o processo de rompimento da ligação
é iniciado (FIGURA 28g).
49
FIGURA 28 – Linhas de correntes e Magnitude do vento em 200hPa. (a) interação da CJNEB com
a CJSTHS, (b) LIS, (c) bloqueio na LCS, (d) Dissipação da LIS, (e) intensificação do fluxo
meridional no HN, (f) Fluxo meridional no HS com um “dual cut-off” no HS e (g) dissipação dos
sistemas. CJNEB (Seta Preta), CJSTHN (Seta Verde). CJSTHS (Seta Azul), Alta da Bolívia (AB),
Crista (Pontilhado Vermelho), Vórtices Ciclônicos Altos Níveis (VCAN), cavado (Tracejado Azul),
Tropico 20ºS (linha vermelha).
No dia 23/01/2019 (FIGURA 29a; FIGURA 30a), no início da LIS, na aAg foram
identificados 6 núcleos negativos com formas meridionais (6 famílias), em ambos os
hemisférios. Dentro da área 1 foi observado a ocorrência de 1 núcleo negativo para cada
hemisférios, contudo tais núcleos são intensos e com forma meridional. No dia 25/01/2019
(FIGURA 29b; FIGURA 30b), devido a um cavado extenso ao longo da AS, a LIS não se tornou
uma LCS, contudo é observado que o número de núcleos continua o mesmo, apenas dentro da
área 1 aumentou para 2 em ambos os hemisférios.
No dia 29/01/2019 (FIGURA 29c; FIGURA 30c) a LIS continua presente e o número
de núcleos no HN atingiu o máximo de 7 (7 famílias) com formas meridionais e pouco intensas,
enquanto no HS a circulação mudou para zonal e continuou com 6 núcleos (5 famílias). O dia
01/02/2019 (FIGURA 29d; FIGURA 30d) no momento mais intenso da LIS, a contagem de
núcleos ao longo do HN foi de 6 (7 famílias) com formas predominantemente meridionais e 6
núcleos (7 famílias) ao longo do HS com formas zonal no Atlântico e meridionais ao longo do
Pacífico.
50
FIGURA 29 – Anomalia da Altura Geopotencial para as datas do caso 6: (a) 23/01/2019, (b)
25/01/2019, (c) 29/01/2019, (d) 01/02/2019. Número de núcleos negativos, na cor verde e amarelo,
respectivamente, para os HN e HS
Fonte: Autor, 2022
51
FIGURA 30 – Imagens de Satélite (canal WV) com a sinalização das famílias dos ciclones para as
datas do caso 9: (a) 23/01/2019, (b) 25/01/2019, (c) 29/01/2019, (d) 01/02/2019.
Fonte: Autor, 2022
52
Durante o caso não houve uma mudança nos estágios iniciais da LIS, o número de
núcleos de 6 para 7 no HN enquanto no HS a quantidade de núcleos continuou igual. Para as
formas dos núcleos foram zonais no HS, enquanto no HN as formas foram meridionais,
compactuando com o modelo conceitual da LCS e LIS, uma vez que o fluxo das CJ no HS fica
muito mais zonais e HN muito mais meridionais (QUADRO 9).
QUADRO 9 – Resultados das análises do caso 6, para ambos os hemisférios: Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M).
DATA/HORA
LIGAÇÃO
HEMISFERIO SUL
HEMISFERIO NORTE
NUCLEO
FAMILIA
FORMA
NUCLEOS
FAMILIA
FORMA
23/01/2019 00z
Si
6
6
M
6
6
M
25/01/2019 12z
Si
6
6
M
6
6
M
29/01/2019 12z
Si
6
5
Z
7
7
M
01/02/2019 12z
Si
6
6
Z
6
6
M
Fonte: Autor, 2022
5.3.2.4 Caso 13: de 01/02/2020 12:00 UTC à 05/02/2020 12:00 UTC
Iniciando no dia 01/02/2020 às 12 UTC (FIGURA 31a), com uma duração de 4 dias. No
campo de LC e Magnitude dos ventos começou com um grande cavado sobre AS, formando 2
CJNEB. No dia 02/02/2020 às 18UTC (FIGURA 31b), há uma ligação incompleta de norte,
interligando a CJSTHN com a CJNEB ao longo da costa norte do NEB, VCAN sobre NEB
torna-se muto intenso e seu cavado passa para HN formando uma Alta pressão sobre o América
Central.
No dia 03/02/2020 às 06 UTC (FIGURA 31c) ocorre a intensificação dessa ligação,
entretanto ela se torna uma confluência paralela, que perdurou até o dia 05/02/2020 às 06 UTC
(FIGURA 31d), em que manteve a configuração. Ao longo do caso é possível observar a
intensificação dos fluxos meridionais aos longo de cada hemisfério.
53
FIGURA 31 – Linhas de correntes e Magnitude do vento em 200hPa. (a) formação da CJNEB (b)
início da LIN, (c) LIN, (d) Início da dissipação da LIN. CJNEB (Seta Preta), CJSTHN (Seta
Verde). CJSTHS (Seta Azul), Alta da Bolívia (AB), Crista (Pontilhado Vermelho), Vórtices
Ciclônicos Altos Níveis (VCAN), cavado (Tracejado Azul).
Fonte: Autor, 2022
No dia 01/02/2020 (FIGURA 32a; FIGURA 33a), na pré-LIN, foram identificados 7
núcleos negativos (e 6 famílias) com formas meridionais no HN, para HS foram observados 6
núcleos (6 famílias). Dentro da área 1 foi observado a ocorrência de 2 núcleo negativo intensos
e com forma meridional, em ambos os hemisférios.
No dia 02/02/2020 (FIGURA 32b; FIGURA 33b), a LIN é instaurada e o número de
núcleos continua o mesmo, apenas dentro da área 1 aumentou para 2 em ambos os hemisférios.
Durante o dia 02/02, uma crista da AB fica muito intensa, fazendo o bloqueio da circulação do
HS, tornando os núcleos da região 1 mais zonal.
No dia 03/02/2020 (FIGURA 32c; FIGURA 33c) a LIN continua presente e o número
de núcleos no HN regrediu para 6 e 6 famílias, com formas meridionais e muito intensas,
enquanto no HS a quantidade de núcleos aumentou para 7 (7 famílias) com formas meridionais,
a ligação perdurou até o dia 05/02/2020 (FIGURA 32d; FIGURA 33d), onde a contagem de
núcleos ao longo do HN aumentou de 6 para 8 (7 famílias) com formas meridionais e de baixa
intensidade, ao longo do HS a contagem continuou com 7 núcleo/famílias; entretanto, como
observado no caso 6, dentro da areia 1 os núcleos tiveram a forma alterada para zonal e o
restante do HS a forma foi meridional.
54
FIGURA 32 – Anomalia da Altura Geopotencial para as datas do caso 6: (a) 23/01/2019, (b)
25/01/2019, (c) 29/01/2019, (d) 01/02/2019. Número de núcleos negativos, na cor verde e amarelo,
respectivamente, para os HN e HS
Fonte: Autor, 2022
55
FIGURA 33 – Imagens de Satélite (canal WV) com a sinalização das famílias dos ciclones para as
datas do caso 13: (a) 01/02/2019, (b) 02/02/2020, (c) 03/02/2020, (d) 05/02/2020.
Fonte: Autor, 2022
Ao longo do caso é possível observar o comportamento e interação inter-hemisférico da
LIN, não houve uma mudança das formas no hemisfério norte, todo o caso o processo foi
meridional. Contudo, pode-se observar a mudança da circulação meridional para zonal no HS.
A LIN se comporta ao longo do tempo, validando o caso 6, em que existe um aumento do
número de núcleos em ambos os hemisférios: HS de 6 para 7 e HN de 6 para 8; onde o processo
meridional no HN fica mais intenso, entretanto no HS a forma torna-se mais zonal dentro da
área 1, para o resto do globo é meridional (QUADRO 10).
56
QUADRO 10 – Resultados das análises do caso 2, para ambos os hemisférios: Classificação:
maiúsculas, ligação de norte (N) e ligação de sul (S). Subclassificação: minúsculas, Ligação
incompleta (i) e ligação completa (c); Forma: Zonal (Z) e meridional (M).
CASO 13
DATA/HORA
HEMISFERIO SUL
LIGAÇÃO
HEMISFERIO NORTE
NUCLEO
FAMILIA
FORMA
NUCLEOS
FAMILIA
FORMA
01/02/2020 12z
Ni
6
6
M
7
6
M
02/02/2020 12z
Ni
6
6
M
7
6
M
03/02/2020 18z
Ni
7
7
M
6
6
M
05/02/2020 12z
Ni
7
7
Z/M
8
7
M
Fonte: Autor, 2022
5.3.3
Modelo conceitual das correntes e suas ligações
Atualizações e correções dos modelos conceituais e de classificação propostos por Leite
(2020) foram realizadas neste estudo. No modelo conceitual foi adicionando a quantidade de
cristas e cavados ao longo de cada hemisfério, facilitando a visualização do fluxo das CJ. As
ligações estão relacionadas com a ligação da CJNEB com as CJST de ambos os hemisférios.
As Ligações Completas de Norte (LCN) ocorrem devido ao forte fluxo meridional no
HN. A formação de um VCAN no Atlântico Norte em conjunto de uma crista ou Alta pressão,
força a circulação muito próxima da linha do Equador, ocasionando avanços da CJSTHN e
ligações com a CJNEB. Para a circulação no HS, a intensidade da AB e a ausência de uma crista
sobre o Atlântico Sul causa a conexão entre a CJNEB e a CJSTHS, tornando-a uma Ligação
Completa de Norte (LCN) (FIGURA 34a). Entretanto durante a presença de uma crista muito
prolongada causa a desconexão entre a CJNEB e a CJSTHS (FIGURA 34b) gerando uma
Ligação Incompleta de Norte (LIN).
Para as Ligações Completas de Sul (LCS), a ligação está relacionada ao forte fluxo
meridional no HN devido a presença de um “dual cut-off”, um VCAN e uma Alta pressão
(FIGURA 34c), força uma circulação muito próxima da linha do Equador. Assim como nas
ligações de norte. a presença de uma Crista muito extensa, devido a AB, sobre Atlântico causa
um bloqueio entre a CJNEB e a CJSTHS, tornando-a uma Ligação Incompleta de Sul (LIS)
(FIGURA 34d).
57
FIGURA 34 – Modelo conceitual corrigido; (a) LCN, (b) LIN, (c) LCS e (d) LIS
Fonte: Autor, 2022
58
6
CONCLUSÕES
Durante o período estudado foram identificados 16 casos de ligação entre CJNEB e
CJST de ambos os hemisférios, onde 14 casos foram identificados durante o verão, 1 no outono
e 1 na primavera. A duração mínima de ligação foi de um dia, no ano de 2020, como os casos
10 (de 26 a 27/01/2019), 12 (de 27/01/2020), 15 (19/02/2020) e 16 (26/12/20); e máxima de
treze dias, como o caso 9 (de 22/01 a 03/02/2019).
As ligações inter-hemisféricas ocorreram devido amplificação das ondas e do alto
números de famílias em altos níveis. Essa amplificação foi observada em todos os casos e as
análises mostram que o fluxo predominante foi meridional no HN e zonal mudando para
meridional no HS. O VCAN no HS tem forte influência nas ligações, desde a conexão das CJs
até a dissipação e sua presença se mostrou essencial para tais ligações.
Dentre os casos estudados, as LIN são as mais comuns, com duração mínima de 1 dia e
podendo durar até 13 dias. A forma da corrente no HN é observada como meridional, já no HS
a forma da corrente em três casos (2, 6 e 13) mudou de zonal para meridional. Para as ligações
incompletas, em especial de fluxo norte, foi observado que o número de núcleos e famílias são
de 6/5 no HS, enquanto no HN podem atingir 7/6.
Para os casos de ligações completas, a duração mínima observada foi de 1 dia (casos 15
e 16) e duração máxima de até 10 dias (casos 2, 3, 5 e 11). A forma da corrente para os casos
de curta duração no HS é zonal, enquanto para os casos de maior duração o fluxo é zonal
mudando para meridional. Logo, nas ligações completas, o HS tem fluxo mais zonal,
totalizando 5 núcleos/famílias, enquanto no HN é totalmente meridional, com 7/6
núcleos/famílias.
Concluímos que este trabalho foi elaborado uma análise minuciosa dos fluxos dos
hemisférios, para todos os tipos de ligações inter-hemisféricas classificadas, onde foi
identificado que as ligações acontecem quando existem muitas famílias de ciclones, tornando
o fluxo das correntes mais meridional e desencadeando ligações das CJSTHN com a CJNEB.
Sugestão para trabalhos futuros, sobre como as ligações se relacionam com os anos de El Niño
e La Niña.
59
7
REFERÊNCIAS
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