COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – INTRODUÇÃO Tipos de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCMs): linhas de instabilidade (LIs), “non squall lines” e Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs). Os CCMs e as LIs correspondem a uma categoria extrema dos SCMs, tal como a supercélula é um tipo extremo de tempestade. CCM é um agrupamento de Cbs cujas bigornas formam um cobertura contínua que dá o aspecto típico visto nas imagens de satélite. Imagens do canal infravermelho do satélite GOES-8 mostrando o início às 07:09 UTC (a), maturação às 09:10 UTC, (b) e dissipação do CCM às 11:39 UTC (c). Fonte: Lima e Jacondino de Campos, 2006.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CRITÉRIOS Os critérios definidos por Maddox (1980) levam em consideração o tamanho, a forma e o tempo de vida. Os critérios foram criados para identificar CCMs a partir de imagens de satélite do IR. Tamanho: cobertura de nuvens com área de 100mil km2 e temperaturas <-32ºC, sendo que a região mais interna da nuvem deve apresentar temperaturas <-52ºC com área de 50mil km2. Essas condições devem ocorrer por um período >6 horas. Forma: formato circular com excentricidade (eixo menor/eixo maior) maior que 0,7. Os CCMs formados sobre a AS apresentam, em média, área de cerca de 190mil km2, e tempo de vida em torno de 16 horas (Conforte, 1997). Os CCMs da América do Sul são 60% maiores que os da América do Norte (Velasco e Fristch, 1987). Os CCMs tropicais são menores em termos de tamanho e duração e seu ciclo diurno é controlado principalmente pelo aquecimento radiativo. Poucos CCMs ocorrem sobre a bacia Amazônica.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CRITÉRIOS Os critérios são demasiadamente restritivos, uma vez que existem muitos sistemas menores do que aqueles descritos por Maddox que parecem ter estruturas e mecanismos similares àqueles atribuídos aos CCMs (Zipser, 1982). Quando nem todas as condições descritas acima podem ser verificadas, os sistemas são denominados de SCMs. Fonte: Browning, 1986.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA Estágios do sistema: gênese ou formação, intensificação, estágio maduro e dissipação. Gênese: geralmente ocorre no final da tarde e início da noite, quando as primeiras células convectivas se desenvolvem. Os efeitos de escalas locais, como topografia e fonte de calor localizada, podem exercer um papel importante. Durante o período da noite, a atmosfera em baixos níveis encontra-se mais estável e o fluxo de calor e umidade provenientes da região amazônica fornece condições necessárias para que os sistemas cresçam.

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA A circulação convectiva predomina nos primeiros estágios. No início, apresenta maior convergência de massa na superfície, estendendo-se até 750mb e divergência acima desse nível.

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

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

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA Dissipação: o fluxo de calor e umidade é reduzido. Elementos de intensa convecção não se desenvolvem mais, mas a área de nuvens estratiformes persiste por algum tempo com chuva fraca. A circulação local do tipo vale-montanha (ventos sopram do vale para os Andes) também contribui durante o processo de dissipação, pois favorece uma região de divergência em baixos níveis no interior do vale. A dissipação ocorre por volta das 12UTC. Fonte: http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/mtnval/print.htm

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – CICLO DE VIDA A circulação de mesoescala predomina nos últimos estágios. Ciclo de vida típico: início à noite ou de madrugada, chegando à sua máxima extensão durante a manhã e dissipando-se por volta do meio-dia. Na fase de dissipação, a estrutura é praticamente a mesma da maturação, mas a intensidade da camada de convergência é ainda mais fraca.

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

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – LOCAL E PERÍODO Nota-se um grande número de ocorrências na primavera e no verão, e a preferência pela faixa latitudinal entre 15 e 30ºS (ao sul de 30°S) . A região sudeste da AS, onde fica a bacia do Prata, é apontada por Nesbitt, Zipser e Cecil (2000) como tendo os CCMs mais intensos do globo. Deslocamento mais zonal na primavera e início de outono, e mais meridional (de sudoeste para nordeste) nos meses de verão (Velasco e Fristch, 1987).

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – FORMAÇÃO Ciclo de vida revela forte dependência da geografia da região: cadeia de montanhas dos Andes a oeste, o vale dos rios Paraguai e Paraná e, mais a leste, a Serra do Mar. A Cordilheira dos Andes exerce um papel importante no ciclo de vida dos CCMs. Os mecanismos de disparo das primeiras células: circulação vale-montanha (a umidade associada ao ventos catabáticos, que descem a montanha e sofrem ascensão no vale), o ciclo diurno do JBN (influência mais significativa ocorre no período de maturidade, seguido pela de formação, enquanto que no período de dissipação observa-se o enfraquecimento do JBN) e aproximação de frentes frias vindas do sul. Fonte: http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/mtnval/print.htm

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – FORMAÇÃO Os processos microfísicos de nuvem que definem a eficiência da precipitação: o JBN transporta, além de umidade e calor, produtos da queima da biomassa oriundos do Brasil Central. Em especial, na primavera, os CCMs desenvolvem-se em ambiente repleto de aerossóis, parte dos quais atuam como núcleos de condensação de gotas de nuvens, cujos impactos na produção de chuva podem ser significativo. Influência de condições sinóticas: presença simultânea do JBN e do jato em altos níveis (JAN). A combinação entre o ar quente e úmido advectado pelo JBN e a circulação transversa ao JAN pode ser um fator importante para explicar o desencadeamento da convecção sobre a região próxima à saída do JBN e a noroeste do núcleo da corrente de JAN. Em termos de grande escala: a AB e a Baixa do Chaco atuam para gerar convergência. Movimentos ascendentes e aquecimento em baixos níveis, condições necessárias para desencadear a convecção.

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

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – FORMAÇÃO A evolução do sistema apresenta, tanto nas simulações de Rocha (1992) como em estudos observacionais, como o de Cotton et al. (1989), a gradual formação de um centro de vorticidade ciclônica em níveis médios e baixos, que é provavelmente responsável pelo formato circular observado. Em altitude, logo acima do CCM aparece divergência com vorticidade anticiclônica. O padrão de vorticidade seria o resultado de um fenômeno do tipo CISK (Instabilidade Condicional do Segundo Tipo) utilizado para explicar a longevidade de ciclones tropicais e resultantes do abaixamento da pressão em superfície associado à presença intensiva e extensiva de convecção profunda. Inicialmente, são extremamente dependentes das forçantes iniciais. Entretanto, durante seu ciclo de vida, adquirem uma circulação própria, gerada pela liberação de calor latente e pelos efeitos radiativos da cobertura de nuvens.

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

COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA – EL NIÑO E LA NIÑA Em 1981 (ano de La Niña) foram classificados 22 sistemas, enquanto que em 1983 (ano de El Niño) houveram 56 ocorrências -> alguns padrões de grande-escala são mais favoráveis para a geração de CCMs.