VCAN afetando o tempo

Analisando a imagem de satélite deste sábado (24/05) (Fig. 1), nota-se uma configuração interessante, com nuvens alinhadas da Bolívia até o Atlântico. Isso se dá devido a atuação de fortes ventos em altitude denominados Correntes de Jato. No caso, atuação do Jato Subtropical (JST) acoplado  ao ramo norte do Jato Polar. A intensificação desses ventos está diretamente associada à incursão de massa de ar de origem polar.

Figura 1. Imagem do satélite GOES-13 (Canal 3) - INPE/CPTEC/DSA. 24/05/2014 - 1400 UTC

As temperaturas mínimas registradas na manhã deste sábado foram baixas, segue abaixo uma lista de alguma delas (Fonte: INMET):

- Pelotas (Embrapa): 5,1ºC

- Canguçu: 3,4ºC

- Bagé: 1,1ºC

- Quaraí: 1.3ºC

- Soledade: 1,4ºC

- Cruz Alta: 1,5ºC

- Lagoa Vermelha: 1,1ºC

- São José dos Ausentes: -0,1ºC

O amanhecer deste Domingo será de frio intenso. com mínimas negativas nas cidades mais frias do RS.

A presença de um Vórtice Ciclônico em Altos Níveis (VCAN) do tipo Palmén (se origina em latitudes subtropicais) (Fig. 2) que tem como característica advectar vorticidade ciclônica a leste de sua posição na camada inferior da atmosfera e com isto há perda de massa e consequentemente diminuição na pressão e tudo isto juntamente com outros fatores dinâmicos e sinóticos acarreta na convergência em superfície e ascensão de ar. Ao VCAN atravessar a região Andina, isto deve ocorrer neste Domingo (25/05), juntamente com a ação de uma região de difluência de ventos em altitude (Fig. 3) que acarreta na convergência em superfície, o tempo no norte do RS até o Paraná será instabilizado, podendo provocar chuva torrencial e até mesmo a ocorrência de granizo. 

Figura 2. Presença de um VCAN.

Figura 3. Difluência.

AR POLAR CHEGANDO AO RIO GRANDE DO SUL

O inverno inicia apenas em meados de junho, mas antes de começar no calendário, aos poucos já começamos a sentir a temperatura típica da estação mais fria do ano. O outono é uma estação de transição, apresentando temperaturas mais altas em seu começo, e já típicas de inverno perto de seu fim. Uma massa de ar polar será responsável pelas temperaturas mais baixas do ano até o momento no próximo fim de semana. O vento gelado que sopra de oeste/sudoeste nesta quinta-feira já é um prenúncio do ingresso da massa de ar oriunda da Argentina e com origem polar. Na Argentina e no Chile, os registros realizados as 18Z de hoje (referente às temperaturas ocorridas nas ultimas 24h) indicam que as temperaturas despencaram por lá. Abaixo, alguns dados interessantes de aeroportos:

Villa Dolores Aerodrome: -0.8ºC

Malargue Aerodrome: -2.4ºC

Viedma Aerodrome: 3.4ºC

Maquinchao: -3.6ºC

San Julian Aerodrome: -3.9ºC

Balmaceda(Chile): -8.2ºC

El Calafate Aero: -9.6ºC

Aqui no Rio Grande do Sul, as mínimas mais baixas serão registradas no amanhecer de domingo, quando alguns modelos de previsão que usamos em nossa prática universitária chegam a sugerir temperaturas mínimas ao redor de zero grau nas cidades mais frias do Rio Grande do Sul, localizadas na Campanha e região dos Campos de Cima da Serra. Porém, já para o sábado, o Centro de Pesquisas e Previsões Meteorológicas da Faculdade de Meteorologia (CPPMet) prevê mínima ao redor de 4ºC em Pelotas, e máxima de apenas 15ºC tanto na sexta-feira quanto no sábado. Portanto, podemos tirar os cobertores mais pesados do guarda-roupa que certamente iremos usar nos próximos dias.

Imagem de satélite: INPE/CPTEC/DSA – NOAA

Arte/ilustração: Capincho Cumulus.

Dados: Ogimet

Condições atuais do tempo.

O estado do Rio Grande do Sul está sendo marcado por altos acumulados de chuva.

Segundo dados do Ogimet temos que em São Luiz Gonzada o acumulado em 24 horas já chega nos 145 mm e em Passo Fundo 70 mm.

Estes altos valores ocorreram devido a existência de uma ampla difluência nos altos níveis da atmosfera (Fig. 1) que acarreta na divergência neste nível, isto consequentemente acaba por decorrer em convergência nos níveis mais baixos da atmosfera, que juntamente com a atuação de um cavado em superfície torna a atmosfera favorável a formação de nuvens altamente carregadas.   

Figura 1. Nível de 250 hPa.

Na figura acima, a difluência é demarcada por uma espécie de ">" em vermelho. Em amarelo está identificado um intenso cavado em altos níveis da atmosfera.

Segue abaixo uma nefoanálise das condições atmosféricas atuais.

Figura 2. Nefoanálise.

Como observa-se na figura acima, a precipitação neste momento está sendo causada devido a incursão de uma frente fria no estado. O cavado em altitude observado na Fig 1. está dando suporte a este sistema, e isto, juntamente com a difluência em altos níveis fará com que nesta madrugada as regiões sudeste, leste, noroeste e norte do RS, SC e PR sejam atingidas por chuvas de moderadas a fortes, com atenção a ocorrência de tempestades no norte do RS, SC e PR acompanhando estas chuvas.

 

Na figura abaixo (Fig. 3) observa-se além dos ramos frontais quente, frio e ocluso do sistema, a intensa advecção de ar frio que fará com que as temperaturas diminuam com uma intensa magnitude nos próximos dias. 

Figura 3.

Alerta para tempestades e chuvas torrenciais!

Após um fim de semana marcado pela queda das temperaturas onde a mínima ficou entre os valores de 5/7ºC no sul do estado, a tendência para esta semana é de temporais!

Estes serão provocados pela seguinte situação:

A advecção de ar mais quente e úmido vindo de norte para a região sul (Fig. 1), oriunda da confluência de ventos entre uma ampla região de circulação anticiclônica, centrada a leste do RJ/ES no Oceano Atlântico, juntamente com a cordilheira dos Andes atuando como uma espécie de canalizador, direcionando o fluxo de ar mais quente para a região sul e para uma região de baixa pressão (cavados) situada a leste dos Andes na Argentina, poderá dar inicio a formação de tempestades sobre a Argentina, Uruguai e sul do Brasil. O ar mais quente tem como característica ser menos denso que o ar mais frio, deste modo, quando ele encontra o ar mais frio (mais denso) localizado nas regiões mais próximas ao polo, ele tende a ascender na atmosfera (subir). Então, de modo que este ar quente e úmido vai ascendendo na atmosfera, ele vai resfriando, até o ponto onde ele encontra seu nível de condensação (LCL) e começa então a formação da nuvem.

Figura 1.

Na figura acima observa-se além da advecção de norte, a presença de um cavado mais ao norte da Argentina e outro um pouco mais ao sul e também um centro de baixa pressão entre estes cavados. 

Nos níveis altos da atmosfera (250 hPa) observa-se a presença de um cavado de grande magnitude contornado pela corrente de Jato (Fig. 2), este acaba por advectar vorticidade clicônica a leste na camada inferior da atmosfera fazendo com que haja perda de massa e queda na pressão consequentemente. Tamanha é a intensidade deste cavado em 250 hPa, que este reflete na formação de dois Vórtices Ciclônicos em Altos Níveis (VCAN) (Fig. 3) no Pacífico. Estes VCAN em 500 hPa por sua vez, advectam vorticidade ciclônica para os níveis mais inferiores da atmosfera e acabam por dar origem, em superfície, a um Vórtice Ciclônico (VC) no Pacífico e inicialmente a um cavado na Argentina, que acaba por se intensificar e dá origem a outro VC, ou mais conhecido como centro de Baixa pressão (pode ser observado na Fig, 1). Este processo é conhecido como Ciclogênese (formação de um ciclone).

Figura 2. Nível de 250 hPa.

Figura 3. Nível de 500 hPa.

Analisando a animação das imagens de satélite mais recentes de hoje (20/05) do satélite GOES-13 no canal realçado, percebe-se a formação de uma área de instabilidade proveniente da intensificação da região de baixa pressão em superfície.

Figura 4. Animação das imagens de satélite.

ALERTAMOS para o inicio das chuvas e tempestades do fim da noite de hoje (20/05) e inicio da madrugada de amanha (21/05)  para as regiões norte da Argentina, sul do Paraguai, noroeste e oeste do RS devido a advecção de norte. Enquanto que no final da manha/inicio da tarde de amanha o ramo frontal frio do ciclone deve avançar pelo RS, provocando tempestades severas com altos acumulados de chuva, rajadas de vento intensas e até mesmo a possibilidade da queda de granizo em locais isolados.

A equipe do Capincho Cumulus irá realizar nowcasting e lançar alertas destes eventos no facebook.

Após a passagem desta frente fria, teremos o ingresso de uma massa de ar fria no continente, cuja esta fará com que as temperaturas despenquem na Argentina, Uruguai, RS, SC e PR. As temperaturas irão ficar na casa de um digito e devemos ter o fim de semana mais frio do ano! 

Alta instabilidade nas regiões do Paraguai, Argentina, Santa Catarina, Parana, Rio Grande do Sul e Mato Grosso do Sul

As regiões do Paraguai, Oeste de SC, Oeste de PR, Noroeste do RS, extremo Nordeste da Argentina e Sul do MS vem sendo marcadas por chuvas e tempestades nos últimos dias. Isto está ocorrendo devido a uma configuração na qual a atmosfera está sendo forçada a ficar instável.

Observando a Figura 3, nota-se que há uma espécie de canal onde as linhas de corrente são mais intensas nas mediações de onde se encontra o Paraguai em superfície, este canal é denominado de Jato Subtropical (JST) e percebe-se que este sofre uma bifurcação, isto é, na saída do JST temos divergência, consequentemente há convergência em superfície.

Analisando a Figura 4 percebe-se que há uma advecção de ar quente e úmido vindo de norte. Esta configuração acaba favorecendo a formação de nuvens de grande desenvolvimento vertical, pois o ar quente tem como característica ser menos denso que o ar frio, assim a parcela de ar quente é forçada a se elevar, como temos convergência em superfície, esta parcela é facilitada/impulsionada a ascender na atmosfera. O vapor de água presente na parcela de ar úmido ao subir e atingir o seu ponto de saturação ou a sua temperatura de ponto de orvalho, no nível de condensação por levantamento, se condensa, liberando na parcela calor latente de condensação, de forma que a parcela fica mais aquecida, acelera na vertical e desenvolve uma torre de nuvem que se for muito ativa leva a formação de Cumulonimbus. Enquanto o ar no interior desta nuvem é mais quente do que o ar na vizinhança, a nuvem continua a crescer.

 Figura 1. Formação da nuvem.

Figura 2. Esquema de Divergência/Convergência.

A figura acima descreve o processo de convergência em superfície seguido de uma ascensão e então divergência em altos níveis da atmosfera. 

Figura 3. Animação das linhas de corrente no nível de 250 hPa.

Na animação acima observa-se o deslocamento do JST e a divergência (bifurcação) provocada na saída do mesmo.

 Figura 4. Animação das Linhas de corrente em 850 hPa.

Na animação acima pode-se visualizar a advecção de ar quente e úmido proveniente de uma convergência de ventos (corredor de vento de norte) de uma região de circulação anticiclônica provocada por um Anticiclone centrado no litoral Sudeste com uma região com circulação ciclônica provocada por cavados e posteriormente por um ciclone a leste dos Andes.  

Figura 5. Animação das imagens de satélite (GOES-13).

Na animação das imagens de satélite acima, observa-se a temperatura do topo das nuvens, quanto menor a temperatura, indica uma nuvem mais desenvolvida verticalmente (mais alta) e com maior potencial para precipitações. 

Segundo dados do Ogimet de precipitação em um intervalo de 24h, os acumulados na região foram de  92 mm em Uruguaiana, 66 mm em São luiz Gonzaga e 57 mm em Santa Maria no dia 04/05 e 165 mm em Pozo Colorado (Paraguai) no dia 05/05. Já na estação da Embrapa em Pelotas o acumulado do dia 04/05 foi de 40 mm.

Ciculação anticiclônica influencia o tempo

O Estado do Rio Grande de Sul vem sendo influenciado por uma circulação anticiclônica (alta pressão), a qual está sendo responsável por termos tempo aberto e considerável amplitude térmica. De acordo com os dados da estação da EMBRAPA, Pelotas registrou no dia 21/04 uma amplitude térmica de quase 14ºC, com mínima de 11,6ºC e máxima de 25ºC.

 No gráfico de temperaturas da última semana na cidade, observa-se nos que nos dias 16/04 e 17/04 houve um aquecimento característico de quadro pré-frontal (antes da passagem de uma frente fria), sendo que a frente fria avançou pelo estado na sexta-feira (18/04), mantendo a temperatura amena até a tarde do sábado quando ocorreu a entrada do ar frio e seco, que acabou despencando a temperatura.

Este ar frio e seco, como se observa abaixo, favoreceu a variação de temperatura com "tempo bom" na Páscoa e começo desta semana.

 

 Fig. 1 - Dados dos últimos 7 dias em Pelotas (temperatura do ar)

Temos que um sistema de alta pressão denominado anticiclone, tem como caracteristica movimento subsidente de ar em seu centro, trazendo estabilidade. Este movimento subsidente é caracterizado pela descida do ar frio e seco proveniente das camadas mais altas da atmosfera para a superfície, inibindo a convecção e, por consequente, a formação de nuvens de chuva. No hemisfério sul este movimento gira no sentido anti-horário. Os anticiclones são indicados nos mapas por «A» e são os locais onde a pressão atmosférica é a mais do que na sua vizinhança. Quando ocorre a passagem de uma massa de ar polar é na verdade, a passagem de um anticiclone oriundo dos pólos.

 Fig. 2 - Movimento do ar em uma alta pressão

Este sistema de alta pressão está atuando como se fosse uma barreira, impedindo o avanço de sistemas de baixa pressão pelo estado. Temos que esta configuração tende a permanecer pelos próximos dias.

Super ciclone extratropical no Atlântico

     Ciclones extratropicais são fenômenos comuns, mas alguns chamam a atenção com relação a sua intensidade. A formação de um intenso ciclone extratropical, que se originou como uma baixa térmica no Paraguai e atravessou o Rio Grande do Sul em direção ao oceano Atlântico, resultou em ventos fortes em diversas regiões do Cone Sul, que provocaram estragos em muitos pontos do continente, e até mortes causadas por fenômenos associados ao processo de ciclogênese.

     O sistema começou a se formar quando um outro ciclone ainda atuava na Argentina. Na figura 1 obtida no Ogimet podemos ver as temperaturas no Cone Sul no dia 08/04 às 12 UTC (9:00 no horário de Brasília). O forte aquecimento no Paraguai e norte da Argentina resultou na expansão do ar e diminuição da pressão atmosférica, formando a denominada “baixa quente” (figura 2).

     Percebe-se também pela figura 1 que há um gradiente de temperatura significativo no continente com temperaturas abaixo dos 15°C no centro da Argentina, fator importante na formação do ciclone. Enquanto as baixas térmicas que se formam no continente e no oceano são “alimentadas” pelas altas temperaturas do solo ou da água, o “combustível” dos ciclones extratropicais é o gradiente de temperatura entre as massas de ar vizinhas, de forma que o ciclone atua numa tentativa de atingir o equilíbrio térmico.  

Figura 1. Temperaturas na metade sul do continente às 12 UTC do dia 8 de Abril. 

Nota-se que faz calor no Paraguai enquanto as temperaturas no centro da Argentina estão bem mais baixas.

Figura 2. Pressão atmosférica no dia 08 de Abril ás 12 UTC.

Devido a instabilidade remanescente do sistema frontal que atuou no sul do Brasil, Uruguai, Paraguai e região na sexta-feira(11/04), houve um aprofundamento de um sistema de baixa pressão sobre o Paraguai. Na mesma região já atuava um bloqueio atmosférico que ajudou no aprofundamento do sistema e assim, intensificando-o e ainda forçando-o a se deslocar para sul/sudeste da América do Sul durante o final de semana. O evento pode ser classificado como um "super ciclone extratropical", com números que chamam a atenção. O ciclone teve seu pico de intensidade na manhã do dia 13/04, com pressão atmosférica mínima em seu centro de 963 hPa, tendo uma queda de pressão entre as 00Z do dia 12/04 e as 00Z do dia 13/04, período de 24 horas, de 32 hPa (de 1002 para 970 hPa), e em 30 horas de 39 hPa. Alguns modelos de previsão chegaram a indicar pressão atmosférica de 955 hPa no centro do ciclone. Os ventos sobre o oceano alcançaram 130 km/h, medidos pelo QuikAscat (Advanced Scatterometer - sensor que mede ventos sobre o oceano), o que provocou grande agitação marítima. Ainda, o ramo frio do sistema produziu uma corrente de jato em baixos níveis da atmosfera (JBN), gerando intenso cisalhamento vertical do vento sobre o RS, o que gerou uma onda de tornados e tempestades severas sobre o norte do Estado e Paraguai. A rápida queda de pressão, com rápido aprofundamento, fez com que o ar quente e seco ficasse aprisionado no núcleo do ciclone extratropical em baixos níveis, onde na imagem de temperatura de brilho do GOES-13, pode-se observar seu centro com -15ºC, enquanto que ao redor fazia -30ºC, possibilitando até mesmo formação de um pequeno olho nas imagens do dia 13/04 pela manhã, padrão típico de ciclones explosivos. Abaixo estão as belas imagens de satélite proporcionadas por este sistema, e também imagens de circulação de ventos, cartas e velocidade do vento sobre o oceano.

Figura 3. Imagem do satélite GOES-13 no canal WV Realce 1 do dia 13/04/14 ás 20:30 UTC.

Figura 4. Imagem do satélite GOES do dia 13/04/14 ás 18:00 UTC no canal Visível.

Figura 5. Imagem da Temperatura de Brilho do satélite GOES-13 ás 12:00 UTC do dia 13/04/14.

Figura 6. Velocidade do vento.

Na figura acima, observa-se o vento proveniente do ciclone em alto mar alcançando 118 km/h no dia 13/04/14 ás 06 UTC. (Disponível em: http://earth.nullschool.net/)

Figura 7. Animação do campo de pressão a nível do mar do dia 11/04/14 as 12:00 horas local até o dia 14/04/14 as 00:00 horas local.

A figura acima mostra o avanço e desenvolvimento do ciclone, sendo que as linhas desta figura representam a pressão ao nível do mar. O valor minimo de pressão foi alcançado no dia 13/04 as 06:00 locais, com 963 hPa. No intervalo de tempo desta animação, o núcleo variou entre 1009 hPa e 963 hPa. No período entre as 12:00 locais do dia 11/04 e as 06:00 locais do dia 13/04 o gradiente de pressão foi de incríveis 46 hPa!

A imagem a seguir é baseada no vento térmico. Ela mostra a evolução do ciclone desde o ponto A (início) até o ponto Z (fim). Em seu inicio, ele era do tipo profundo com núcleo frio (fase azul). Esse tipo de ciclone é denominado Ciclone Frontal - Extratropical. Conforme o seu avanço, a pressão atmosférica no núcleo diminuiu e o núcleo se tornou mais quente do que suas bordas, fator tipico de ciclones subtropicais. Entretanto, o sistema em questão é raso (quente somente em superfície) e isto ocorre por consequência da sua abrupta intensificação, que acaba por causar o aprisionamento do ar quente no sistema ciclônico, conhecido como "Warm seclusion".

Figura 8. Desenvolvimento das fases do ciclone. (Disponível em: http://moe.met.fsu.edu/cyclonephase/).

Figura 9. Carta de superfície do CPTEC do dia 13/04 ás 12Z.

Na carta de superfície acima percebe-se o ciclone no Atlântico, com núcleo de 968 hPa, entrando já em oclusão (fase final). Outro fator interessante de se observar é a incursão de ar frio e o avanço do ramo frio do sistema frontal pelo continente.

Figura 10. Animação das imagens do satélite GOES do canal infravermelho.

A animação acima mostra o desenvolvimento e o avanço do ciclone. Percebe-se claramente também a incursão de ar frio no continente e o avanço do sistema frontal.

Figura 11. Animação das imagens de satélite do GOES-13 no canal da Temperatura de Brilho.

A animação acima refere-se a evolução de uma onda frontal em relação ao tempo. Pode-se observar através disto a formação do ciclone frontal citado anteriormente e a movimentação de seus ramos frontais (quente e frio). Devido ao aprofundamento e queda de pressão muito rápida do ciclone(35hPa em 24 horas), característica de ciclogênese explosiva, o setor quente da onda frontal é aprisionado no centro do ciclone extratropical, tendo assim -10ºC em seu centro(em superfície), enquanto que nas áreas adjacentes a temperatura ficou por volta dos -30ºC.

Logo, com as condições atmosféricas favoráveis a formação de tempestades no Cone Sul, não é de se espantar com a quantidade de eventos severos ocorridos. No Paraguai foi registrada a ocorrência de um tornado, na cidade de Santa Rita na tarde de sexta feira (11/04). Segue uma foto publicada pelo Correio do Lago (Disponível em: http://www.correiodolago.com.br/noticias.php?id=685598) deste fenômeno.

Figura 12. Tornado em Santa Rita no Paraguai.

No norte do estado do Rio Grande do Sul, Tapejara sofreu com ventos intensos e chuva forte, segundo matéria disponibilizada no G1 (Disponível em: http://g1.globo.com/rs/rio-grande-do-sul/noticia/2014/04/apos-temporal-tapejara-contabiliza-150-casas-totalmente-destruidas.html) cerca de 150 casas foram totalmente destruídas. Há indícios de que Tapejara tenha sido atingida por um tornado, porém nada foi comprovado ainda. Segue abaixo uma foto disponibilizada em um jornal local, onde os rastros de destruição foram registrados.

 Figura 13. Destruição em Tapejara.

Há rumores que o possível tornado que atingiu Tapejara, provocou estragos também na cidade de Erebango.

_______________________________________________

Ciente do aprofundamento de um enorme ciclone extratropical sobre o oceano Atlântico, no dia 12 de Abril de 2014 a equipe do grupo Capincho Cumulus deslocou-se até a praia do Laranjal em Pelotas para monitorar e registrar as possíveis rajadas de vento, utilizando uma estação automática portátil WindMate, além de acompanhar o provável recuo da Laguna dos Patos.

Durante o período em que o grupo permaneceu no local (cerca das 08:30 horas até as 17:00 horas), a maior rajada registrada foi de 62 km/h por volta das 09:50 horas. A média do vento ficou na casa dos 40 km/h, tendo como consequência o recuo de 30 cm da Laguna dos Patos.

Seguem abaixo, algumas fotos da caçada da equipe.

_________________________________________________________

Juntamente ao ciclone, formou-se um centro de alta pressão junto a Cordilheira dos Andes, formando assim um corredor de vento sul desde a Patagônia, que acabou por empurrar uma massa de ar polar que chegou a diminuir as temperaturas no Acre. Inclusive, na Argentina houve registros de temperaturas negativas que acabaram por provocar geadas na região. Confira na Fig. 14 abaixo, as mínimas registradas entre os dias 13 e 15 de Abril. Os dados foram obtidos por estações automáticas do INMET, com exceção daqueles marcados por asteriscos.