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Um estudo observacional de rajadas de vento geradas por tempestades severas no sul do Brasil / An observational study of intense wind gusts generated by severe storms in southern Brasil

Ferreira, Vanessa 07 March 2017 (has links)
This study presents a climatology of convectively-generated strong wind gusts (SWG) occurred in Southern Brazil in the 2005-2015 period. The selection of these events was based on surface hourly data from the operational network of automated weather stations (AWSs) operated by Brazil’s National Meteorological Institute (INMET, in portuguese) and geostacionary meteorological satellite imagery. The time series of the atmospheric variables recorded by the AWSs during the SWGs events were evaluated aiming at detecting cold pools and mesohighs. Proximity soundings and Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) and Climate Forecast System Version 2 (CFSv2) reanalysis data were used to assess the atmospheric environment during the occurence of the wind gust events. It was evalueted whether the atmospheric conditions highlight environments that discriminates the occurence of the SWG of those less intense. Moreover, a comparision was conducted among atmospheric profiles generated from CFSR/CFSv2 reanalysis and profiles obtained from operational soundings taken in Southern Brazil in the 1996-2015 period. The results showed that INMET’s AWS were able to sample convectively-driven cold pools and mesohighs following the wind gusts. The highest frequency of SWGs was in the spring and summer months. Most SWGs were detected from mid-afternoon to overnight hours. The western portion of Southern Brazil displayed the largest frequency of SWGs. The median value of pressure variations following the SWG +4,6 hPa, with extreme values (95% percentile) reaching +8,2 hPa. The median value for temperature variations was -6,5 C, with extremes values below -13,0 C. Overall, the results showed that the atmospheric parameters demonstrate some discrimination between SWGs and weaker wind gusts. The Downdraft Convective Available Potential Energy (DCAPE) and the Derecho Composite Parameter (DCP) were the atmospheric parameters that better discriminate the atmospheric environment favorable to the occurence of SWGs. The comparision between atmospheric profiles generated from CFSR/CFSv2 data and observed soundings showed that the reanalysis reproduce well the thermodynamic parameters, but significantly underestimates the kinematic parameters. / Neste trabalho é apresentada uma climatologia de rajadas (RAJ) de vento convectivas intensas ocorridas na região sul do Brasil entre 2005 e 2015. A seleção destes eventos foi feita com base nos dados horários da rede operacional de estações meteorológicas automáticas (EMAs) de superfície do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e imagens de satélites meteorológicos geoestacionários. As séries temporais das variáveis atmosféricas registradas pelas EMAs durante os eventos de RAJ foram avaliadas para detectar piscinas de ar frio e mesoaltas. O ambiente atmosférico durante a ocorrência das RAJ foi analisando utilizando-se perfis atmosféricos extraídos de sondagens de proximidade e de dados de reanálise do Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) e Climate Forecast System Version 2 (CFSv2). Avaliou-se se as condições atmosféricas ressaltam ambientes que discriminem a ocorrência das rajadas convectivas mais intensas daquelas menos intensas. Foi conduzida também uma comparação entre os perfis atmosféricos extraídos da reanálise CFSR/CFSv2 e os perfis obtidos de sondagens operacionais realizadas no sul do Brasil para o período entre 1996 e 2015. Os resultados mostraram que as EMAs-INMET conseguiram amostrar as piscinas de ar frio e mesoaltas que acompanham as rajadas convectivas. As rajadas intensas ocorreram com mais frequência na primavera e verão, e predominantemente entre o final da tarde e a madrugada. Em geral, houve uma ligeira tendência para uma maior ocorrência de RAJ nas EMAs-INMET do setor oeste da Região Sul. A mediana das variações de pressão acompanhando a RAJ foi de +4,6 hPa, com valores mais extremos (percentil 95%) atingindo +8,2 hPa. A mediana das variações de temperatura foi -6,5 C, com valores extremos abaixo de -13,0 C. De maniera geral, os parâmetros atmosféricos conseguiram demonstrar alguma discriminação entre a classe de RAJ intensas e as rajadas mais fracas. O Downdraft Convective Available Potential Energy (DCAPE) e o Derecho Composite Parameter (DCP) foram os parâmtros que melhor discriminaram ambientes atmosféricos favoráveis à ocorrência de rajadas de vento intensas. A comparação entre reanálise CFSR/CFSv2 e sondagens observadas mostrou que a reanálise reproduziu bem os parâmetros termodinâmicos, mas subestimou significativamente os parâmtros cinemáticos.

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