The statistical analysis of the daily maximum winds was accomplished for the city of Maceió and for the days with wind starting from strong Breeze. The analysis synoptic was elaborated with objective of identifying the patterns of the circulation atmospheric associates to the strong wind. For that it was used data of wind of Maceió-Al's Airport, for the period of 2003-2006. For the analysis synoptic data of reanalysis of the global model were used NCEP / NCAR and images of satellites in the infrared channel. The maximum daily wind had the largest frequency during the day and it presented a sazonalidade, where the most intense winds were in the spring stations and summer. The variation interanual of the wind presented smaller magnitude values for the anomalies trimestrais of the temperature of the surface of the larger (El Niño) sea. They were found four patterns presented in agreement with the order of the found frequencies. In the standard I and II the front systems are located in the areas southeast and south with a dug in Brazilian northeast (NEB). In the Pattern III there is a front prolongation in the northeast area. In the Pattern IV no there is any front system and the strong wind was associated with the development of the intense convection in the area. With the objective of facilitating the operational meteorology a software was created with synoptic focus. The software allows the obtaining of the products generated by the numeric model ETA and groups of the fields for better identification and attendance of the systems synoptic. A page was developed in code HTML to turn more I practice the visualization of those fields. And knowing about the difficulty or inexistence in the obtaining of images of satellites with projection of Mercator (projection type that facilitates the analysis synoptic) grew up a bank of images of satellites with projection of Mercator and with the tops more colds of the enhanced clouds. / Foi realizada a análise estatística dos ventos máximos diários para a cidade de Maceió e para os dias com vento a partir de Brisa forte. A análise sinótica foi elaborada com objetivo de identificar os padrões da circulação atmosférica associados ao vento forte. Para isso utilizou-se dados de vento do Aeroporto de Maceió-AL, para o período de 2003-2006. Para a análise sinótica foram utilizados dados de reanálise do modelo global NCEP/NCAR e imagens de satélites no canal infravermelho. O vento máximo diário teve a maior frequência durante o dia e apresentou uma sazonalidade, onde os ventos mais intensos foram nas estações de primavera e verão. A variação interanual do vento apresentou valores de magnitude menores para as anomalias trimestrais da temperatura da superfície do mar maiores (El Niño). Foram encontrados quatro padrões apresentados de acordo com a ordem das frequências encontradas. Nos Padrões I e II os sistemas frontais estão localizados nas regiões sudeste e sul com um cavado no Nordeste Brasileiro (NEB). No Padrão III há um prolongamento frontal na região nordeste. No Padrão IV não há nenhum sistema frontal e o vento forte foi associado com o desenvolvimento da convecção intensa na região. Com o objetivo de facilitar a meteorologia operacional foi criado um software com enfoque de sinótica. O software permite a obtenção dos produtos gerados pelo modelo numérico ETA e conjuntos dos campos para melhor identificação e acompanhamento dos sistemas sinóticos. Foi desenvolvida uma página em código HTML para tornar mais pratico a visualização desses campos. E sabendo da dificuldade ou inexistência na obtenção de imagens de satélites com projeção de Mercator (tipo de projeção que facilita a análise sinótica) criou-se um banco de imagens de satélites com projeção de Mercator e com os topos mais frios das nuvens realçadas.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-15T19:11:02Z No. of bitstreams: 1 JAQUELINE NUBIA DE QUEIROZ – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2015.pdf: 2713076 bytes, checksum: bbd090a4319e80a949989a3402b826d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T19:11:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JAQUELINE NUBIA DE QUEIROZ – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2015.pdf: 2713076 bytes, checksum: bbd090a4319e80a949989a3402b826d7 (MD5) Previous issue date: 2015-03-12 / Áreas urbanas densamente povoadas situadas na região tropical são particularmente vulneráveis a eventos de chuva intensa. Na cidade de Salvador, capital do Estado da Bahia, vários fatores contribuem para a gravidade dos impactos causados por chuvas intensas: o relevo acidentado, a densidade populacional, a ocupação desordenada do solo, a diversidade e intensidade dos sistemas meteorológicos, dentre outros. Neste estudo as condições de estabilidade da atmosfera no mês (muito chuvoso) de abril de 2009 foram analisadas com o objetivo principal de investigar o grau de relação entre índices de estabilidade e a ocorrência de chuva na cidade. Dados de reanálise, imagens realçadas de satélite meteorológico, totais diários de precipitação e sondagens diárias de ar superior realizadas às 1200 UTC constituem a base de dados deste estudo. Métodos de análise meteorológica e análise multivariada são utilizados. No mês de estudo há dezessete dias com registro de precipitação, dos quais quatro com totais diários que ultrapassam 50 mm. Um evento que provocou chuva intensa em toda a cidade, cujo total pluviométrico é registrado no dia 19, é causado por uma linha convectiva que se forma sobre o Estado da Bahia, na latitude de Salvador, associada a um cavado frontal com forte cisalhamento horizontal e vertical do vento. O teor de umidade é elevado na baixa troposfera, antes e depois do evento. A aplicação da análise de componentes principais a nove índices de estabilidade resulta em um modelo de três componentes que explica 91,82% da variância total dos dados. A primeira componente é associada aos índices relacionados à variação vertical de umidade e temperatura, direção e velocidade do vento, a segunda componente aos índices relacionados à variação vertical de umidade, e a terceira componente ao índice K. A aplicação da análise de agrupamentos aos fatores rotacionados resulta em quatro grupos com características distintas. O Grupo 1 reúne dias com registro de chuva, dos quais três com eventos de chuva intensa. O Grupo 2 separa dias opostos sob o ponto de vista da precipitação. O Grupo 3 é constituído por dias com totais de precipitação muito baixos. No Grupo 4 estão dias com pouca ou nenhuma precipitação registrada, com exceção de um dia de chuva intensa. O índice K é o melhor na previsão de chuva no mês de estudo. / Heavily populated urban areas located in the tropical region are particularly vulnerable to intense rainfall events. In the city of Salvador, capital of Bahia State, several factors contribute for the severity of the impacts caused by intense rainfall: the complex topography, the population density, the disorderly human occupation, the diversity and intensity of meteorological systems, among others. In this study the atmospheric stability conditions in the (very rainy) month of April 2009 are analyzed with the main objective of investigating the degree of relationship between stability indices and rainfall occurrence in the city. Reanalysis data, enhanced meteorological satellite imagery, daily 24-hour rainfall totals and 1200 UTC daily upper air soundings are the basis for this study. Meteorological and multivariate analysis techniques are used. There are seventeen rainy days in the month of study among which four have daily rainfall totals higher than 50 mm. One event of heavy rainfall over the entire city whose rainfall total is registered on day 19, is caused by a convective line that forms over Bahia State, on the latitude of Salvador, associated to a frontal trough with strong horizontal and vertical wind shear. Moisture content is high in the lower troposphere, before and after the event. The application of principal component analysis to nine stability indices results in a three component model which explains 91.82% of the total variance in the data. The first principal component is associated with indices related to the vertical variation of moisture and temperature, wind direction and speed, the second component to the indices related to the vertical variation of moisture, and the third component to the K index. The application of cluster analysis to the rotated factors results in four groups with distinct characteristics. Group 1 has days with rain, among which there are three intense rainfall events. Group 2 has days with opposing characteristics in terms of precipitation. Group 3 is comprised by days with very low rainfall values. Group 4 has days with low rainfall total or rainfall absence, with exception of one intense rainfall day. The K index is the best in forecasting rainfall in the month of study.

Este trabalho teve como objetivo analisar as condições meteorológicas favoráveis e desfavoráveis à dispersão de poluentes, com ênfase no ozônio, nas áreas urbanas associadas à Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e a Grande Santiago (GS). Medidas de concentração de estações localizadas em ambas as áreas de estudo foram utilizadas para determinar o comportamento médio, o número de ocorrências de ultrapassagens de padrão de qualidade do ar e o aumento noturno das concentrações de ozônio num período de dez anos. Foi encontrado que o máximo horário acontece próximo das 14 horas (horário local) nas duas regiões, e que existe uma tendência à diminuição no número de ultrapassagens do padrão de qualidade do ar associado a este poluente. Na RMSP é possível observar um máximo secundário durante a madrugada, enquanto que este fenômeno não é claramente observado nos valores médios de concentração na GS. Com dados da Reanálise do NCEP/NCAR foi visto que a ocorrência deste fenômeno está associada a configurações sinóticas específicas na GS, enquanto que na RMSP não existe padrão sinótico específico que diferencie casos com e sem aumento de ozônio noturno. Um novo módulo fotoquímico (NPM), contendo 95 reações foi inserido no modelo BRAMS na tentativa de melhorar o prognóstico das concentrações de poluentes, principalmente em relação ao ozônio. O NPM mostrou melhor desempenho que o módulo fotoquímico original do modelo (SPM; Simple Photochemical Module) para todos os poluentes considerados, salvo o ozônio, para o qual o SPM apresentou melhores índices estatísticos em 5 das 7 estações avaliadas. As características locais associadas à ocorrência simultânea ou não de aumento na concentração de ozônio foram estudadas utilizando o modelo BRAMS com o módulo SPM ativado, sendo verificado que o aumento de ozônio na RMSP está associado, principalmente, ao transporte vertical deste poluente a partir de níveis mais elevados da atmosfera, enquanto que o transporte horizontal é a maior contribuição para o aumento das concentrações de ozônio durante o período noturno na GS. / This work aimed to analyze the favorable and unfavorable meteorological conditions for pollutant dispersion, especially ozone, at the Metropolitan Area of São Paulo (MASP) and the Greater Santiago (GS). Ozone concentration measurements from stations located in both urban areas were used to determinate the mean behavior, the number of standard air quality exceedances and the increase on nocturnal ozone concentration over a 10 years period. It was found that the diurnal maximum occurs around 14 local time in both urban areas, and that there is a diminishment tendency of the total cases of standard air quality exceedances during all period. A secondary maximum of ozone concentration was observed in MASP at night, which was not clearly seen on mean values over GS. By using the NCEP/NCAR Reanalysis data it was seen that the occurrence of this phenomenon is associated to specific synoptic patterns for GS, while there is no specific synoptic pattern for the MASP cases, with or without nocturnal increase in ozone concentrations. A New Photochemical Module (NPM), containing 95 reactions was coupled to BRAMS model in an attempt to improve the prediction of air pollutants, especially ozone. The NPM showed a better performance than the original module, the SPM (Simple Photochemical Module), for all considered pollutants but ozone. For this pollutant, the SPM presents better statistical indexes for 5 of the 7 stations analyzed. The local characteristics related to simultaneous occurrence of nocturnal ozone increase was studied using the SPM-BRAMS model, which showed that the secondary nocturnal maximum of ozone concentrations in MASP are related to vertical transport of this pollutant from higher levels of the atmosphere to the surface, while the horizontal transport is a major contributor to the increase of ozone concentrations in the GS during the night.

O propósito deste estudo foi verificar a contribuição dos Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOLs) na precipitação observada no período chuvoso (AMJJ) e avaliar previsões sazonais de chuva obtidas do RegCM3 (Regional Climate Model version 3) no Leste do Nordeste do Brasil (LNB). Para a identificação subjetiva dos DOLs foram utilizadas imagens de satélite no infravermelho e os campos de linhas de corrente e vorticidade relativa em 700 e 850 hPa da reanálise ERA-Interim, nos períodos chuvosos de 2006 a 2010. Cerca de 90% dos cavados observados em 700 hPa estiveram associados aos 116 DOLs que atingiram o LNB. Isto fornece média de 23 DOLs por ano com pequena variabilidade interanual. Foram construídas composições de variáveis meteorológicas desde 2 dias antes (-2) até 2 dias depois (+2) dos DOLs atingirem o LNB. A circulação apresentou anomalia ciclônica e confluente, vorticidade relativa ciclônica e convergência entre os dias -2 e 0 em baixos níveis, principalmente em 1000 hPa. Encontraram-se anomalias negativas de radiação de onda longa emergente (ROLE) e de omega e positivas de umidade relativa. A composição de precipitação indicou que são responsáveis por: 70% ou mais da chuva do período chuvoso do litoral norte de Alagoas (AL) ao leste do Rio Grande do Norte (RN), 60% entre a Zona da Mata de AL e o Agreste do RN, e 50% entre Sergipe e demais áreas do RN. Em média, os DOLs apresentaram período de 5,3 dias, comprimento de onda de 4307 km e velocidade de fase de 9,5 m s-1. O RegCM3 simulou a observada propagação para oeste dos cavados em 850-700 hPa, bem como a precipitação associada, para dois eventos de DOLs ocorridos entre 21-25 de maio de 2006. Em termos sazonais, o RegCM3 com a parametrização de Grell previu o padrão espacial da chuva similar à observada, mas superestimou-a. A detecção de DOLs utilizando diagramas do tipo Hovmöller identificou ~68% dos eventos obtidos subjetivamente. Aplicação de algoritmo de tracking utilizando ROLE ou vorticidade mostrou-se insatisfatória no rastreamento de DOLs, identificando, através de ROLE, ~55% dos eventos obtidos subjetivamente. / This study purpose was to verify the contribution of Easterly Wave Disturbances (EWDs) in the observed precipitation over the eastern part of Northeast Brazil (ENEB) during rainy season (AMJJ) and evaluate seasonal rainfall forecasts from RegCM3 (Regional Climate Model version 3). For the EWDs subjective identification it was used infrared satellite images and ERA-Interim reanalysis streamlines and relative vorticity fields at 700 and 850 hPa, at the rainy periods from 2006 to 2010. About 90% of the observed troughs at 700 hPa were associated with 116 EWDs that reached the ENEB. This provides a 23 EWDs average per year with small interannual variability. Meteorological variables compositions were constructed from 2 days before (-2) until 2 days after (+2) EWDs reached the ENEB. The circulation showed cyclonic and confluent anomaly, cyclonic relative vorticity and convergence between days -2 and 0 in low levels, mainly in 1000 hPa. Negative anomalies were found for outgoing longwave radiation (OLR) and omega whereas relative humidity presented positive anomaly. The precipitation composition indicated that the EWDs account for: 70% or more of rainy seasons precipitation from northern coast of Alagoas (AL) to the eastern Rio Grande do Nortes (RN), 60% from ALs Zona da Mata to the RNs Agreste, and 50% between Sergipe and the other RN areas. On average, the EWDs presented a 5.3 days period, a wavelength of 4307 km and phase velocity of 9.5 m s-1. The RegCM3 simulated the observed westward troughs propagation at the 850-700 hPa levels, and their associated precipitation as well, for two EWDs occurred between 21 and 25 May 2006. For seasonal simulations, the RegCM3 with Grell parameterization predicted the spatial pattern similar to the observed rain, but overestimated it. Approximately 68% of the events subjectively obtained EWDs were also identified using Hovmöller diagrams. The tracking algorithm using OLR or vorticity was unsatisfactory in the detection of EWDs, identifying with OLR ~55% of the events subjectively obtained.

The connection between Upper Tropospheric Cyclonic Vortex (UTCV) and Brazilian Northeast Jet Stream (BNEJS) was analyzed for 9 years between 1988 and 2000, separated by El Niño, La Niña and Neutral years. Through the reanalysis products from NCEP, and METEOSAT satellite images in the infrared channel, were observed 167 UTCVs, most of them originated over the Atlantic Ocean with an average last of 4 days and showed no significant variability in years of El Niño and La Niña. Approximately 54% of the observed UTCVs were associated to air currents superior than 20m.s-1 in its periphery, these currents are called BNEJS. In El Niño years was observed an increase of BNEJS cases associated to UTCV, while in La Niña years, the number of occurrences was practically the same as in neutral years. The BNEJS showed intensitity up to 40 m.s-1, and the most observed wind directions were from south, southeast, northwest and west. Thus, 3 patterns of occurrence of BNEJS were identified, named Meridional, Zonal and Transversal. The Meridional BNEJS occurs in the UTCVs west periphery, usually over the continent, showing the upward movements between the BNEJS and the Northern Subtropical Jet Stream (NSJS). And finally, the transversal BNEJS, showed two kinds of currents, one from southeast and another from northwest. In these cases, the UTCVs axis showed an inclination to west and the upward movements were observed in the UTCVs periphery, where the winds were weaker. Thus, three cases were chosen to represent the observed patterns and investigate the vertical movements, comparing to the cloudiness in the satellite images, where was observed, in both cases, that the upward movements doesn t exists or are too weak in the jet streak BNEJS area. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A ligação entre Vórtice Ciclônico em Altos Níveis (VCAN) e a Corrente de Jato do Nordeste Brasileiro (CJNEB), foi analisada durante 9 anos entre 1988-2000, divididos em períodos de El Niño, La Niña e Neutro. Através dos produtos de reanálise do NCEP, e imagens do satélite METEOSAT no canal infravermelho, foram observados 167 VCAN s, em grande maioria originados sobre o oceano Atlântico, com uma duração média de 4 dias, não apresentando variabilidade significativa em anos de El Niño e La Niña. Dos VCAN s observados, aproximadamente 54%, estavam associados a correntes de ar superiores a 20m.s-1 em sua periferia, essas correntes são chamadas de CJNEB. Em anos de El Niño, foi observado um aumento dos casos de CJNEB associados à VCAN, enquanto que em anos de La Niña, o número de ocorrências foi praticamente o mesmo que em anos neutros. As CJNEB apresentaram intensidade de até 40 m.s-1, e as direções mais observadas foram de sul, sudeste, noroeste e oeste. Assim, foram identificados 3 padrões de ocorrência de CJNEB, denominadas de Meridional, Zonal e Transversal. A CJNEB Meridional ocorre na periferia oeste do VCAN, geralmente sobre o continente, apresentando os movimentos ascendentes no lado oeste da corrente. A CJNEB Zonal ocorreu sobre a periferia norte do VCAN, apresentando movimentos ascendentes entre a CJNEB e o Jato Subtropical do Hemisfério Norte (JSTHN). E finalmente, a CJNEB Transversal, que apresentou dois tipos de correntes, uma de sudeste e outra de noroeste. Nesses casos, o eixo do VCAN apresentou uma inclinação para oeste, e os movimentos ascendentes foram observados na periferia do VCAN, onde os ventos foram mais fracos. Assim, três casos foram escolhidos a fim de representar os padrões observados e investigar os movimentos verticais, comparando com a nebulosidade nas imagens de satélites, onde foi observado em ambos os casos, que os movimentos ascendentes inexistem ou são muito fracos na região mais intensa da CJNEB ( Jet Streak ).

The objective of this work is to identify the factors that favors the movement of frontal systems over South America (SA) and their influences in the state of Alagoas (AL), Brazil and determine the synoptic patterns characteristic of the penetration events of fronts into the Tropics, besides testing new diagnostic tools to describe these systems and others. Twenty six frontal systems that direct or indirectly influenced the weather conditions over AL for the 2004 2006 period were analyzed. The cases were sorted out in four groups (G) according to the similar characteristics among the events. They were: G1 passage of the frontal system or its extremity over AL; G2 cloud band over AL, organized by the frontal tip over the Southern Tropical Atlantic (STA); G3 convective activity over AL, due to the frontal tip over STA and G4 passage of the frontal system or its tip over STA at the same latitude of the AL coast. The fronts were identified using different methods: classical, satellite imagery, equivalent potential temperature (θe) fields and advection of equivalent potential temperature (Aθe). The global model NCEP/NCAR Reanalysis data and infra-red images were used. In general, the fronts that reach AL are not associated with friagem events. The G1 events were found in all seasons of the year. The G2 cases were concentrated during Southern Hemisphere (SH) winter and onset of the transition to warmer months. The G3 events occur during the end of the transition to warmer months, SH summer and onset of the transition to colder months. No event fell in G4. The superposition of several factors is important to characterize the frontal influences in AL: frontal regeneration ahead of the main front, development of secondary fronts and possible instantaneous occlusion, interaction of the analyzed frontal with other frontal waves, interaction of the frontal tip with cyclonic perturbations over the continent (of baraclinic nature during winter months and of barotropic nature during summer months) and jet stream positioned to the north of its climatological position. The fronts responsible for convecdtive activity over AL, from November to March, are associated with the interaction of the Southern America Convergence Zone and one Upper Air Cyclonic Vortex. The presence of warm cored barotropic high pressure over SA inhibits the development of the frontal tip over the Brazilian coast during the winter months. The coupling between the upper air wave train of synoptic scale (identified by the meridional flux linking the exit of Polar Jet Stream to the entrance of the Subtropical Jet Stream) allows the merging of different frontal waves in low levels and the incursion of cold air equatorward, being responsible for the frontal regeneration and the formation of new cyclones in the family. The θe and Aθe fields are sufficient for the analyses and identification of the frontal systems, and should be part of an operational weather forecast suite. Based on these fields a conceptual model for the development of baroclinic cyclone in the Tropics is presented. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Este trabalho teve o objetivo de identificar os fatores que favorecem o deslocamento dos sistemas frontais sobre a América do Sul (AS) e suas influências sobre o Estado de Alagoas (AL). Procurou-se encontrar padrões sinóticos que expliquem os mecanismos e processos atmosféricos que comandam o deslocamento das frentes para regiões tropicais, além de testar novas ferramentas que possibilitem a melhor identificação dos sistemas envolvidos nesses processos. Assim, foi feita a analise de 26 sistemas frontais que influenciaram direta ou indiretamente as condições de tempo sobre o Estado de AL, para três anos (2004 a 2006). Os casos foram divididos em 4 grupos (G), de acordo com as características similares encontradas entre os eventos. G1 - passagem do sistema frontal, ou de sua extremidade, sobre o estado de AL; G2 - banda de nebulosidade sobre o Estado de AL, organizada pela extremidade frontal sobre o Atlântico Tropical Sul (ATS); G3 atividades convectivas sobre o Estado de AL, organizadas pela extremidade frontal sobre o ATS e G4 - passagem do sistema frontal, ou de sua extremidade, sobre o ATS, na mesma latitude da costa alagoana. As frentes foram identificadas por diversos métodos: sinótico clássico, dados de satélite e campos horizontais de temperatura potencial equivalente (θe) e advecção de temperatura potencial equivalente (Aθe). Foram utilizados dados de reanálise do modelo global NCEP/NCAR e imagens de satélite no canal infravermelho. Em geral, as frentes que chegaram até AL não estiveram associadas a eventos de friagem . Os eventos do G1foram encontrados em todas as estações do ano. Os casos do G2 se concentraram durante as estações de inverno austral e inicio da transição quente. Os eventos do G3 tenderam a ocorrer durante o fim da transição quente, verão austral e início da transição fria. Não houve eventos que satisfizessem as condições do G4. A sobreposição de vários fatores se torna importantes para as influências frontais em AL: regenerações frontais, novas ciclogêneses na frente principal, surgimento de frentes secundárias e possíveis oclusões instantâneas, interação da onda frontal analisada com outras ondas frontais, interação da extremidade frontal com perturbações ciclônicas sobre o continente (baroclínica nos meses de inverno e barotropica no verão) e corrente de jato posicionada ao norte da sua climatologia. De novembro a março, as frentes que organizaram atividades convectivas sobre AL estiveram associadas à interação da ZCAS e VCAN s. A atuação de uma Alta Barotrópica de Núcleo Quente sobre a AS oferece restrição para o desenvolvimento da extremidade frontal na costa do Brasil, durante os meses de inverno. O acoplamento entre os trens de onda de escala sinótica em altos níveis, identificado por um fluxo meridional que conecta a saída da Corrente de Jato Polar com a entrada da Corrente de Jato Subtropical, permite a fusão de ondas frontais distintas em baixos níveis e a incursão de ar frio em direção ao equador, podendo provocar a regeneração das frentes e a formação de novos ciclones na família. Os campos de θe e Aθe são eficientes para analise e identificação de sistemas frontais, devendo ser incorporados a previsão operacional do tempo. Com base nesses campos, foi proposto o modelo conceitual de desenvolvimento do ciclone baroclínico na região tropical.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem como objetivo estudar as influências frontais sobre a Região Nordeste do Brasil. Procurando-se encontrar quais fatores são responsáveis pela formação de processos convectivos sobre esta Região, organizados pela extremidade frontal sobre o Atlântico Tropical Sul (ATS). Buscando-se, dessa forma, estabelecer um padrão de circulação para esses casos, o que poderá facilitar a previsão desses eventos. Assim, foi realizada a análise de 103 eventos de sistemas frontais, que influenciaram as condições de tempo sobre a Região Nordeste do Brasil, para o período de dez anos (2000-2009). Os casos foram divididos em dois grupos (G), de acordo com desenvolvimento ou não da convecção. G1- atividades convectivas sobre a região Nordeste do Brasil, organizadas pela extremidade frontal sobre o Atlântico Tropical Sul (ATS); G2 - banda de nebulosidade pouco ativa sobre a Região Nordeste do Brasil, organizada pela extremidade frontal, sobre o ATS. As frentes foram identificadas, utilizando-se métodos sinóticos clássicos e imagens de satélite. Foram utilizados dados de reanálise do modelo global do NCEP/NCAR, imagens de satélite do canal infravermelho e dados de radiossondagens. Após uma comparação entre os dois grupos foram definidos oito fatores dinâmicos (F) que influenciaram na formação de atividades convectivas associadas à extremidade frontal. Sendo esses fatores em baixos níveis: F1 Zona de Convergência Intertropical (ZCIT); F2 fluxo bifurcado sobre o Atlântico e convergência sobre o Nordeste; F3 borda oeste da Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS). Em níveis médios: F4 convergência e cavado sobre o NEB; F5 cavado com eixo NW-SE; F6 cavado ciclone do HN. Em altos níveis: F7 cavado em 200 hPa; F8 Interação entre a AB e o VCAN. Foram analisados perfis termodinâmicos SkewT-LogP e os índices de instabilidade CAPE, K, TT e LI para avaliar o potencial de desenvolvimento convectivo sobre o NEB, para os eventos do G1 e G2. Durante o período de estudo foram verificados 68 casos do G1 e 35 casos do G2. Os casos do G1 foram encontrados durante todas as estações do ano, porém de forma muito mais frequente durante o verão austral e, muito raro durante o inverno, com apenas um caso. Em 11 oportunidades, esses casos estiveram relacionados com eventos de ZCAS. Os eventos do G2 foram mais frequentes durante o inverno austral e não foram observados durante o verão austral. Os fatores (F) para níveis inferiores foram encontrados com frequências semelhantes sendo que F1, F2 e F3 estiveram presentes respectivamente em 45, 50 e 43% dos casos estudados. Para níveis médios, o fator mais frequente foi o F4, presente em cerca de 60% dos casos. Para altos níveis, em 75% dos casos foi encontrada a interação entre a AB e o VCAN (F8). Com isso temos como padrões de circulação em maior frequência as interações F1/F4/F8; F2/F4/F8 e F3/F4/F8, em 25, 22 e 25%, respectivamente. A análise termodinâmica mostrou padrões semelhantes para os casos do G1 e do G2. Os índices de instabilidade CAPE e LI mostraram um forte potencial convectivo (com valores de CAPE acima de 1500 J/Kg) em 88% dos casos do G1 e 63% dos casos do G2, para 12 horas anteriores a atuação da zona frontal sobre o nordeste. Os índices K e TT não mostraram potencial convectivo para a quase totalidade dos casos do G1 e G2. Portanto, os processos convectivos organizados pela extremidade frontal ocorrem preferencialmente quando se tem confluência em níveis médios, e forte difluência em altos níveis. Tendo em níveis baixos convergência no escoamento e/ou atuação conjunta ao sistema frontal da ZCIT. A avaliação somente de índices de instabilidade não se mostrou eficiente para determinar os processos convectivos associados à zona frontal. Sendo os mecanismos dinâmicos preponderantes para o desenvolvimento desses processos.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-07-12T17:16:49Z No. of bitstreams: 1 ALEXSANDRA BARBOSA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2014.pdf: 3417534 bytes, checksum: 6274442eb8a5ef08a937200d6d28903c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-12T17:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALEXSANDRA BARBOSA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2014.pdf: 3417534 bytes, checksum: 6274442eb8a5ef08a937200d6d28903c (MD5) Previous issue date: 2014-03-11 / CNPq / O foco deste trabalho são as rajadas de vento registradas no Aeroporto Internacional de Salvador no período 2003-2011. Variáveis meteorológicas observadas à superfície na área do aeroporto, imagens de satélites meteorológicos e dados em pontos de grade são utilizados para analisar a variabilidade interanual, sazonal e horária das rajadas, identificar escalas e fatores físicos envolvidos através da análise em componentes principais, e diagnosticar as condições sinóticas de dois episódios selecionados. Foram contabilizadas 63 rajadas de vento, sendo 51% em 2003 e 2007. Ventos do setor sul são os mais frequentes e a frequência horária é mínima entre meia noite e 7 horas da manhã. Nos meses de maio de 2007 e 2009 o número de rajadas é máximo. Os fatores retidos na análise em componentes principais indicam a contribuição das escalas de tempo sinótica e diária nesses meses. O mês de maio de 2007 tem cinco registros de rajadas de vento, nos dias 10 e 11. Dentre elas está a mais intensa do período 2003-2011 (68,5 km/h). No mês de maio de 2009 também há cinco registros, todos no dia 22. A análise sinótica desses dias de rajadas evidencia o papel desempenhado por: (a) um sistema frontal austral no primeiro episódio (10-11 de maio de 2007), e (b) um cavado na área dos ventos alísios, no leste do Nordeste do Brasil, no segundo episódio (22 de maio de 2009). À exceção de uma, todas as rajadas de vento ocorreram na presença de nuvens de convecção profunda (cumulus congestus). A Coordenadoria da Defesa Civil de Salvador (CODESAL) registrou atendimentos nos dias das rajadas de vento associando a ocorrência dos desastres a fatores meteorológicos como ventos fortes. / The focus in this work is the wind gusts registered at the Salvador International Airport during the period 2003-2011. Surface meteorological variables observed within the airport area, meteorological satellite images and gridpoint data are used to analyze the wind gusts interannual, seasonal and hourly variability, to identify scales and physical factors involved by means of the principal component analysis, and to diagnose the synoptic conditions of two selected episodes. A total of 63 wind gusts were found; 51% occurred in 2003 and 2007, altogether. Gusts on the south sector of the wind rose are the most frequent. The hourly frequency of the gusts has a minimum between midnight and 7 A. M. May 2007 and 2009 have the maximum number of wind gusts. The factor loadings retained in the principal component analysis indicate the contribution of the synoptic and daily time scales in these months. On May 2007 there are five wind gusts, on the 10th and 11th, including the strongest of the period of study (68.5 km/h). On May 2009 there are five wind gusts also, on the 22th. The synoptic analysis of these gust days highlights the role played by: (a) an austral frontal system on the first episode (10-11 May 2007), and (b) a trough on the trades over the Northeast Brazil eastern area on the second episode (22 May 2009). All wind gusts, with exception of one, occurred in the presence of deep cumulus clouds (cumulus congestus). The Civil Defense of Salvador (CODESAL) indicates that the disasters registered on these days are due to meteorological factors such as strong winds.

O propósito deste estudo foi verificar a contribuição dos Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOLs) na precipitação observada no período chuvoso (AMJJ) e avaliar previsões sazonais de chuva obtidas do RegCM3 (Regional Climate Model version 3) no Leste do Nordeste do Brasil (LNB). Para a identificação subjetiva dos DOLs foram utilizadas imagens de satélite no infravermelho e os campos de linhas de corrente e vorticidade relativa em 700 e 850 hPa da reanálise ERA-Interim, nos períodos chuvosos de 2006 a 2010. Cerca de 90% dos cavados observados em 700 hPa estiveram associados aos 116 DOLs que atingiram o LNB. Isto fornece média de 23 DOLs por ano com pequena variabilidade interanual. Foram construídas composições de variáveis meteorológicas desde 2 dias antes (-2) até 2 dias depois (+2) dos DOLs atingirem o LNB. A circulação apresentou anomalia ciclônica e confluente, vorticidade relativa ciclônica e convergência entre os dias -2 e 0 em baixos níveis, principalmente em 1000 hPa. Encontraram-se anomalias negativas de radiação de onda longa emergente (ROLE) e de omega e positivas de umidade relativa. A composição de precipitação indicou que são responsáveis por: 70% ou mais da chuva do período chuvoso do litoral norte de Alagoas (AL) ao leste do Rio Grande do Norte (RN), 60% entre a Zona da Mata de AL e o Agreste do RN, e 50% entre Sergipe e demais áreas do RN. Em média, os DOLs apresentaram período de 5,3 dias, comprimento de onda de 4307 km e velocidade de fase de 9,5 m s-1. O RegCM3 simulou a observada propagação para oeste dos cavados em 850-700 hPa, bem como a precipitação associada, para dois eventos de DOLs ocorridos entre 21-25 de maio de 2006. Em termos sazonais, o RegCM3 com a parametrização de Grell previu o padrão espacial da chuva similar à observada, mas superestimou-a. A detecção de DOLs utilizando diagramas do tipo Hovmöller identificou ~68% dos eventos obtidos subjetivamente. Aplicação de algoritmo de tracking utilizando ROLE ou vorticidade mostrou-se insatisfatória no rastreamento de DOLs, identificando, através de ROLE, ~55% dos eventos obtidos subjetivamente. / This study purpose was to verify the contribution of Easterly Wave Disturbances (EWDs) in the observed precipitation over the eastern part of Northeast Brazil (ENEB) during rainy season (AMJJ) and evaluate seasonal rainfall forecasts from RegCM3 (Regional Climate Model version 3). For the EWDs subjective identification it was used infrared satellite images and ERA-Interim reanalysis streamlines and relative vorticity fields at 700 and 850 hPa, at the rainy periods from 2006 to 2010. About 90% of the observed troughs at 700 hPa were associated with 116 EWDs that reached the ENEB. This provides a 23 EWDs average per year with small interannual variability. Meteorological variables compositions were constructed from 2 days before (-2) until 2 days after (+2) EWDs reached the ENEB. The circulation showed cyclonic and confluent anomaly, cyclonic relative vorticity and convergence between days -2 and 0 in low levels, mainly in 1000 hPa. Negative anomalies were found for outgoing longwave radiation (OLR) and omega whereas relative humidity presented positive anomaly. The precipitation composition indicated that the EWDs account for: 70% or more of rainy seasons precipitation from northern coast of Alagoas (AL) to the eastern Rio Grande do Nortes (RN), 60% from ALs Zona da Mata to the RNs Agreste, and 50% between Sergipe and the other RN areas. On average, the EWDs presented a 5.3 days period, a wavelength of 4307 km and phase velocity of 9.5 m s-1. The RegCM3 simulated the observed westward troughs propagation at the 850-700 hPa levels, and their associated precipitation as well, for two EWDs occurred between 21 and 25 May 2006. For seasonal simulations, the RegCM3 with Grell parameterization predicted the spatial pattern similar to the observed rain, but overestimated it. Approximately 68% of the events subjectively obtained EWDs were also identified using Hovmöller diagrams. The tracking algorithm using OLR or vorticity was unsatisfactory in the detection of EWDs, identifying with OLR ~55% of the events subjectively obtained.

Este trabalho teve como objetivo analisar as condições meteorológicas favoráveis e desfavoráveis à dispersão de poluentes, com ênfase no ozônio, nas áreas urbanas associadas à Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e a Grande Santiago (GS). Medidas de concentração de estações localizadas em ambas as áreas de estudo foram utilizadas para determinar o comportamento médio, o número de ocorrências de ultrapassagens de padrão de qualidade do ar e o aumento noturno das concentrações de ozônio num período de dez anos. Foi encontrado que o máximo horário acontece próximo das 14 horas (horário local) nas duas regiões, e que existe uma tendência à diminuição no número de ultrapassagens do padrão de qualidade do ar associado a este poluente. Na RMSP é possível observar um máximo secundário durante a madrugada, enquanto que este fenômeno não é claramente observado nos valores médios de concentração na GS. Com dados da Reanálise do NCEP/NCAR foi visto que a ocorrência deste fenômeno está associada a configurações sinóticas específicas na GS, enquanto que na RMSP não existe padrão sinótico específico que diferencie casos com e sem aumento de ozônio noturno. Um novo módulo fotoquímico (NPM), contendo 95 reações foi inserido no modelo BRAMS na tentativa de melhorar o prognóstico das concentrações de poluentes, principalmente em relação ao ozônio. O NPM mostrou melhor desempenho que o módulo fotoquímico original do modelo (SPM; Simple Photochemical Module) para todos os poluentes considerados, salvo o ozônio, para o qual o SPM apresentou melhores índices estatísticos em 5 das 7 estações avaliadas. As características locais associadas à ocorrência simultânea ou não de aumento na concentração de ozônio foram estudadas utilizando o modelo BRAMS com o módulo SPM ativado, sendo verificado que o aumento de ozônio na RMSP está associado, principalmente, ao transporte vertical deste poluente a partir de níveis mais elevados da atmosfera, enquanto que o transporte horizontal é a maior contribuição para o aumento das concentrações de ozônio durante o período noturno na GS. / This work aimed to analyze the favorable and unfavorable meteorological conditions for pollutant dispersion, especially ozone, at the Metropolitan Area of São Paulo (MASP) and the Greater Santiago (GS). Ozone concentration measurements from stations located in both urban areas were used to determinate the mean behavior, the number of standard air quality exceedances and the increase on nocturnal ozone concentration over a 10 years period. It was found that the diurnal maximum occurs around 14 local time in both urban areas, and that there is a diminishment tendency of the total cases of standard air quality exceedances during all period. A secondary maximum of ozone concentration was observed in MASP at night, which was not clearly seen on mean values over GS. By using the NCEP/NCAR Reanalysis data it was seen that the occurrence of this phenomenon is associated to specific synoptic patterns for GS, while there is no specific synoptic pattern for the MASP cases, with or without nocturnal increase in ozone concentrations. A New Photochemical Module (NPM), containing 95 reactions was coupled to BRAMS model in an attempt to improve the prediction of air pollutants, especially ozone. The NPM showed a better performance than the original module, the SPM (Simple Photochemical Module), for all considered pollutants but ozone. For this pollutant, the SPM presents better statistical indexes for 5 of the 7 stations analyzed. The local characteristics related to simultaneous occurrence of nocturnal ozone increase was studied using the SPM-BRAMS model, which showed that the secondary nocturnal maximum of ozone concentrations in MASP are related to vertical transport of this pollutant from higher levels of the atmosphere to the surface, while the horizontal transport is a major contributor to the increase of ozone concentrations in the GS during the night.