Influência das teleconexões trópico-polo no hemisfério sul na precipitação extrema do Rio grande do Sul em setembro de 2023.

Abstract

Considerando os registros da estação meteorológica do Instituto Nacional de Meteorologia em Porto Alegre, setembro de 2023 foi o segundo mês mais chuvoso da história. Durante aquele mês, precipitou cerca de 300% a mais da chuva média para o mês (160 mm), colaborando para estragos em áreas urbanas e rurais. A lacuna em aberto de estudos sobre esse evento extremo, fez com que o objetivo deste trabalho fosse analisar a circulação atmosférica do mês de setembro e as teleconexões trópico-polo que favorecem a precipitação extrema. Para a elaboração dessa monografia foram usadas as bases de dados Oceanic Niño Index, para a analisar a variabilidade mensal do El Niño Oscilação Sul (ENOS), e Oscilação Antártica, para a analisar a variabilidade diária do Modo Anular Sul (SAM). Foram utilizadas as reanálises climáticas das bases de dados Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station Data (0,25°x0,25°), para investigar o acumulado de precipitação no mês e correlacionar com os dados SAM, e ERA5 (0,5°x0,5°), para observar a circulação atmosférica entre trópico (Amazônia), polo (Antártica) e RS, a partir de variáveis de vento meridional e zonal, cisalhamento do vento, temperatura do ar. Também foram utilizadas cartas sinóticas do Centro de Hidrografia da Marinha e imagens de satélite GOES-16, para auxiliar na compreensão do ambiente sinótico dos dias de maior volume de precipitação. A partir da metodologia posta, concluiu-se que o ENOS impactou na precipitação a partir do fluxo meridional de umidade, por meio dos jatos de baixos níveis, e o SAM, a partir da correlação feita com a precipitação e do avanço de sistemas frontais sobre o RS. A alta pressão no Brasil central colaborou para a formação de frentes estacionárias e anomalia do jato de altos níveis sobre o RS. O ambiente atmosférico tornou-se favorável para a ocorrência de sistemas convectivos de mesoescala, como complexos convectivos de mesoescala e linhas de instabilidade, gerando desastres associados.

Considering the records from the National Institute of Meteorology (INMET) weather station in Porto Alegre, September 2023 was the second rainiest month in history. During that month, precipitation was approximately 300% higher than climatology (160 mm), contributing to damages in both urban and rural areas. The gap in existing studies regarding this extreme event motivated this work, whose objective was to analyze the atmospheric circulation during September and the tropic-pole teleconnections that favored the extreme precipitation. For the development of this monography, the Oceanic Niño Index (ONI) was used to analyze the monthly variability of the El Niño-Southern Oscillation (ENSO), and the Antarctic Oscillation Index was used to analyze the daily variability of the Southern Annular Mode (SAM). The Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station Data climatic reanalysis (0.25°x0.25°) was utilized to investigate the accumulated precipitation for the month and correlate it with the SAM data. Furthermore, the ERA5 reanalysis (0.5°x0.5°) was employed to observe the atmospheric circulation between the tropics (Amazonia), the pole (Antarctica), and Rio Grande do Sul (RS), using variables such as meridional and zonal wind components, wind shear, air temperature, geopotential height, and sea level pressure. Synoptic charts from the Brazilian Navy Hydrographic Center and GOES-16 satellite imagery from Satellite and Environment Sensing Division were also used to aid in understanding the synoptic environment on the days with the highest precipitation volume. Based on the implemented methodology, it was concluded that ENSO impacted the precipitation via the meridional moisture flux, primarily through the low-level jet. The SAM showed a correlation with the precipitation and the advance of frontal systems over RS. The high-pressure system over central Brazil contributed to the formation of stationary fronts and an anomaly of the upper-level jet stream over RS. The resulting atmospheric environment became highly favorable for the occurrence of complex convective systems, such as mesoscale convective complexes and squall lines, causing associated disasters.