Estudos dos ciclones explosivos ocorridos entre 2010 e 2020 no Atlântico sul sob a ótica de dois esquemas de detecção

Abstract

Os ciclones explosivos são eventos do tempo com elevado poder destrutivo, especialmente quando ocorrem próximo às áreas costeiras. Neste trabalho, buscou- se analisar os casos de ciclones explosivos ocorridos no Atlântico Sul, de 2010 a 2020, sob a ótica de dois métodos distintos; método observacional (MOBS) e método automático (MAUT). O primeiro baseia-se na análise visual dos campos de pressão ao nível do mar aliada a funções para identificação dos mínimos locais, utilizando o software Grid Analysis and Display System (GrADS). O segundo usa uma função chamada mfhilo do software OpenGrADS, que mostra os mínimos de Pressão ao Nível Médio do Mar (pnmm) na grade, empregando laplaciano, magnitude e um percentil. Para manipulação dos dados, dois algoritmos em shell são usados: um para traçar as trajetórias dos ciclones, conforme uma área fixa definida previamente, e outro para separá-los em explosivos. A análise dos casos pela metodologia do MOBS mostra que há uma média de 25 casos por ano no Atlântico Sul, com 271 casos identificados no total, sendo o inverno a estação com maior frequência. Os ciclones seguem o deslocamento preferencial de noroeste para sudeste. Há uma tendência de que, conforme a intensidade do ciclone explosivo aumenta, sua trajetória fica menos zonal e apresenta maior impacto nas áreas costeiras do Rio Grande do Sul e Uruguai. Pela metodologia do MAUT, dos 2705 casos analisados, 379 são explosivos. Há uma média de aproximadamente 34 casos por ano. Mostrou-se que há um claro padrão de sazonalidade na distribuição dos sistemas ao longo das regiões ciclogenéticas da América do Sul, de modo que no verão concentram-se nas altas latitudes, enquanto no inverno e primavera agrupam- se próximos das regiões costeiras do sul do Brasil e da costa uruguaia. Os campos compostos revelaram que os ciclones explosivos iniciam de acordo com o modelo clássico de Bjerknes e Solberg e, próximo ao final da fase explosiva, tendem a se tornarem do tipo Shapiro-Keyser, especialmente os moderados e intensos. Os movimentos verticais apareceram mais significativos no início da fase explosiva. Além disso, observou-se que os ciclones explosivos intensos fazem a transição do lado equatorial do jato em altos níveis para o lado polar. Essa última característica é mostrada também no caso mais intenso analisado.

Explosive cyclones are weather events with high destructive power, mainly near coastal areas. In this work, we sought to analyze explosive cyclone cases in the South Atlantic, from 2010 to 2020, under the perspective of two detection schemes. Then, two methods are presented: the Observational Method (OBSM) and the Automatic Method (AUTM). The first uses the visual analysis of the mean sea level pressure (mslp) fields combined with functions to identify the local minimums using the Grid Analysis and Display System (GrADS) software. The second uses a function called mfhilo from the OpenGrADS software, which shows the minimum Mean Sea Level Pressure (mslp) in the grid using laplacian, magnitude, and percentile. Two shell algorithms for data manipulation are used to trace the cyclones’ trajectories according to a previously defined fixed area and to separate them into explosives. The analysis of cases by OBSM methodology showed an average of 25 cases per year in the South Atlantic, a total of 271 cases during the studied period, with winter being the most regular season. Cyclones follow the preferential displacement from northwest to southeast. There is a trend that as the intensity of the explosive cyclone increases, its trajectory becomes less zonal and has a more significant impact in the coastal areas of Rio Grande do Sul and Uruguay. According to AUTM’s methodology, from all 2705 cases identified, 379 are explosive. The average is roughly 34 cases per year. It was shown that there is a clear seasonality pattern in the systems’ distribution over the cyclogenetic regions of South America. In summer, they are concentrated in the high latitudes, while in winter and spring, they are congregated near southern Brazil and Uruguayan coasts. The composite fields revealed that explosive cyclones begin according to the classic model of Bjerknes and Solberg. In contrast, near the end of the explosive phase, they tend to become Shapiro-Keyser type, significantly in moderate and intense ones. Vertical movements appeared more significant at the beginning of the explosive stage. In addition, it was observed that intense explosive cyclones transition from the equatorial side of the jet at high levels to the polar side. This last characteristic is also shown in the most extreme case analyzed.