Análise sinótica e composição isotópica da precipitação de um ciclone expçosivo no Rio Grande do Sul

Abstract

Esse estudo analisou as características isotópicas e sinóticas do evento de precipitação do dia 13 de setembro de 2016 no Rio Grande do Sul, que gerou desastres por estar associado a vendaval e queda de granizo. Os objetivos foram identificar a fonte de umidade da água precipitada pela sua composição isotópica, e as características atmosféricas prévias ao evento. Para a análise isotópica a técnica utilizada foi a espectroscopia por tempo de decaimento em cavidade ressonante, realizada com a água da chuva do evento, no Laboratório de Isótopos Estáveis no Centro Polar e Climático, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Para a análise do ambiente atmosférico foram utilizadas as imagens do satélite GOES-13, e os dados da reanálise climática Climate Forecast System Version 2 (CFSv2) do National Center for Environmental Prediction (NCEP). Os dados de reanálise possuem grade de resolução espacial de 0,5ºx0,5º latitude/longitude, e temporal de 6-6 horas. As variáveis utilizadas foram temperatura, altura geopotencial, ventos v e u, umidade específica do ar, pressão ao nível médio do mar nos níveis de 200, 500, 850 e 925 hPa entre os dias 11 e 13 setembro de 2016. Também foram utilizados dados da Estação Meteorológica Automática de Porto Alegre (A801), para quantificar a representatividade do evento na precipitação mensal. O evento resultou em 32,3 mm de precipitação, representado 35,6% do acumulado mensal e com assinatura isotópica de δ18O = 1,08‰. O Jato de Baixos Níveis foi classificado como JBN-3 (velocidade superior 20 m s-1, cisalhamento do vento acima de 10 m s-1) e como Evento de Jato do Chaco. A intensificação da ciclogênese gerou um ciclone explosivo com 1,27 Bergeron e desenvolvimento vertical presente em altos níveis (250 hPa). Conclui-se que a umidade que alimentou o evento possui fonte Amazônica, transportada pelo Jato de Baixos Níveis. O acoplamento entre o Jato de Baixos Níveis e os Jatos de Altos Níveis, associados à passagem de uma frente fria intensificaram a ciclogênese e favoreceu o rápido desenvolvimento de um ciclone explosivo.

This study analyzed the isotopic and synoptic characteristics of the precipitation event of September 13th, 2016 in Rio Grande do Sul, which generated disasters due to the associated windstorm and hail. The objectives were to identify the source of precipitated water moisture through its isotopic composition and the atmospheric characteristics prior to the event. For the isotopic analysis, the technique used was the cavity ring-down spectroscopy, performed with the rainwater of the event, at the Laboratório de Isótopos Estáveis at the Centro Polar e Climático of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul. The GOES-13 satellite images and the National Center for Environmental Prediction (NCEP) Climate Forecast System Version 2 (CFSv2) data were used for the atmospheric environment analysis. The reanalysis data have a spatial resolution grid of 0.5ºx0.5º latitude / longitude, and temporal of 6-6 hours. The variables used were temperature, geopotential height, v and u wind, specific air humidity, pressure reduced to mean sea level at the levels of 200, 500, 850 and 925 hPa between September 11th and 13th, 2016. Additionally, data from the automatic weather station of Porto Alegre (A801) were used to quantify the representativeness of the event in the monthly precipitation. The event resulted in 32.3 mm of precipitation, which represented 35.6% of the monthly accumulated and with an isotopic signature of δ18O = 1.08‰. The Low-Level Jet was classified as JBN-3 (with wind speed greater than 20 m s-1; wind shear above 10 m s-1) and as Jet Event of the Chaco. The intensification of the cyclogenesis generated an explosive cyclone with 1.27 Bergeron and vertical development identified at high levels (250 hPa). It is concluded that the humidity which sustained the event has an Amazonian source, carried by the Low- Level Jet. The coupling between the Low-Level Jet and the Jet Streams associated with the passage of a cold front intensified the cyclogenesis and favored the quick development of an explosive cyclone.