Nome do Projeto
ENERGÉTICA DE CICLONES EXPLOSIVOS - ECEX
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
02/05/2022 - 30/04/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Resumo
A característica de rápido desenvolvimento, ocasionando tempestades severas, associada à ocorrência em regiões costeiras altamente povoadas, torna a previsão dos ciclones explosivos de suma importância para os centros de previsão do tempo. Entretanto, devido a sua natureza esporádica, sendo considerado um fenômeno raro no Hemisfério Sul, a previsão desse tipo de ciclone ainda é muito incerta. Algumas pesquisas recentes têm demonstrado o potencial da análise do ciclo de energia de Lorenz na previsibilidade de ciclones explosivos, tendo encontrado uma assinatura energética robusta entre 48 e 24 horas antes do evento. A determinação/identificação dessa assinatura nos ciclones explosivos que atingem a região Sul do Brasil poderá impactar consideravelmente a previsão desses sistemas.

Objetivo Geral

Analisar a evolução temporal da energética de ciclones explosivos.

Justificativa

Os ciclones de rápido desenvolvimento foram definidos por Sanders e Gyakum (1980) como ciclones explosivos quando a redução da pressão em 24 horas multiplicada pela razão entre o seno de 60 graus e o seno da latitude média de localização do centro do sistema for maior ou igual a um.
No Hemisfério Sul (HS), os ciclones explosivos podem ser considerados um fenômeno raro. Em estudo realizado por Bittencourt et al. (2013) na região ciclogenética de maior frequência de ocorrência desses sistemas no HS, os ciclones explosivos corresponderam a menos do que aproximadamente 4,1% do total de ciclones encontrados no período de 1957 a 2010. Os autores mencionam que o percentual pode ser ainda menor (2,5%) caso o desenvolvimento do ciclone seja expresso pela Taxa Normalizada de Aprofundamento da pressão central relativa ao invés da Taxa Normalizada de Aprofundamento da pressão central.
Apesar da baixa frequência, o conhecimento sobre a formação e desenvolvimento dos ciclones explosivos é de suma importância, visto figurarem entre os eventos mais severos que atingem regiões costeiras com altas densidades demográficas (AVILA et al., 2016). Vários trabalhos já foram realizados nesse sentido, como, por exemplo, os de Sanders e Gyakum (1980), Roebber, 1984, Gyakum et al. (1996), Allen et al. (2010), Piva et al. (2011), Bitencourt et al. (2013) e Avila et al. (2016). Entretanto, poucos trabalhos analisaram o ciclo de energia dos ciclones explosivos no Hemisfério Sul, o que constitui uma lacuna no conhecimento sobre a dinâmica desses sistemas.
A energética de área limitada vem sendo muito utilizada para analisar as trocas de energia ocorridas em sistemas ciclônicos, principalmente extratropicais (VEIGA et al., 2008, constituindo uma importante ferramenta para o entendimento da dinâmica responsável pelo crescimento e dissipação desses sistemas (DIAS PINTO e DA ROCHA, 2011). O emprego da energética de área limitada no estudo de ciclones explosivos pode contribuir para um melhor entendimento da dinâmica desses sistemas.

Metodologia

Serão utilizados dados da quinta geração de reanálise do Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts-ERA5) com resolução espacial de 0,25 grau de latitude e longitude e periodicidade de seis horas (HERSBACH et al., 2020). A reanálise ERA5 fornece diversas variáveis, sendo que serão usadas as componentes zonal (u), meridional (v) e ômega (ω) do vento, a altura geopotencial e temperatura em todos os níveis de pressão entre 1000 e 100hPa, totalizando 27 níveis. Além dessas variáveis, também será utilizada a pressão ao nível médio do mar (PNMM). Os dados de reanálise do ERA5 serão recortados para a região entre 10N e 70S e entre 90W e 20E.
A determinação das componentes do ciclo de energia e termos de conversão será realizada utilizando a metodologia empregada por Michaelides (1987), o qual se baseou no particionamento da energia potencial disponível (APE) e energia cinética (K) entre componentes zonal (AZ e KZ, respectivamente) e de perturbação (AE e KE, respectivamente) como proposto por Lorenz (1967).

Indicadores, Metas e Resultados

A análise da energética de ciclones explosivos possibilitará uma melhor compreensão das diferenças nas conversões de energia entre diferentes classes dos ciclones extratropicais.
O melhor conhecimento da dinâmica desses sistemas poderá impactar positivamente em sua previsibilidade.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
GRACIELA REDIES FISCHER1
HENRIQUE NORNBERG DA SILVA
LEONARDO JOSÉ GONÇALVES AGUIAR8
VINICIUS GARCIA NUNES
YURI DA CRUZ BRIZOLARA

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