1682 ESTUDO DIAGNÓSTICO DE UM VÓRTICE DE AR FRIO

ESTUDO DIAGNÓSTICO DE UM VÓRTICE DE AR FRIO – PARTE II: ASPECTOS DE MESOESCALA
Ricardo Hallak
Universidade de São Paulo
Rua do Matão, 1226, Cidade Universitária, São Paulo-SP
e-mail: [email protected]
Maria Assunção Faus da Silva Dias
Universidade de São Paulo
Rua do Matão, 1226, Cidade Universitária, São Paulo-SP
e-mail: [email protected]
ABSTRACT
A case study of a cold air vortex associated with a comma cloud pattern that was observed over Paraguai
and south of Brasil during 22 August 1989 is presented. The ECMWF’s global circulation model reanalysis was
used for a diagnostic analysis based on isobaric and isentropic fields and the same methodology was use on
simulations performed by the regional model RAMS. The model was run with 4 different configuration options.
The analysis enhances several features, in special with regard to isentropic potential vorticity field and
identification of warm and cold conveyor belts. This part II deal whit the mesoscale simulations.
INTRODUÇÃO
A parte I do presente trabalho (Hallak e Silva Dias, 2000) apresenta uma análise diagnóstica em escala
sinótica da formação e evolução de um vórtice de ar frio ocorrido em 22 de agosto de 1989 a partir das reanálises
do modelo global do ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts), complementando o
trabalho publicado por Hallak e Silva Dias (1999). Na parte I (Hallak e Silva Dias, 2000), descreve-se também a
metodologia utilizada na conversão dos dados disponíveis de coordenadas isobáricas para coordenadas isentrópicas
e proposta por Bernardet e Silva Dias (1989), bem como os resultados obtidos em coordenadas isentrópicas. Por
fim, apresentou-se também um esboço de modelo conceitual representando os principais mecanismos dinâmicos
detectados nestas análises isobáricas e isentrópicas de escala sinótica, como as esteiras transportadoras quente e
fria, destacando-se ainda o papel exercido pela depressão da isosuperfície de vorticidade potencial isentrópica
(VPI) referente ao valor de –1.5 UVP no aumento da vorticidade ciclônica em baixos níveis na região de formação
do vórtice de ar frio estudado.
Como já mencionado na parte I deste trabalho (Hallak e Silva Dias, 2000), estudos de casos de nuvens
vírgula são escassos na América do Sul, pois são fenômenos raros em relação à freqüência de penetração em
médias latitudes de massas de ar com características polares na qual elas ocorrem. Os estudos desenvolvidos
anteriormente e relatados em Hallak e Silva Dias (2000), tratam de sistemas vírgula invertida ocorridos na América
do Sul em escala sinótica. No entanto, com a ausência de dados meteorológicos em mesoescala na América do Sul,
é de extrema importância a utilização de modelos regionais como ferramentas para a obtenção de uma melhor
representação dos fenômenos de escala subsinótica, como o vórtice de ar frio aqui estudado. Dessa forma, o
objetivo desta parte II do trabalho é apresentar os resultados alcançados com o modelo regional RAMS (The
Regional Atmospheric Modeling System (Pielke et al., 1992)., a fim de diagnosticar o fenômeno do ponto de vista
de mesoescala.
MATERIAL E MÉTODOS
As reanálises do modelo global do ECMWF em coordenadas isobáricas são utilizadas para alimentar o
modelo de mesoescala como condições inicial e de fronteira. Estas reanálises contém campos de geopotencial,
temperatura, umidade relativa e componentes horizontais e vertical do vento em 17 níveis isobáricos entre 1000 e
10 hPa, para 00, 06, 12 e 18:00 UTC. Sua resolução horizontal é de 1.125 graus.
As simulações numéricas foram efetuadas com o modelo RAMS, em sua versão 3b, num computador IBM
SP2 do DCA/IAG/USP. O RAMS é utilizado como uma ferramenta de auxílio às análises diagnósticas das
variáveis meteorológicas associadas ao vórtice de ar frio. O aumento de resolução proporcionado por esta
ferramenta é o modo mais adequado para a avaliação das estruturas dinâmicas identificadas através das análises
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obtidas com os dados do ECMWF na formação do vórtice de ar frio e para a identificação de subsistemas no seu
interior, uma vez que não existe uma rede de instrumentos de medição com resolução adequada.
O experimento de controle foi obtido com uma grade de 80 x 70 pontos em longitude e latitude,
respectivamente, com espaçamento horizontal de 60 km entre os pontos de grade nas duas direções. Este domínio
será referido como grade grossa no presente trabalho e esta simulação será denominada experimento E-1. Nas
simulações que incluem uma grade aninhada no interior da grade grossa (experimentos E-2, E-3 e E-4), foram
utilizados 102 pontos em longitude e 98 em latitude para a grade de maior resolução (espaçamento de 15 km entre
os pontos de grade). Este domínio será referido como grade aninhada ou grade fina neste trabalho. Foram definidos
30 níveis na vertical, sendo que, por estar incluída a Cordilheira dos Andes em ambos os domínios, o primeiro nível
acima do solo foi especificado em 250 m, aumentando a partir de então num fator de 1.2 até a altura de 1000 m,
mantendo-se constante acima deste nível. A Tabela I traz as principais opções físicas disponíveis no modelo e
algumas de suas características básicas.
Tabela I – Principais opções físicas do RAMS
Não hidrostático
Híbrido para os esquemas
numéricos
6 níveis de solo entre 0 e
80 cm e 30 níveis na
vertical a partir de 250 m
Coriolis ativo
Condição de fronteira
lateral de Orlanski
Radiação de onda curta:
Mahrer/Pielke
Radiação de onda longa:
Chen
Param. Microf. (nível 3)
com todas as espécies de
partículas ativadas + Kuo
Difusão turbulenta com
deformação anisotrópica
Topo rígido
O modelo foi inicializado às 00:00 UTC de 20.08.89, assimilando-se as reanálises do ECMWF como
condições iniciais e de contorno nas laterais e no topo a cada 6 horas. As condições de contorno são obtidas por
meio de “nudging” (assimilação tetradimensional pelo método da relaxação) nos cinco primeiros pontos das
fronteiras do domínio e a partir de 16.000 metros de altura para o nudging vertical. É importante realçar que o
centro do domínio recebe a influência das reanálises do ECMWF somente no tempo inicial. A partir daí, as
características regionais do modelo atuam livremente no centro do domínio. Foram utilizados arquivos de
topografia e porcentagem de terra e água com resolução de 10 minutos de grau (aproximadamente 17 km). e
informações de temperatura da superfície do mar com validade para o período de 17 a 23 de agosto de 1989,
englobando os dias necessários para as simulações planejadas.
Sobre os campos simulados, é aplicada a mesma metodologia de análise utilizada nos campos das
reanálises do ECMWF descritos em Hallak e Silva Dias (2000). A validação das simulações obtidas com o RAMS,
no que é possível, é efetuada por meio da comparação dos resultados com as imagens do satélite GOES-7, com a
média de 24 horas de pressão à superfície para 22 de agosto de 1989 e com os próprios campos oriundos do modelo
global do ECMWF apresentados na parte I (Hallak e Silva Dias, 2000) e em Hallak e Silva Dias (1999). O
experimento E-1 tem a finalidade principal de obter a reprodução mais próxima possível das características
atmosféricas de grande escala que estavam presentes no dia 22 de agosto de 1989, período associado ao início,
amadurecimento e decaimento do sistema nuvem vírgula invertida.
Para tentar facilitar a identificação dos mecanismos físicos responsáveis pela intensificação e manutenção
dos vórtices em baixos níveis, é realizado, em seguida, um experimento no qual se utiliza uma grade aninhada,
mantidas todas as opções físicas do modelo utilizadas no experimento E-1. Este experimento é denominado E-2. Na
seqüência, para testar a validade de algumas hipóteses sobre a física que leva à formação e ao desenvolvimento do
sistema obtidas nas análises até então, mais dois experimentos são efetuados com grade aninhada. No experimento
E-3, desativa-se a parametrização da microfísica de nuvens em ambos os domínios simulados, mantendo-se as
demais opções do experimento E-1. No experimento E-4, desativa-se a parametrização de cúmulos em ambos os
domínios, mantendo-se novamente as demais opções do experimento E-1.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Simulação com uma única grade (experimento E-1)
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Este experimento tem a finalidade principal de obter uma reprodução adequada das características
atmosféricas de grande escala que estavam presentes no dia 22 de agosto de 1989, período associado ao início,
amadurecimento e decaimento do sistema nuvem vírgula invertida. Após obter-se uma simulação considerada
próxima ao revelado nas imagens de satélite, dados observados disponíveis e campos das reanálises do ECMWF,
uma grade aninhada no interior do domínio do experimento E-1 é incluída nas simulações, estudando-se o impacto
do aumento da resolução nos resultados, os quais são apresentados nos próximos itens.
Os diversos campos de vento em 1000 hPa da Fig. 1 entre 00:00 e 18:00 UTC de 22 de agosto, ilustram a
evolução temporal do vórtice de massa de ar frio durante os horários de sua formação. Digno de nota é a região
sobre a qual se dá a intensificação do vórtice entre às 06:00 UTC e 12:00 UTC, como se pode verificar nas Figs. 1b
e 1c, no sul do Paraguai e nordeste Argentino. Em relação às imagens do satélite GOES7 (Fig. 3 de Hallak e Silva
Dias, 2000) e ao campo de linhas de corrente em 1000 hPa das reanálises do ECMWF da Fig. 5 de Hallak e Silva
Dias (2000), o vórtice aparece melhor localizado nesta simulação. Os campos de vento em 925 hPa e 850 hPa
simulados pelo RAMS também mostram a presença do vórtice, enquanto se observa uma forte ondulação no campo
de vento acima de 850 hPa e em níveis médios (figuras não mostradas).
A Fig. 2 traz os campos de precipitação provenientes da parametrização de microfísica para 09:00 e 12:00
UTC de 22 de agosto. Chama a atenção o fato de como o núcleo de precipitação sobre o Paraguai aproxima-se da
forma do padrão vírgula invertida das imagens de satélite (Fig. 5 de Hallak e Silva Dias, 2000). Os campos de
precipitação oriundos da parametrização de cúmulos de Kuo não apresentaram valores significativos nesta
simulação (figuras não mostradas). Apesar da parametrização de microfísica ser mais eficiente em grades
horizontais com espaçamento inferiores a 5 km, as condições termodinâmicas presentes na região onde se
desenvolveu a circulação ciclônica associada ao vórtice de massa de ar frio foram favoráveis à condensação de
água na escala da grade, induzida pelas condições de grande escala. A simulação indica que a liberação de calor
latente em boa parte da coluna atmosférica contribui para o abaixamento da pressão à superfície, sendo este um
fator favorável à intensificação do distúrbio ciclônico na retaguarda da frente fria, desde que, como já mostrado em
Hallak e Silva Dias (2000), as condições dinâmicas para o surgimento do distúrbio estavam presentes mesmo
algumas horas antes de sua máxima manifestação. O aparecimento do vórtice de mesoescala na simulação
apresentada indica que o modelo RAMS contém o mecanismo físico responsável pelo desenvolvimento do vórtice.
Um procedimento para se obter os campos de massa, temperatura e umidade em coordenadas isentrópicas a
partir dos campos em coordenadas isobáricas foi desenvolvido para aplicação aos resultados do RAMS. A Fig. 3
traz os campos de vento na superfície isentrópica de 310 K para 22 de agosto para 00:00 UTC e 12:00 UTC, nos
quais pode-se identificar facilmente a estrutura de uma esteira transportadora com origem em regiões mais úmidas
e quentes no continente, que atravessa a Bolívia e desemboca sobre o sul/sudeste do Paraguai.
Os campos de vorticidade potencial isentrópica na superfície isentrópica de 309 K para 09:00 UTC e 12:00
UTC de 22 de agosto simulados pelo RAMS podem ser vistos na Fig. 4. Nota-se que há forte gradiente de
vorticidade potencial isentrópica em valores absolutos sobre o Paraguai, na região de formação e intensificação do
vórtice de ar frio. Às 12:00 UTC de 22 de agosto (Fig. 4b), o núcleo associado ao vórtice de ar frio atinge um valor
absoluto maior que 1.2 unidades de vorticidade potencial isentrópica.
Simulação com uma grade aninhada de 15 km no interior do domínio da grade de 60 km do experimento E-1
(experimento E-2)
As Figs. 5a (grade grossa) e 5b (grade aninhada) exibem a topografia dos domínios simulados no
experimento E-2, no qual foi ativada uma grade aninhada no interior do domínio simulado no experimento E-1. A
região de interesse para a grade aninhada engloba todo o Paraguai, norte e nordeste da Argentina e partes centrais e
oeste do de Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná, além do sul da Bolívia e do Mato Grosso do Sul.
O campo de pressão reduzida ao nível do mar simulado no experimento E-2 da Fig. 6a mostra que a
inclusão de uma grade com resolução mais alta aninhada no interior da grade de maior escala do experimento E-1
fornece a esta última mais informações em mesoescala na região onde está definida a grade fina. Dessa forma,
nota-se que a área afetada pela presença da nuvem vírgula aparece agora sob domínio de dois centros de baixa
pressão de mesoescala, um no Paraguai e outro no Rio Grande do Sul. O centro de baixa pressão associado à frente
fria aparece bem caracterizado no horário apresentado (12:00 UTC de 22 de agosto). Na mesma figura,
correspondente ao horário de máximo desenvolvimento da nuvem vírgula, identifica-se três centros de baixa
pressão: os associados à nuvem vírgula com cerca de 1006 hPa, enquanto o associado à frente fria, com 1008 hPa.
Em comparação à carta de pressão ao nível do mar média observada para o dia 22 de agosto da Fig. 4 em Hallak e
Silva Dias (2000), o campo mostrado parece aproximar-se da situação real.
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O campo de vento horizontal em 950 hPa da Fig. 6b, referente também às 12:00 UTC de 22 de agosto de
1989, revela que os dois centros de baixa pressão associados à nuvem vírgula da Fig. 6a são acompanhados de dois
vórtices de mesoescala. O vórtice situado no Rio Grande do Sul localiza-se sob a cabeça da nuvem vírgula. A
presença de dois vórtices associados a uma única nuvem vírgula sugere a existência de mais de uma estrutura
interna neste sistema, lembrando o caso estudado por Businger e Hobbs (1987), no qual foram encontradas seis
bandas de precipitação no interior de uma nuvem vírgula.
(a)
(b)
(c)
(d)
Fig. 1: Campos de vento (ms-1) simulado pelo RAMS no nível de 1000 hPa. Seqüência horária com intervalo de 6
horas entre 00:00 UTC e 18:00 UTC de 22 de agosto de 1989. Vetores estão plotados a cada 2 pontos de grade.
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(a)
(b)
Fig. 2: Campos de precipitação acumulada em 3 horas (mm/3hr) para (a) 09:00 UTC e (b) 12:00 UTC de
22.08.89 provenientes da parametrização de microfísica. Contornos estão desenhados a intervalos de 5 mm/3h.
(a)
(b)
-1
Fig. 3: Campos de vento (ms ) simulado pelo RAMS na superfície isentrópica de 310 K para (a) 00:00 UTC e (b)
12:00 UTC de 22 de agosto de 1989. Vetores estão plotados a cada 2 pontos de grade e colorizados segundo sua
magnitude.
A Fig. 7 refere-se aos campos de razão de mistura de água de nuvem proveniente da parametrização de
microfísica na grade grossa (7a) e na grade fina (7b), em 700 hPa, às 12:00 UTC de 22 de agosto. Nestas figuras,
verifica-se que o modelo consegue capturar o padrão vírgula invertida durante os horários de formação e
amadurecimento do sistema. Em geral, o mesmo padrão surge nos níveis subjacentes a este (figuras não
mostradas). A partir de 400 hPa a razão de mistura de água de nuvem é zero. Em relação à estrutura dessa nuvem,
observa-se que surgem núcleos de máxima razão de mistura sobre o norte do Paraguai, sudoeste de Mato Grosso do
Sul e leste da Bolívia, centro do Paraguai (na região de um dos vórtices ciclônicos), nordeste da Argentina e Rio
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Grande do Sul (na região do segundo vórtice ciclônico). Outros sistemas menos intensos surgem sobre Santa
Catarina e Paraná. Na grade fina (Fig. 7b), estes sistemas aparecem de forma mais organizada. O padrão vírgula
ainda é sugerido, embora agora em forma de um conjunto de sistemas menores isolados. Tais características podem
indicar que o sistema vírgula como um todo seria formado por sistemas de mesoescala β (e provavelmente γ)
embebidos em seu interior, seguindo a classificação sugerida por Orlanski (1975).
(a)
(b)
Fig. 4: Campos de vorticidade potencial isentrópica na superfície de 309 K para (a) 09:00 UTC e (b) 12:00
UTC de 22 de agosto de 1989. Os intervalos das isolinhas são de 0.2 UVP (1 UVP=10-6 m2 K s-1 Kg-1).
(a)
(b)
Fig. 5: Domínios de simulação das grades (a) grossa e (b) aninhada e respectivas topografias (m). Os
intervalos das isolinhas em (a) são de 100 m entre 0 e 500 m, de 200 m entre 501 e 1000 m e de 1000 m acima de
1000 m de altura. Para (b), os intervalos são de 50 m entre 0 e 500 m, de 100 m entre 500 e 1000 m e de 400 m
acima de 1000 m de altura.
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(a)
(b)
Fig. 6: (a) Campo de pressão reduzida ao nível do mar (hPa) com intervalos de 1 hPa e (b) campo de vento
em 950 hPa na grade grossa para o experimento E-2 às 12:00 UTC de 22 de agosto de 1989. Vetores em (b) estão
colorizados segundo sua magnitude e plotados a cada dois pontos de grade.
(a)
(b)
Fig. 7: Razão de mistura de água de nuvem (g Kg-1) proveniente da parametrização de microfísica no nível
de 700 hPa para o experimento E-2 às 12:00 UTC de 22 de agosto de 1989 para (a) grade grossa e (b) grade fina.
Como pode ser observado nos campos de linhas de corrente e altura geopotencial na superfície isentrópica
de 303 K para as 15:00 UTC de 22 de agosto da Fig. 8, a inclusão da grade aninhada fez surgir sobre o Rio Grande
do Sul um escoamento com curvatura ciclônica para os resultados da grade grossa, característica esta que não havia
sido identificada no experimento E-1. As condições pelas quais o modelo gera esta segunda circulação ciclônica de
baixos níveis parecem ser as mesmas pelas quais o modelo produz o vórtice no Paraguai. Em ambos os casos um
escoamento de sudoeste relativamente frio e seco descende pela superfície isentrópica encontrando uma camada de
ar de menor estabilidade estática, adquirindo curvatura ciclônica por conservação da vorticidade potencial
isentrópica.
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Fig. 8: Campos de linhas de corrente e altura geopotencial (m) na superfície isentrópica de 303 K
simulados no experimento E-2 na grade grossa para 15:00 UTC de 22 de agosto de 1989. Áreas em branco
representam regiões onde o escoamento intercepta o solo.
Simulação com uma grade aninhada de 15 km no interior do domínio da grade de 60 km do experimento E-1, com
microfísica de nuvens desativada (experimento E-3)
Para testar a hipótese de que a liberação de calor latente na média e na baixa troposfera seria o mecanismo
físico responsável pela intensificação e manutenção dos vórtices em baixos níveis, realizou-se um experimento no
qual todas as opções do modelo RAMS foram mantidas iguais ao experimento anterior (E-2), com exceção da
desativação da parametrização de microfísica de nuvens em ambas as grades, denominado experimento E-3.
O vórtice de ar frio de interesse no Paraguai aparece nesta simulação desde a superfície de 1000 hPa até
cerca de 800 hPa, sendo mais bem definido na superfície isobárica de 950 hPa em ambas as grades, enquanto o
vórtice no Rio Grande do Sul não foi reproduzido (figuras não mostradas). O vórtice de mesoescala começa a
formar-se às 09:00 UTC a leste da Cordilheira dos Andes e oeste do Paraguai,. Às 12:00 UTC o vórtice aparece
bem definido na região oeste do Paraguai, mantendo-se por mais algumas horas, quase sem deslocamento, para
desaparecer por completo às 18:00 UTC. A supressão do efeito da liberação de calor latente por ação da
parametrização de microfísica parece ter inibido o ciclo de vida do sistema nuvem vírgula. A ausência deste efeito
físico é fortemente sentida nos campos de pressão à superfície, conforme pode ser visto na Fig. 9a para a grade
grossa às 12:00 UTC de 22 de agosto. Em relação à carta de pressão diária média da Fig. 4 em Hallak e Silva Dias
(2000), os valores resultantes no experimento E-3 estão cerca de 10 hPa acima do esperado.
O campos de linhas de corrente e altura geopotencial da Fig. 9b para a grade grossa às 12:00 UTC de 22 de
agosto, indica que a situação de grande escala foi parcialmente reproduzida quando comparada à Fig. 8,
principalmente quanto à presença de um escoamento de noroeste, associada à esteira transportadora quente nas
análises anteriores. No entanto, perdeu-se definição na reprodução da esteira transportadora fria, determinada
anteriormente como um escoamento de sudoeste descendente sobre a superfície isentrópica, que adquiria curvatura
ciclônica em baixos níveis, devido à desintensificação dos movimentos verticais.
Simulação com uma grade aninhada de 15 km no interior do domínio da grade de 60 km do experimento E-1, com
parametrização de cúmulos desativada (experimento E-4)
Esta simulação, na qual a parametrização de cúmulos de Kuo é desativada em ambas as grades, mantendose inalteradas toas as outras opções determinadas no experimento controle E-1, tem o objetivo de avaliar a
contribuição da parametrização de Kuo para o ciclo de vida do distúrbio estudado. Este experimento gerou campos
de linhas de corrente em baixos níveis (figuras não mostradas) bastante similares ao do experimento completo E-2.
A Fig. 10a mostra o campo de pressão reduzida ao nível do mar para o experimento E-4 para a grade grossa às
12:00 UTC de 22 de agosto. Este campo, de um modo geral, preserva o padrão observado nas simulações E-1 e E-2
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e nas medidas de superfície. O centro de baixa pressão associado ao sistema de escala sinótica que se intensifica no
oceano parece ter sido mais afetado pela ausência da parametrização de Kuo, vindo a adquirir o padrão observado
somente algumas horas mais tarde (figuras não mostradas). A Fig. 10b apresenta o campo de linhas de corrente
sobreposto ao campo de altura geopotencial na superfície isentrópica de 305 K, na grade grossa do experimento E-4
às 12:00 UTC de 22 de agosto. Os padrões das esteiras transportadoras quente e fria foram mantidos nesta
simulação. A esteira transportadora fria, nesse caso, está subsidindo na fronteira entre o oeste/noroeste do Rio
Grande do Sul, o nordeste da Argentina e o sudeste do Paraguai.
(a)
(b)
Fig. 9: (a)Campo de pressão à superfície obtido no experimento E-3 às 12:00 UTC de 22 de agosto de
1989. Linhas de contorno estão desenhadas a cada 1 hPa.. (b) Campo de linhas de corrente e altura geopotencial
(m) na superfície isentrópica de 304 K no experimento E-3, grade grossa, para 12:00 UTC de 22 de agosto de 1989.
Contornos de altura geopotencial (também sombreado) estão desenhados em intervalos de 500 m.
(a)
(b)
Fig. 10: (a): Campo de pressão reduzida ao nível do mar (hPa), com contornos desenhados em intervalos de
1 hPa. e (b): campos de linhas de corrente e altura geopotencial (m) no nível de 305 K para o experimento E-4,
grade grossa, em 22 de agosto de 1989 às 12:00 UTC. Os contornos de altura geopotencial (também sombreados)
em (b) estão desenhados em intervalos de 500 m.
CONCLUSÕES
O aumento da resolução obtida com a simulação de um vórtice de ar frio pelo modelo regional RAMS fezse sentir principalmente na localização em baixos níveis do principal vórtice associado ao sistema nuvem vírgula,
passando agora a aproximar-se significativamente do observado nas imagens de satélite. Com um domínio com 60
km de espaçamento entre os pontos de grade foi possível resolver com maior detalhe e clareza o papel exercido
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pelas esteiras transportadoras quente e fria. Conseguiu-se ainda obter indícios de que a liberação de calor latente é o
processo físico pelo qual o distúrbio inicial se desenvolve para um estágio maduro.
A inclusão de uma grade aninhada de maior resolução espacial no interior do domínio da grade de 60 km
de espaçamento aumentou a precisão do modelo na simulação da posição do vórtice em superfície desde a fase de
nascimento até a fase de decaimento, uma vez que os processos termodinâmicos puderam então ser resolvidos na
escala da grade aninhada de 15 km de espaçamento.
Quanto à estrutura interna do sistema nuvem vírgula, as simulações com grade aninhada indicaram a
possibilidade dos mesmos serem formados por subestruturas de escala inferior (como as mesoescalas β e γ), donde
se desenvolveriam sistemas atmosféricos de maior atividade quanto à precipitação.
As simulações mostraram ainda que a cauda da vírgula é a região onde se concentra a maior
baroclinicidade associada ao sistema. No caso estudado, pareceu evidente o desenvolvimento de um sistema de
mesoescala com as características físicas de uma linha de instabilidade progressiva, com sistemas de cúmulos
profundos em sua dianteira e de origem estratiforme em sua retaguarda.
Em baixos níveis, as simulações mostraram a possibilidade do sistema vírgula estudado ser composto por
mais de um vórtice ciclônico, cada qual com sua própria banda de precipitação. No entanto, o sistema como um
todo parece ser raso, com pouca atividade convectiva profunda, que se mostrou importante apenas nos estágios
iniciais do sistema. Nos demais estágios, a convecção surge basicamente da interação do escoamento em baixos
níveis com a topografia em regiões onde a atmosfera encontra-se termodinamicamente instável. A convecção mais
profunda pode também surgir em decorrência da elevação abrupta da esteira transportadora quente e úmida.
Dos experimentos realizados, obteve-se indicações de que os processos microfísicos são
predominantemente os maiores responsáveis pela intensificação e manutenção do sistema. Quanto à sua formação,
o sistema dependeu fortemente da existência de condições de grande escala, principalmente em relação a uma fonte
de vorticidade potencial isentrópica de ar superior, que se manteve ativa durante todo o período de análise,
transferindo para escalas menores, por transporte descendente vertical, altos valores absolutos de vorticidade,
suprindo a média e a baixa atmosfera da região estudada com massas de ar de características altamente ciclônicas.
AGRADECIMENTOS
O primeiro autor agradece o apoio recebido da FAPESP durante todo o transcorrer da pesquisa
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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HALLAK, R., SILVA DIAS, M. A. F. Estudo diagnóstico de um vórtice de ar frio – Parte I: aspectos de
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