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@PhDThesis{Sperling:2018:PrFíEl,
               author = "Sperling, Vinicius Banda",
                title = "Processos f{\'{\i}}sicos e el{\'e}tricos das tempestades de 
                         granizo na regi{\~a}o sul do Brasil",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2018",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2018-02-23",
             keywords = "Tempestades de granizo, estrutura da precipita{\c{c}}{\~a}o, 
                         radar, raios, hailstorms, structure of precipitation, weather 
                         radar, lightning.",
             abstract = "Esta pesquisa avaliou, principalmente, a rela{\c{c}}{\~a}o entre 
                         os processos f{\'{\i}}sicos e el{\'e}tricos que contribuem para 
                         a ocorr{\^e}ncia de fen{\^o}menos atmosf{\'e}ricos que causam 
                         alto impacto na regi{\~a}o Sul do Brasil, como as tempestades de 
                         granizo. A severidade dos sistemas meteorol{\'o}gicos que atuam 
                         na regi{\~a}o representa uma importante justificativa para o 
                         estudo. Atrav{\'e}s de registros de granizo, nas 
                         esta{\c{c}}{\~o}es meteorol{\'o}gicas convencionais de 
                         superf{\'{\i}}cie do INMET, foi determinada uma climatologia das 
                         tempestades de granizo no Sul do Brasil. Al{\'e}m disso, 
                         diagnosticou-se a circula{\c{c}}{\~a}o atmosf{\'e}rica, para os 
                         eventos de tempestades de granizo, atrav{\'e}s de dados de 
                         rean{\'a}lises da componente zonal e meridional do vento. 
                         Analisou-se o ciclo de vida, das tempestades de granizo, 
                         atrav{\'e}s de dados dos radares meteorol{\'o}gicos Banda-S do 
                         DECEA e da rede de detec{\c{c}}{\~a}o de descargas 
                         el{\'e}tricas em solo da Earth Networks. Os eventos de 
                         tempestades foram definidos para este trabalho, como qualquer 
                         sistema convectivo capaz de gerar queda de granizo que causa alto 
                         impacto socioecon{\^o}mico. A fim de atingir o objetivo proposto, 
                         a metodologia ser{\'a} abordada em etapas. A primeira etapa 
                         deteve-se um obter cientificamente uma climatologia das 
                         tempestades de granizo nos estados do Rio Grande do Sul e Santa 
                         Catarina visando contribuir com a car{\^e}ncia de registros 
                         oficiais de tempo severo na regi{\~a}o Sul do Brasil, a qual 
                         apresenta as mais intensas tempestades da Terra. Na segunda etapa 
                         s{\~a}o identificados os principais padr{\~o}es de 
                         circula{\c{c}}{\~a}o atmosf{\'e}rica em escala sin{\'o}tica 
                         durante a ocorr{\^e}ncia das tempestades de granizo no Sul do 
                         Brasil. A terceira etapa refere-se {\`a} 
                         caracteriza{\c{c}}{\~a}o da estrutura da 
                         precipita{\c{c}}{\~a}o das tempestades de granizo, visando 
                         compreender como a estrutura da precipita{\c{c}}{\~a}o modula os 
                         processos de eletrifica{\c{c}}{\~a}o e a ocorr{\^e}ncia de 
                         tempo severo. Esta etapa tamb{\'e}m se caracteriza pelo estudo da 
                         atividade el{\'e}trica observada nas tempestades de granizo. Os 
                         resultados promovem informa{\c{c}}{\~o}es para o entendimento 
                         das intensas tempestades de granizo do Sul do Brasil. A 
                         an{\'a}lise climatol{\'o}gica, baseada em 31 anos de registros 
                         de granizo, mostra a maior frequ{\^e}ncia de ocorr{\^e}ncia das 
                         tempestades de granizo durante os meses da primavera (SON) onde, 
                         dos 1330 casos de granizo levantados, 613 ocorreram neste 
                         trimestre. O pico de precipita{\c{c}}{\~a}o de granizo no Sul do 
                         Brasil ocorre durante o m{\^e}s de setembro. A 
                         distribui{\c{c}}{\~a}o espacial dos casos de granizo mostra um 
                         m{\'a}ximo sobre regi{\~o}es de serra dos estados do RS e SC. 
                         J{\'a} a an{\'a}lise sin{\'o}tica, dos casos de granizo, 
                         diagnosticou um intenso fluxo de noroeste-sudeste em baixos 
                         n{\'{\i}}veis, evidenciando a entrada de ar quente e {\'u}mido 
                         sobre a regi{\~a}o. A condi{\c{c}}{\~a}o sin{\'o}tica, baseada 
                         na circula{\c{c}}{\~a}o atmosf{\'e}rica, mostra uma 
                         condi{\c{c}}{\~a}o pr{\'e}-frontal como condi{\c{c}}{\~a}o 
                         atmosf{\'e}rica precursora para a ocorr{\^e}ncia das tempestades 
                         de granizo. Em altos n{\'{\i}}veis da atmosfera observa-se um 
                         m{\'a}ximo de vento sobre a Argentina. O estudo do ciclo de vida 
                         das tempestades de granizo mostra que as c{\'e}lulas isoladas e 
                         de grande extens{\~a}o vertical {\'e} que s{\~a}o as 
                         respons{\'a}veis pela precipita{\c{c}}{\~a}o de granizo e 
                         apresentam um r{\'a}pido ciclo de vida pelo menos at{\'e} a 
                         fus{\~a}o com sistema convectivo de caracter{\'{\i}}sticas de 
                         mesoescala. O m{\'a}ximo incremento de {\'a}gua l{\'{\i}}quida 
                         e gelo ocorrem em curtos intervalos de tempo, possibilitando 
                         determinar um crescimento explosivo destas c{\'e}lulas isoladas. 
                         A precipita{\c{c}}{\~a}o do granizo ocorre no momento de 
                         expans{\~a}o da {\'a}rea do sistema convectivo, geralmente, 
                         antes da sua matura{\c{c}}{\~a}o. Verificou-se a ocorr{\^e}ncia 
                         de lightning-jump atrav{\'e}s da metodologia proposta com uma 
                         m{\'e}dia de anteced{\^e}ncia, entre o salto de raios e a 
                         ocorr{\^e}ncia de granizo, de aproximadamente 45 minutos para os 
                         sistemas convectivos analisados. Por fim, partes dos resultados 
                         obtidos servir{\~a}o de base para a valida{\c{c}}{\~a}o de 
                         algoritmos, como o lightning-jump, atrav{\'e}s do sensor de raios 
                         GLM a bordo do sat{\'e}lite GOES-16. ABSTRACT: This research 
                         evaluated the relationship between the physical and electrical 
                         process that contribute to the occurrence of atmospheric phenomena 
                         that cause high impact in the southern region of Brazil, such as 
                         hailstorms. The severity of the meteorological systems that 
                         operate in the region represents an important justification for 
                         the study. Through hail records, in the INMET meteorological 
                         stations, was determinate a climatology of hailstorms in Southern 
                         Brazil. In addition, the atmospheric circulation was diagnosed for 
                         hailstorm events, using data from reanalysis of the wind. The life 
                         cycle of hailstorms was analyzed using data from SBand weather 
                         radar and the Earth Networks lightning detection network. Storm 
                         events were defined for this work, as any convective system 
                         capable of generating hailstones that cause high socioeconomic 
                         impact. In order to achieve the proposed objective, the 
                         methodology will be approached in stages. The first step was to 
                         obtain scientifically a climatology of hailstorms in the states of 
                         Rio Grande do Sul and Santa Catarina, aiming to contribute to the 
                         lack of official records of severe weather in the southern region 
                         of Brazil, which presents the most intense storms of the Earth. 
                         The second stage identifies the main atmospheric circulation 
                         patterns in the synoptic scale during the occurrence of hailstorms 
                         in southern Brazil. The third stage refers to the characterization 
                         of precipitation structure of the hailstorms, aiming to understand 
                         how the precipitation structure modulates the processes of 
                         electrification and the occurrence of severe weather. This stage 
                         is also characterized by the study of the electrical activity 
                         observed in hailstorms. The results provide information for 
                         understanding the intense hail storms in the South of Brazil. The 
                         climatology analysis, based on 31 years of hail records, shows the 
                         highest occurrence of hailstorms during the spring months, where 
                         613 occurred in this quarter of the 1330 hail cases surveyed. The 
                         peak of hail precipitation in southern Brazil occurs during the 
                         month of September. The spatial distribution of the hail cases 
                         shows a maximum on the mountain regions of the RS and SC states. 
                         On the other hand, the synoptic analysis of the hail cases 
                         diagnosed an intense flow of northwest-southeast at low levels, 
                         evidencing the entry of warm and humid air over the region. The 
                         synoptic condition, based on atmospheric circulation, shows a 
                         pre-frontal condition as a precursor for the occurrence of 
                         hailstorms. At high levels of the atmosphere, a maximum of wind is 
                         observed on Argentina. The study of the lifecycle of hailstorms 
                         shows that the small and deep convective cells are responsible for 
                         the precipitation of hail and present a rapid life cycle at least 
                         until the fusion with mesoscale convective system characteristics. 
                         The maximum increase of liquid water and ice occurs in short time 
                         intervals, making it possible to determine the explosive growth of 
                         these isolated cells. Hail precipitation occurs at the moment of 
                         expansion of the convective system area, usually before its 
                         maturation. Lightning-jump was observed through the proposed 
                         methodology with an average of approximately 45 minutes for the 
                         convective systems analyzed, between jump and hail occurrence. 
                         Finally, parts of the results obtained will serve as a basis for 
                         the validation of algorithms, such as lightning-jump, through the 
                         GLM sensor on board the GOES-16 satellite.",
            committee = "Seluchi, Marcelo (presidente) and Vila, Daniel Alejandro 
                         (orientador) and Albrecht, Rachel Ifanger (orientadora) and 
                         Angelis, Carlos Frederico de and Nascimento, Ernani de Lima and 
                         Mattos, Enrique Vieira",
         englishtitle = "Physical and electric process of hailstorms in the southern region 
                         of Brazil.",
             language = "pt",
                pages = "209",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3QE4KB5",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3QE4KB5",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "24 nov. 2020"
}


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