@PhDThesis{Mattos:2003:FrAmSu,
author = "Mattos, Luiz Fernando de",
title = "Frontog{\^e}nese na Am{\'e}rica do Sul e precursores de friagem
no estado de S{\~a}o Paulo",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2003",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2003-10-20",
keywords = "METEOROLOGIA, Balan{\c{c}}o de calor, Vorticidade, Experimentos,
Friagem, Frontogenese, Brasil, METEOROLOGY, Heat budget,
Vorticity, Experimentation, Freezing, Frontogenesis.",
abstract = "Os sistemas frontais que causam friagem em S{\~a}o Paulo ocorrem
em m{\'e}dia uma vez por ano. Oitenta por cento (80%) das
incurs{\~o}es frias intensas acontecem de maio a agosto. A
configura{\c{c}}{\~a}o do campo de deforma{\c{c}}{\~a}o
horizontal na regi{\~a}o central do continente sulamericano
favorece frontog{\^e}nese no inverno. Os compostos de campos
diagn{\'o}sticos de fun{\c{c}}{\~a}o frontogen{\'e}tica,
vorticidade potencial, press{\~a}o {\`a} superf{\'{\i}}cie,
ventos na baixa e alta troposfera e geopotencial em 500 hPa foram
compilados, usando as rean{\'a}lises do European Center for
Medium Range Weather Forecasts e do National Centers for
Environmental Prediction para 14 casos (1979-93). Os precursores
de friagem identificados s{\~a}o: (i) uma passagem de frente fria
sobre a Argentina e sul do Brasil nos dias - 7 a - 5; (ii) um
centro de alta press{\~a}o a oeste da costa sul do Chile,
favorecendo anticiclog{\^e}nese na Argentina nos dias -5 a -1;
(iii) ocorr{\^e}ncia de duas ciclog{\^e}neses {\`a}
superf{\'{\i}}cie entre os dias -3 e -1 no Atl{\^a}ntico Sul;
(iv) uma expans{\~a}o da regi{\~a}o frontol{\'{\i}}tica
localizada nos Andes, para o norte da Argentina no dia -2, para o
Paraguai e Uruguai no dia -1, e para o sul do Brasil e
Bol{\'{\i}}via no dia 0; (v) um cavado barocl{\'{\i}}nico na
troposfera alta em 500-200 hPa amplificando-se sobre o oeste
argentino no dia -3; (vi) uma anomalia cicl{\^o}nica de
vorticidade potencial isentr{\'o}pica em 325 K intensificando-se
ao norte de 45ēS sobre a regi{\~a}o sulamericana no dia -7,
gerando um centro de -2,0 UVP sobre o sul do Brasil e Uruguai no
dia 0. Observou-se que as tend{\^e}ncias de esfriamento da ordem
de -4 C/dia em 925 hPa come{\c{c}}am na Patag{\^o}nia no dia -4
e se propagam para norte-nordeste, e no dia 0 a isaloterma de -8
C/dia ocupa os Estados do Paran{\'a}, S{\~a}o Paulo e Mato
Grosso do Sul. A advec{\c{c}}{\~a}o t{\'e}rmica {\'e} a maior
respons{\'a}vel pelo esfriamento (-3 C/dia nos subtr{\'o}picos
do Brasil), por{\'e}m os efeitos diab{\'a}ticos tamb{\'e}m
s{\~a}o importantes (2 a 3 C/dia) no oeste e centro do
continente. As simula{\c{c}}{\~o}es num{\'e}ricas do modelo
T062L28 do Centro de Previs{\~a}o de Tempo e Estudos
Clim{\'a}ticos mostram que, quando a perturba{\c{c}}{\~a}o
sin{\'o}tica precursora {\'e} enfraquecida nas
condi{\c{c}}{\~o}es iniciais do dia -4, a situa{\c{c}}{\~a}o
n{\~a}o evolui para um evento de friagem, indicando que as
amplitudes dos precursores determinam a evolu{\c{c}}{\~a}o
subseq{\"u}ente para friagem. A destreza do modelo na
previs{\~a}o do evento mant{\'e}m-se superior a 60 % at{\'e} 7
dias de previs{\~a}o. Conjetura-se que a ciclog{\^e}nese no
Atl{\^a}ntico no dia -1 {\'e} propiciada pela
aproxima{\c{c}}{\~a}o da vorticidade potencial cicl{\^o}nica e
diflu{\^e}ncia do cavado em 500 hPa. O forte gradiente zonal de
press{\~a}o entre o ciclone no Atl{\^a}ntico e a alta
press{\~a}o sobre a Argentina gera ventos de sul desde o mar de
Weddell at{\'e} o Brasil central, advectando ar frio para
latitudes tropicais. A perda radiativa de energia durante a noite,
no oeste da Am{\'e}rica do Sul, ajuda a aumentar o contraste
t{\'e}rmico horizontal na regi{\~a}o frontal. Uma boa
concord{\^a}ncia entre as evolu{\c{c}}{\~o}es do fen{\^o}meno
obtidas das duas rean{\'a}lises independentes mostra que os
resultados s{\~a}o confi{\'a}veis. O estudo fornece
subs{\'{\i}}dios para melhoramento de previs{\~o}es de friagens
no Brasil e o campo de vorticidade potencial possui capacidade
para estender as previs{\~o}es at{\'e} oito dias de
anteced{\^e}ncia. ABSTRACT: Intense cold air incursions in
S{\~a}o Paulo (freezes) occur on the average once a year during
the months of April through September and 80% during the months of
May through August. The central part of the South American
continent is frontogenetic due to the horizontal deformation field
in the lower troposphere on winter. Composites of the
frontogenesis function, potential vorticity (PV), surface
pressure, temperature, lower and upper troposphere winds, 500 hPa
geopotential are constructed using the reanalyses data from the
National Centers for Environmental Prediction and the European
Center for Medium Range Weather Forecasts for 14 freeze events
(1979-93). The precursors of the freezes are summarized here. (i)
A cold frontal passage over northern Argentina and southern Brazil
during day -7 through day -5 precedes the passage of a second
front responsible for the freeze event. (ii) A surface high
pressure anomaly off southern Chile coast favors anticyclogenesis
on day -5 to day -1 over Argentina. (iii) Two surface cyclogeneses
during day -3 to day -1 create a low pressure center in the
Atlantic off the Uruguay coast. (iv) The lower tropospheric
frontolysis region over the Andes expands eastward into northern
Argentina on day -2, into Paraguay and Uruguay on day -1, and into
southern Brazil and Bolivia on day 0. (v) An upper troposphere
(500-200 hPa) trough deepens over western Argentina on day -3.
(vi) A cyclonic anomaly in the PV on the 325 K isentrope
intensifies gradually over Argentina north of 45ēS from day -7 to
form a well defined center of -2.0 PVU over southern Brazil on day
0. The cooling trends at 925 hPa start on day -4 in Patagonia and
propagate north-northeastward to Paran{\'a}, S{\~a}o Paulo and
Mato Grosso do Sul on day 0 and the -8ēC/day isotherm occupies the
region of the states of Paran{\'a}, S{\~a}o Paulo and Mato
Grosso do Sul. The advection is mostly responsible for the cooling
(-3ēC/day), however, the diabatic affects (-2 to -3ēC/day) are
important in the western and central parts of the continent. The
numerical simulations with the T62L28 model of the Centro de
Previs{\~a}o de Tempo e Estudos Clim{\'a}ticos show that when
the strength of the precursor synoptic perturbation on day -4 is
weakened the situation does not evolve into a freeze, indicating
that the amplitude of the precursor has a strong bearing on the
subsequent evolution. The skill of the model forecasts remains
above 60% up to 7 days lead time. It is conjectured that the
cyclogenesis on day -1 is triggered by the approach of cyclonic PV
anomaly and the difluent 500 hPa trough. The strong zonal surface
pressure gradient over eastern Argentina is responsible for
intense cold advection into the central parts of Brazil. The
radiative cooling over the surface high pressure center
intensifies further the thermal contrast across the front. The two
reanalysis data sets agree well in describing the evolution of the
freezes and, therefore, the reliability of the results is high.
These findings are helpful to improve the forecasts of the severe
cold air incursions into Brazil. The PV field shows capability to
extend the lead time up to 8 days.",
committee = "Ferreira, Nelson Jesus (presidente) and Satyamurty, Prakki
(orientador) and Cavalcanti, Iracema Fonseca de Albuquerque and
Moura, Antonio Divino and Souza, Enio Pereira de",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Frontogenesis over south america and precursors for the cold
surges in the state of S{\~a}o Paulo",
language = "pt",
pages = "213",
ibi = "6qtX3pFwXQZ3P8SECKy/AF7vV",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZ3P8SECKy/AF7vV",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "05 maio 2024"
}