@PhDThesis{Biscaro:2020:PrFíQu,
author = "Biscaro, Thiago Souza",
title = "Processos f{\'{\i}}sicos que controlam a forma{\c{c}}{\~a}o de
nuvens rasas e sua evolu{\c{c}}{\~a}o {\`a}
convec{\c{c}}{\~a}o profunda na regi{\~a}o central
Amaz{\^o}nica",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2020",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2019-10-07",
keywords = "transi{\c{c}}{\~a}o rasa-profunda, ciclo de vida de nuvens,
microf{\'{\i}}sica de nuvens, GoAmazon2014/5, projeto CHUVA,
shallow to deep convection, cloud life cycle, cloud mycrophysics,
CHUVA project.",
abstract = "Neste estudo s{\~a}o explorados alguns fatores que controlam o
desenvolvimento de nuvens precipitantes no per{\'{\i}}odo diurno
sobre a bacia Amaz{\^o}nica, especificamente sobre o
s{\'{\i}}tio instrumental do experimento GoAmazon 2014/5 (T3), e
seu desenvolvimento para sistemas mais severos e a an{\'a}lise do
ciclo de vida destes sistemas, incluindo a evolu{\c{c}}{\~a}o
dos tipos e conte{\'u}dos de hidrometeoros estimados por um radar
polarim{\'e}trico. A primeira parte do estudo apresenta uma
abordagem sobre como a precipita{\c{c}}{\~a}o diurna {\'e}
modulada pelos eventos noturnos desenvolvidos sobre a
Amaz{\^o}nia Central usando dados do GoAmazon2014/5, bem como
radar e dados de sat{\'e}lite. Observa{\c{c}}{\~o}es locais de
ocorr{\^e}ncias de nuvens, temperatura do solo,
caracter{\'{\i}}sticas da camada limite planet{\'a}ria e dados
de sat{\'e}lite s{\~a}o usadas para identificar quais mecanismos
f{\'{\i}}sicos controlam as chuvas diurnas no Amazonas durante a
esta{\c{c}}{\~a}o chuvosa e seca. Isto {\'e} realizado
atrav{\'e}s da avalia{\c{c}}{\~a}o das propriedades
atmosf{\'e}ricas durante os per{\'{\i}}odos noturnos dos dias
anteriores aos eventos de chuva. As observa{\c{c}}{\~o}es
s{\~a}o tipificadas em duas classes: a) dias sem chuva durante o
per{\'{\i}}odo noturno e sem chuva durante o per{\'{\i}}odo
diurno subsequente (NR-NR); e b) dias sem chuva durante o
per{\'{\i}}odo noturno, mas com chuva observada durante o
per{\'{\i}}odo diurno subsequente (NR-RR). As
compara{\c{c}}{\~o}es entre as transi{\c{c}}{\~o}es NR-NR e
NR-RR s{\~a}o apresentadas para as esta{\c{c}}{\~o}es chuvosa
(janeiro a abril) e seca (junho a setembro). Os resultados sugerem
que a precipita{\c{c}}{\~a}o diurna da esta{\c{c}}{\~a}o
chuvosa {\'e} modulada principalmente pela cobertura noturna de
nuvens e efeitos locais, enquanto que na esta{\c{c}}{\~a}o seca
a precipita{\c{c}}{\~a}o {\'e} controlada principalmente pela
circula{\c{c}}{\~a}o em grande escala. Na segunda parte do
estudo um algoritmo de rastreio {\'e} utilizado para
detec{\c{c}}{\~a}o e an{\'a}lise da evolu{\c{c}}{\~a}o de
n{\'u}cleos convectivos observados pelo radar banda-S de Manaus.
Foi demonstrada a maior predomin{\^a}ncia de fam{\'{\i}}lias de
longa dura{\c{c}}{\~a}o na esta{\c{c}}{\~a}o seca, assim como
uma maior {\'a}rea dos n{\'u}cleos convectivos, em
compara{\c{c}}{\~a}o com a esta{\c{c}}{\~a}o chuvosa. O exame
das taxas de expans{\~a}o mostra que durante a
esta{\c{c}}{\~a}o chuvosa tanto a expans{\~a}o quanto o
decaimento dos n{\'u}cleos convectivos ocorrem de forma mais
intensa. A an{\'a}lise do movimento vertical abaixo de 0 C mostra
que h{\'a} uma linearidade na tend{\^e}ncia de aumento da
expans{\~a}o da {\'a}rea dos n{\'u}cleos com o aumento da
intensidade da corrente ascendente. As velocidades verticais
observadas com o perfilador de vento se mostram correlacionadas
com a taxa de expans{\~a}o para os casos de n{\'u}cleos em
expans{\~a}o em ambas as esta{\c{c}}{\~o}es, mas com diferentes
tempos de resposta - proporcionais as velocidades verticais em
cada esta{\c{c}}{\~a}o. A an{\'a}lise da
classifica{\c{c}}{\~a}o de hidrometeoros para cada est{\'a}gio
de desenvolvimento do sistema (expans{\~a}o,
matura{\c{c}}{\~a}o, e decaimento) mostram diferen{\c{c}}as
sazonais fisicamente coerentes com os outros resultados
apresentados. A evolu{\c{c}}{\~a}o temporal mostra o impacto da
transforma{\c{c}}{\~a}o dos hidrometeoros s{\'o}lidos das
camadas superiores em acordo com as observa{\c{c}}{\~o}es de
velocidades verticais e caracter{\'{\i}}sticas esperadas de cada
tipo de precipita{\c{c}}{\~a}o (convectiva ou estratiforme) nas
esta{\c{c}}{\~o}es chuvosa e seca. ABSTRACT: This study explores
some of the factors that control the development of daytime
precipitation clouds over the Amazon basin, specifically the
GoAmazon2014/5 (T3) instrumental site, and their development to
severe precipitation and life cycle analysis, including the
evolution of hydrometeor types and contents estimated by a
polarimetric radar. The first part of the study presents an
approach on how daytime precipitation is modulated by night-time
events developed over the Central Amazon using GoAmazon2014/5
data, as well as radar and satellite data. Local observations of
cloud occurrences, soil temperature, planetary boundary layer
characteristics, and satellite data are used to identify which
physical mechanisms control daytime rainfall in the Amazon during
the wet and dry season. This is accomplished by assessing
atmospheric properties during the nocturnal periods of the days
prior to rain events. Observations are categorized the
observations into two classes: a) days having no rain during the
nocturnal period and no rain during the subsequent diurnal period
(NR-NR); and b) days having no rain during the nocturnal period,
but having rain observed during the subsequent diurnal period
(NR-RR). Comparisons between NR-NR and NR-RR transitions are
presented for the wet (January to April) and dry (June to
September) seasons. The results suggest that wet season diurnal
precipitation is modulated mainly by night-time cloud coverage and
local effects such as turbulence, while dry season rain events are
mainly controlled by large-meso scale circulation. In the second
part of the study a tracking algorithm is used to detect and
analyze the evolution of convective nuclei observed by the Manaus
S-band radar. The higher predominance of long-term families in the
dry season is demonstrated, as well as a larger convective nuclei
area compared to the wet season. Examination of area expansion
rates shows that during the wet season both expansion and
dissipation of the convective nuclei occur more intensely. The
analysis of vertical movement below 0 C shows that there is a
linear relationship between nuclei area expansion and updraft
intensity. The vertical velocities observed with the wind profiler
are correlated with the expansion rate for cases of expanding
cores in both seasons, but with different response times -
proportional to the vertical velocities in each season. The
hydrometeor classification analysis for each life-cycle stage of
the systems (expansion, maturation, and dissipation) shows
seasonal differences physically consistent with the other results
presented. The temporal evolution shows the impact of the
transformation of the upper layer solid hydrometeors in according
to the vertical velocities observations and expected
characteristics of each type of precipitation (convective or
stratiform) in the wet and dry seasons.",
committee = "Vila, Daniel Alejandro (presidente) and Machado, Luiz Augusto
Toledo (orientador) and Fisch, Gilberto Fernando and Albrecht,
Rachel Ifanger and Mattos, Enrique Vieira",
englishtitle = "Physical processes controlling shallow clouds formation and their
evolution to deep convection over central Amazon",
language = "pt",
pages = "161",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3UAML53",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3UAML53",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "28 mar. 2024"
}