Linhas de Instabilidade (LI), segundo a definição clássica, são bandas de nuvens causadoras de chuva, organizadas em forma de linha. Entre várias definições, Hamilton e Archbold (1945), um dos primeiros estudos sobre LI, usando dados sinóticos e informações obtidas de balão piloto, sugeriram que uma LI típica consistia de um alinhamento de nuvens Cb que se formavam nas bordas de uma ampla região de correntes ascendentes, associadas às intensas atividades convectivas. Outra definição, de LI ou bandas de precipitação as quais são basicamente um conjunto de nuvens Cbs de diversos tamanhos alinhados em linha reta ou curva, que se propagam com uma velocidade que pode ou não coincidir com a velocidade dos Cbs individuais que a constituem. Possuem um comprimento horizontal entre 20 Km a 100 Km e um tempo de vida que varia de 6 horas a 1 dia (FIGURA 28).
Figura 28 – Esquema da seção transversal de uma Linha de Instabilidade Tropical.
Adaptado de Houze (1977).
como circulação de brisas, circulação vale-montanha e circulação pré-frontal. Hamilton e Archbold (1945) mostraram em seu estudo que na região de correntes ascendentes, com intensa atividade convectiva, ocorria uma súbita rajada de vento acompanhada por uma queda na temperatura na superfície, a qual precedia em 2-3 minutos a chuva associada à linha de Cb. Estas rajadas de vento se difundiam sob o ar quente na frente do sistema, gerando levantamento do ar, propício para a formação de novas nuvens Cb.
Na costa Norte-Nordeste do Brasil (N-NEB), que sofre influência da brisa marítima, é possível observar através de imagens de satélite as linhas de cumulunimbus sobre o Oceano Atlântico próximo ao litoral. Kousky (1980), em seu estudo observou a existência de precipitação significativa na região da linha de cumulunimbus, a qual pode propagar-se para o interior do continente como uma LI quando o escoamento médio em 850 hPa é perpendicular à costa e quando o mesmo escoamento for paralelo à costa a propagação dessa LI não ocorre. Cohen (1989) observou que muitas destas LI propagam-se até o interior da Amazônia.
Houze (1977), mostra em seu estudo que a LI tem formação em consequência dos fluxos ascendentes e descendentes do ar. Os fluxos ascendentes deslocam-se desde os baixos níveis (superfície) até os altos níveis (alta troposfera). Já os fluxos descendentes transportam ar frio e seco dos níveis médios (700 hPa) para a superfície, e quando atingem a superfície, parte deste fluxo se desloca para a dianteira do sistema, formando assim, a frente de rajada (rajadas de ventos fortes de curta duração), mas a maior parte do fluxo, desloca-se para a retaguarda do sistema deixando esta região com um ar frio e estável em baixos níveis.
As LIs, que ocorrem no N-NEB, se formam devido à convergência do ar em baixos níveis, geralmente associadas à influência da brisa marítima, do cisalhamento dos ventos alísios, que são um dos principais fatores para o desenvolvimento e manutenção das LIs e a proximidade da ZCIT, principalmente durante os meses de fevereiro a maio. A ocorrência das LIs são observadas nos meses de dezembro a maio, durante o período da tarde e início da noite, provocando chuvas intensas e ventos fortes na faixa litorânea norte do Nordeste (CAVALCANTI, 1982). A FIGURA 29 mostra uma LI que se formou entre os estados do Pará e do Ceará no dia 23 de março de 2012.
Molion e Kousky (1985), sugeriram em seu estudo que as LIs na Amazônia tem sua formação no final da tarde e possuem uma velocidade de deslocamento para o interior do continente com uma velocidade de 10º lon/dia. Porém no período da noite quando ocorre a diminuição do contraste térmico, ocorre também uma dissipação da LI,
mas ao amanhecer com o contraste térmico estabelecido as LIs se organizam novamente.
Figura 29 – Imagem do satélite EUMETSAT-9, composição colorida, do dia 23/03/2012, 16:00h
Fonte: CPTEC/INPE/DSA – ‘Copyriht 2010 – 2012 EUMETSAT’.
Vianello (1991), mostra que o forte aquecimento diurno desempenha importante papel na formação das LIs. Na região N-NEB, as LIs ocorrem durante o período do verão. Devido a grande quantidade de radiação solar incidente sobre a região tropical durante o dia, há um processo de desenvolvimento de nuvens do tipo cumulus, sendo no período da tarde que a convecção é máxima. A formação de cumulunimbus, isoladas ou alinhadas, desenvolvem-se rapidamente, provocando pancadas de chuvas fortes e localizadas, muitas vezes acompanhadas de rajadas de ventos fortes, descargas elétricas (raios) e granizo. O deslocamento geral das LIs tropicais no Brasil é de oeste para leste, em geral à frente de uma onda frontal. Porém na costa da região N-NEB as LIs se formam devido a circulação de brisa marítima, num escoamento de leste, assim, o deslocamento das LIs na costa do NEB é de leste para oeste.
Teixeira (2004), em seu estudo no litoral do Ceará, observou que quando a frente da brisa marítima avança para dentro do continente, na direção nordeste, e encontra uma linha de cumulus formada pelos rolos convectivos, nuvens de maior desenvolvimento vertical podem aparecer, formando uma LI. Estas linhas tendem a serem mais expressivas nos horários de final de tarde quando o efeito do aquecimento diurno se tornou mais pronunciado.
amanhecer, isto se deve a costa norte do NEB apresentar um formato côncavo, entre o leste do Ceará e o Rio Grande do norte. Nessa região, o vento de sudeste em baixos níveis que sopra do continente para o Oceano, acopla-se a brisa terrestre, formando uma convergência e a formação de uma linha de nuvens cumulunimbus, em forma de arco sobre o Oceano, entre o Rio Grande do Norte e o Ceará, deslocando-se em direção ao litoral de Fortaleza (KOUSKY, 1980). Esta formação de uma linha de cúmulos em forma de arco nesta região, também foi observada por TEIXEIRA (2008), FIGURA 30.
Figura 30 - Imagem, no visível, NOAA-14, 19/01/2007, 08:35 h local, mostrando linhas de nuvens associadas à brisas terrestres. Fortaleza aparece como uma pequena cruz.
Fonte: Adaptado de Teixeira, 2008.
Existem varias classificações para LI. Abaixo são mostradas algumas das classificações:
Drowsdowsky e Holland (1987) classificaram as LIs em três tipos:
Tipo 1 – linhas de nuvens longas e finas, em forma linear ou de arco, geralmente constituídas por nuvens Cumulus que podem causar precipitação;
Tipo 2 – linhas de nuvens com áreas extensas, constituídas por nuvens estratiformes e convectivas;
Tipo 3 – sistemas convectivos profundos.
Cohen (1989) classificou as LI, que ocorrem na Amazônia, conforme a sua penetração no continente como:
(a) Linhas de Instabilidades Costeira - são aquelas cuja propagação horizontal, para o interior do continente, alcança até 170 km;
deslocamento horizontal entre 170 e 400 km para dentro do continente; (c) Linhas de Instabilidades com Propagação 2 - as que apresentam
deslocamentos horizontais, continente adentro superior a 400 km.