Visando analisar as oscilações na escala intrasazonal na região da ZCAS obtidas com a modelagem numérica em termos da atividade convectiva e do escoamento em baixos níveis, foi aplicada a técnica em Funções Ortogonais Empíricas às variáveis ROL e vento meridional em 850 mb obtidas com o expr8 (previamente filtradas em 20 – 70 dias para janeiro de 2002).
A Figura 4.53 mostra os dois primeiros modos de variabilidade de ROL filtrada para janeiro de 2002. Este período foi escolhido porque inclui o episódio numérico de ZCAS sobre a AS – condizente com o período de verão no HS (vide Figura 4.52). A EOF1 representa 45,40% da variância e a EOF2 representa 44,56%, totalizando 89,96% do total da variância explicada. Os demais campos espaciais (não mostrados) explicam 8,25% e 1,71% da variância total para a EOF3 e EOF4, respectivamente. Para o vento meridional em 850 mb a EOF1 representa cerca de 43,55% e a EOF2 representa 42,34%, perfazendo um total de 85,89% do total da variância explicada por estes dois modos de oscilação.
O campo da EOF1 mostra uma forte atividade convectiva sobre o PL (costa oeste da AS), costa oeste da África e supressão da convecção sobre a região do CM/PO e na região da ZCAS (sobre o oceano). Por outro lado, o campo espacial da EOF2 mostra forte atividade convectiva sobre o Continente Marítimo e sobre quase toda AS; todavia, uma forte supressão da atividade convectiva é vista sobre a costa leste do Brasil (e um pouco na região da ZCAS sobre o oceano).
Figura 4.53 - Dois primeiros modos de variabilidade de ROL filtrada para janeiro de 2002: (acima)
EOF1 e (abaixo) EOF2. O número entre parênteses abaixo de cada figura é a variância explicada de cada modo – resultados obtidos com o expr8 (g1). Unidade em W/m2.
A Figura 4.54 mostra os coeficientes temporais dos campos espaciais de cada EOF apresentada anteriormente, os mesmos indicam a mudança do padrão espacial de cada campo. É possível ver que de 01 a 16jan2002 os coeficientes temporais da EOF1 são negativos, indicando que a região da ZCAS (sobre o oceano) apresenta atividade convectiva para todos estes dias – atingindo seu máximo em 17jan2002. Por outro lado, a partir do dia 18jan2002 o coeficiente temporal da EOF1 passa a apresentar valores positivos, indicando que o padrão espacial na região da ZCAS começa a se inverter, ou seja, inicia o processo de supressão da atividade convectiva.
Figura 4.54 - Séries temporais dos coeficientes dos dois primeiros modos de variabilidade de ROL
filtrada: (acima) EOF1 e (abaixo) EOF2 – resultados obtidos com o expr8. Valores adimensionais.
Da mesma forma que a parte observacional, torna-se necessário a análise do vento meridional em baixos níveis, pois este pode evidenciar a convergência de umidade que serve como aporte à divergência em altos níveis na formação de sistemas convectivos de grande porte. Dessa forma, foi aplicada a técnica em EOF aos dados filtrados de ROL e do vento meridional em 850 mb para a região que abrange a AS (80ºW – 20ºW; 5ºN – 30ºS). Para tanto, foi feita a combinação linear dos dois primeiros modos de variabilidade (EOF1 e EOF2) por seus respectivos coeficientes temporais, gerando um modo de variabilidade de maior variância explicada, tanto para a ROL filtrada quanto para o vento meridional filtrado em baixos níveis.
A Figura 4.55 mostra a combinação linear dos dois primeiros modos de variabilidade de ROL filtrada (cor em fundo) e do vento meridional filtrado em baixos níveis (V850mb – contornos) a cada 2 dias. Do dia 06 ao dia 08jan2002 a ROL indica supressão da atividade convectiva (valores positivos de ROL) sobre grandes extensões da AS. Todavia, forte atividade intrasazonal convectiva (valores negativos de ROL) atua sobre o oceano – próximo a costa sudeste da AS, corroborando com a mudança do padrão espacial da EOF1 por seus coeficientes temporais (vide Figuras 4.53 e 4.54, respectivamente).
A partir do dia 10 de janeiro de 2002, a convergência em baixos níveis começa a ficar mais canalizada na direção NO/SE com leves flutuações negativas no campo de ROL – início da intensificação do aporte de umidade para os altos níveis, fortalecendo o sistema convectivo de grande escala. Para o dia 12jan2002, a intensificação da convergência em baixos níveis provoca o aumento da convecção, com ventos de Norte a leste e ventos de Sul a oeste canalizados na
direção NO/SE – padrão similar é mostrado na parte observacional (Figura 4.35), mas para a ZCAS sobre o oceano.
Do dia 14 a 16 de janeiro é visto um padrão em altos (ROL) e baixos (V850) níveis típico de um evento de ZCAS (mas na escala intrasazonal), ou seja, forte atividade convectiva na direção NO/SE com máxima convergência de umidade em baixos níveis. A partir do dia 18 de janeiro o padrão convectivo na direção NO/SE começa a ficar mais canalizado sobre o continente, com fortes núcleos convectivos. No entanto, a partir do dia 20 de janeiro de 2002, inicia-se o processo de inversão do sinal intrasazonal sobre a região da ZCAS, com forte inibição da atividade convectiva atuando sobre a costa leste do Brasil.
Os resultados mostrados na Figura 4.55 são condizentes com as observações e, dessa forma, mostram a grande habilidade do modelo OLAM v3.3 em representar as condições atmosféricas em baixos níveis (na escala de tempo intrasazonal) para um evento típico de ZCAS – vide Figura 4.52.
(06jan2002) (08jan2002)
(14jan2002) (16jan2002)
(18jan2002) (20jan2002)
Figura 4.55 - Combinação linear dos dois primeiros modos de variabilidade de ROL filtrada (cor
em fundo) e do vento meridional filtrado em baixos níveis (V850mb – contornos) a cada 2 dias – resultados obtidos com o expr8. Unidades: ROL em W/m2 e V850mb em m/s. Valores negativos de ROL (em azul) representam atividade convectiva e valores positivos de ROL (em amarelo) representam supressão da atividade convectiva. Linhas contínuas representam vento de Sul e linhas tracejadas representam vento de Norte.
4.3.5 O Traçado de Raios (Ray Tracing)
A teoria do Traçado de Raios (Ray Tracing) serve basicamente, para determinar quais regiões do globo – particularmente no HS, apresentam um estado básico propício para a propagação das ondas Barotrópicas de Rossby, esta condição atmosférica é muito conhecida como “Guias de Ondas”.
Para a modelagem numérica da atmosfera, a teoria do Traçado de Raios serve para determinar se um determinado modelo numérico consegue representar com destreza ou não, as condições atmosféricas necessárias para a propagação das ondas de Rossby. Esta destreza ou habilidade é fundamental para gerar os padrões de teleconexão atmosférica, os quais conectam a região do oceano Índico à América do Sul – entre outras regiões. Para tanto, serão apresentados alguns resultados observacionais e comparativos numéricos do
expr8 para janeiro (verão no HS) e junho (inverno no HS) de 2003. Estes períodos foram escolhidos aleatoriamente, na expectativa do modelo conseguir representar a propagação das ondas de Rossby independentemente da escolha de um estado básico previamente determinado – como por exemplo, os períodos que incluem os episódios da OMJ, tanto observacional quanto numérico.
Para obter uma comparação mais detalhada do comportamento do modelo em representar os Guias de Ondas, optou-se pela coordenada de origem dos raios como sendo 20ºS/120ºW, pois esta se localiza próximo a uma região para a propagação preferencial das ondas de Rossby que atingem a AS, tanto no verão Austral quanto para o inverno Austral – conforme resultado numérico de Hoskins & Ambrizzi (1993), e dos padrões médios observados de teleconexão atmosférica (Figuras 2.12 e 2.15, respectivamente).