LINHAS DE INSTABILIDADE – LATITUDES MÉDIAS

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• As linhas de instabilidade (LI) são provavelmente a forma mais frequente de organização convectiva de mesoescala. • As LI são linhas de células convectivas contínuas ou aproximadamente contínuas. Não existe uma definição rigorosa para o tamanho das LI. Alguns autores tem proposto 50km de extensão e 10km de largura para fins de investigação. Para diferenciar de outros tipos de tempestades convectivas, as LI tem um valor alto para a razão comprimento/largura. • Em latitudes subtropicais e médias, as LI são frequentemente associadas a situações frontais, podendo aparecer no setor quente ou frio, paralelas ou perpendiculares à frente. LINHAS DE INSTABILIDADE LINHAS DE INSTABILIDADE – LATITUDES MÉDIAS – LATITUDES MÉDIAS

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• As linhas de instabilidade (LI) são provavelmente a forma mais frequente de organização convectiva de mesoescala.

• As LI são linhas de células convectivas contínuas ou aproximadamente contínuas.

• Não existe uma definição rigorosa para o tamanho das LI. Alguns autores tem proposto 50km de extensão e 10km de largura para fins de investigação. Para diferenciar de outros tipos de tempestades convectivas, as LI tem um valor alto para a razão comprimento/largura.

• Em latitudes subtropicais e médias, as LI são frequentemente associadas a situações frontais, podendo aparecer no setor quente ou frio, paralelas ou perpendiculares à frente.

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• As LI se formam de diversas maneiras. Elas frequentemente se originam como linhas de células convectivas dispersas, com novas células preenchendo os buracos da linha. Ou como linhas quase contínuas, quando há uma forçante linear como a frente fria. As LI também se formam em regiões de células convectivas mais dispersas ou embebidas em uma região uniforme de precipitação estratiforme.

• Classificadas em 4 categorias: broken line (linha quebrada), back building, broken areal (área quebrada), embedded areal (área embebida).

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Fonte: http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/severe2/

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• As LI começam como bandas estreitas de células convectivas intensas e evoluem para um sistema mais amplo e fraco. O tempo de vida de uma LI e as estruturas específicas que nela se desenvolvem dependem fortemente do cisalhamento vertical do vento em baixos níveis. Em geral, forte cisalhamento promove uma vida mais longa para o sistema e condições de tempo mais severa.

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• As fortes LI não ocorrem em situações de convecção alinhada associadas à esteira transportadora quente com levantamento para trás.

• As principais LI estão associadas com linhas de células convectivas profundas que se formam no setor quente a 200-300km adiante da frente fria em superfície, associadas à esteira transportadora quente com levantamento para frente.

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• Seção vertical de uma LI. O sistema viaja da esquerda para a direita na figura.

• Parte do ar ascendente fica atrás da tempestade, formando uma bigorna.

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• A precipitação evapora no ar relativamente seco que entra na circulação da tempestade nos níveis médios. O resfriamento provocado pelo processo de evaporação afunda o ar em decorrência do aumento da densidade. O ar frio se espalha dentro de uma mesoalta de pressão abaixo da linha de tempestade. A borda dianteira do ar frio forma uma pseudo frente fria (frente de rajada), que desencadeia novas convecções no lado direito e controla a taxa de propagação da LI como um todo. Novas células convectivas se formam á direita do sistema, enquanto outras dissipam à esquerda. O ar quente e úmido adiante da tempestade é forçado a subir a medida que a frente de rajada avança.

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• A propagação do sistema é uma combinação do surgimento de novas células e propagação discreta devido a advecção de células individuais.

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• Para longas linhas (>200km): a propagação da linha é usualmente perpendicular a sua orientação inicial. As células individuais se deslocam fazendo um ângulo com a linha. Para curtas (<100km): a propagação é na direção do vetor cisalhamento.

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• Como a tropopausa é mais alta na região tropical, as nuvens convectivas são mais altas que as das latitudes médias.

• O sistema se desloca mais lentamente. Como as LI se desenvolvem em um ambiente tropical, o ar em níveis médios é menos seco. Sendo assim, a evaporação e o ar descendente são menos intensos e a piscina de ar frio é mais fraca.

• A convecção tropical se desenvolve em ambientes com baixo cisalhamento vertical do vento.

• Se formam preferencialmente sobre os continentes.

• Raramente ocorrem granizos associados às LI devido a natureza quente das massas de ar tropical.

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• As LI tropical tem uma organização similar às LI de latitudes médias. No entanto, como estão imersas em um fluxo de leste, viajam para oeste, diferentemente das LI de latitudes médias que viajam para leste.

• Novas células se formam na vanguarda do sistema disparadas pela frente de rajada na superfície, as quais crescem e tornam-se as células principais do sistema antes de decair na retaguarda.

LINHAS DE INSTABILIDADE LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL– TROPICAL

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• O ar frio e seco, originado nos níveis médios adiante da tempestade, alimenta correntes descendentes, que ao atingirem a superfície, parte se espalha para frente formando a frente de rajada e a maior parte se desloca para trás como uma cauda comprida de ar frio e estável na camada limite.

• A região da bigorna é predominantemente estratiforme. A geração continuada de chuva fraca sobre a região de ar frio e estável implica em movimento ascendente (mesoescala) na alta troposfera e movimento descendente (mesoescala) na baixa troposfera.

LINHAS DE INSTABILIDADE LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL– TROPICAL

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• Na região convectiva, o perfil vertical de divergência de massa caracteriza-se por uma pronunciada convergência entre 600 e 700mb e divergência entre 300 e 500mb.

• O perfil de velocidade vertical mostrou um pronunciado movimento vertical ascendente em 500mb na região convectiva, e máximo movimento vertical descendente em 800mb na região da nebulosidade estratiforme. A velocidade vertical na região estratiforme do sistema apresentou movimentos ascendentes fracos acima de 500mb e movimentos descendentes na baixa troposfera.

LINHASLINHAS DEDE INSTABILIDADEINSTABILIDADE –– TROPICALTROPICAL

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• LIs desenvolvem-se frequentemente na costa norte-nordeste da AS e podem propagar para o interior do continente, causando quantidades apreciáveis de precipitação.

• Como esses sistemas tem uma escala temporal associada à variabilidade diurna (brisa marítima e aquecimento terrestre), a máxima atividade convectiva ocorre no final da tarde.

• Tanto as linhas de Cbs que se propagam quanto as que não se propagam associam-se à circulação de brisa marítima junto à costa.

LINHAS DE INSTABILIDADE LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: CARACTERÍSTICAS GERAIS– TROPICAL: CARACTERÍSTICAS GERAIS

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• As LIs foram classificadas em função do seu deslocamento horizontal para o interior da Amazônia, de acordo com Cohen, Silva Dias e Nobre (1989):

• (a) Linhas de Instabilidade Costeira (LICs): que são aquelas cuja propagação horizontal para o interior do continente alcança até 170km e não se deslocam continente adentro.

• (b) Linhas de Instabilidade com Propagação do Tipo 1 (LIP1): com deslocamento horizontal entre 170 e 400km.

• (c) Linhas de Instabilidade com Propagação do Tipo 2 (LIP2): com deslocamento horizontal superior a 400km. Se formam ao longo da costa, durante a tarde, e propagam-se para o interior da bacia Amazônica.

LINHAS DE INSTABILIDADE LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: CLASSIFICAÇÃO– TROPICAL: CLASSIFICAÇÃO

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Frequência

Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986

• As LIs podem ser observadas durante todo o ano, com maior frequência entre os meses de abril e agosto.

Santo Neto (2004) – Período de 1979-2002

• Maior ocorrência de LIs é entre maio e agosto e a menor em janeiro -> maior frequência das LIs ocorre no período em que a ZCIT está bem organizada perto da costa da AS.

• 2785 casos estudados, 55,4% foram classificados como LIC e 44,6% como LIP.

• As LICs são mais frequentes em outubro, novembro (média de 8,4 casos) e dezembro. Em janeiro são menos frequentes, com uma média de 4,5 casos.

• As LIPs são mais frequentes entre os meses de maio e agosto e menos frequentes em dezembro (média de 2,1 casos).

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Velocidade de Propagação

Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986

• A velocidade média de propagação das LIP1 e LIP2 foi de 12 e 16m/s, respectivamente.

Ciclo de Vida

Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986

• Ciclo de vida médio para as LIC, LIP1 e LIP2 foi de 9, 12 e 16 horas, respectivamente.

Santo Neto (2004) – Período de 1979-2002

• Ciclo de vida médio para as LIC e LIPs foi de 10,3 e 20,4 horas, respectivamente.

• Embora, as LICs e LIPs não apresentem variações de tempo de vida consideráveis ao longo do ano, o tempo de vida das LICs (LIPs) é maior no mês de março (janeiro) e menor no mês de setembro (abril).

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Deslocamento Horizontal

Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986

• Deslocamento horizontal médio das LIPs foi de 646,18km para dentro do continente, com máximos em janeiro (1049km – pode ter sofrido influência da ZCIT) e agosto (1011,5km – pode ter sofrido influência das ondas de leste) e mínimos em junho (456km) e novembro (404km).

Dimensão Horizontal

Cohen, Silva Dias e Nobre (1989) e Cohen (1989) – Período de 1979-1986

• Dimensão média foi de 1400km de comprimento por 170km de largura.

Santo Neto (2004) – Período de 1979-2002

• LIs mais (menos) extensas entre fevereiro e junho (julho e janeiro), atingindo seu maior (menor) valor em abril (outubro).

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Intensidade

Santo Neto (2004) – Período de 1979-2002

• 2785 casos estudados, 28,4% fracas (out-dez), 39% médias (abr-set) e 32,6% fortes (jan-mar). Entre agosto e setembro (março e abril), ZCIT posicionada em latitudes mais ao norte (sul) -> ZCIT tem um papel fundamental na intensificação das LIs.

Posicionamento

Cavalcanti (1982) – Período de 1975-1980

• Variabilidade na sua posição de acordo com a época do ano: no inverno e primavera, as LIs ocorrem em longitudes mais a oeste, ao longo da costa, ao norte do equador; e no verão e outono, as LIs ocorrem mais a leste, ao longo da costa, ao sul do equador. Na costa norte-nordeste do Brasil, há grande frequência de LIs de janeiro a maio, e no período de junho a dezembro, essa região não apresenta atividade convectiva.

• O desenvolvimento na costa acompanha o deslocamento sazonal da ZCIT -> influência da circulação de grande escala na circulação local.

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• As LIs na Amazônia formam-se no final da tarde e propagam-se para dentro do continente. O resfriamento radiativo durante a noite provoca dissipação das nuvens, que podem tornar-se novamente ativas no dia seguinte, quando o aquecimento da superfície se estabelece (Molion, 1987). Em alguns casos, há a regeneração das LIPs na sua extremidade norte durante o período noturno, quando passam por uma região caracterizada por altitudes entre 200 e 500m, mostrando que a orografia pode influenciar a atividade das LIs (Cohen, Silva Dias e Nobre, 1989).

• Houve casos em que a dissipação ocorreu em horários de aquecimento, mostrando que o resfriamento radiativo não é o único responsável pela dissipação das LIs (Cohen, Silva Dias e Nobre, 1989).

• O jatos de leste de baixos níveis (700mb) e os de oeste em altos níveis (200mb) são importantes no deslocamento da LIP para o interior do continente, pois esses jatos formam um duto ou canal onde ondas de gravidade propagam-se sem perder energia (Cohen, 1996; Silva Dias e Ferreira, 1992).

LINHAS DE INSTABILIDADE LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: MECANISMOS DE – TROPICAL: MECANISMOS DE PROPAGAÇÃO PROPAGAÇÃO

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Valores médios mensais e anuais para cada característica foram:

• Número médio de casos de LIs: 10 por mês e 116 por ano.

• Número médio de casos de LICs: 6 por mês e 59 por ano.

• Número médio de casos de LIPs: 4 por mês e 46 por ano.

• Número médio de casos de LIs de intensidade fraca: 3 por mês e 32 por ano.

• Número médio de casos de LIs de intensidade média: 4 por mês e 44 por ano.

• Número médio de casos de LIs de intensidade forte: 3 por mês e 37 por ano.

• Extensão horizontal média da LI: 1344,41km.

• Tempo médio de vida da LIC: 10,3 horas.

• Tempo médio de vida da LIP: 20,4 horas.

• Deslocamento horizontal médio da LIP: 635,9km.

• Velocidade de propagação média da LIP: 16,3 m/s.

LINHAS DE INSTABILIDADE LINHAS DE INSTABILIDADE – TROPICAL: PRINCIPAIS – TROPICAL: PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS