domingo, 19 de janeiro de 2014

Caso de Estudo. 7 de Dezembro de 2000. Isabel Soares e JDACT. «A vorticidade é uma grandeza que está intimamente ligada às partículas de ar, mais concretamente ao seu próprio movimento. Constitui uma propriedade que se propaga de uns níveis para outros por uma simples mistura turbulenta, apresentando uma especial facilidade em se propagar de cima para baixo e vice-versa…»

Dia 6 – 18UTC
Dia 7 – 00UTC
jdact

«O caso de estudo consiste essencialmente na análise de uma situação sinóptica, ocorrida em Portugal Continental no início da noite do dia 6 de Dezembro e que se prolongou pelo dia 7. Foram registadas quantidades de precipitação elevadas a norte do rio Tejo e o vento soprou forte a muito forte, com rajadas que atingiram em alguns locais valores superiores a 110 km/h. Neste estudo iremos recorrer essencialmente a imagens de satélite, nomeadamente, do vapor de água e infravermelho, a campos meteorológicos do modelo European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) e campos derivados. Após análise exaustiva e segundo autores que direccionaram as suas investigações para a fenomenologia meteorológica da ciclogénese, podemos afirmar que se tratou de um caso de ciclogénese explosiva. Estes fenómenos de ciclogénese explosiva manifestam impactos de vária ordem, quer nos meios governativos quer na sociedade em geral, impondo significativa importância na salvaguarda de vidas humanas e bens materiais, já que são acompanhados por ventos fortes à superfície e por chuva que ultrapassa os limites de alerta previamente estabelecidos. Assim, há que analisar e documentar os motivos que levaram ao cavamento da depressão, no seu percurso de sudoeste para nordeste, vindo a afectar o estado do tempo em Portugal Continental.

Teorias sobre Ciclogénese. Definição de ciclogénese explosiva
Define-se, em primeira aproximação, como um processo em que a pressão diminui rapidamente levando a gradientes isobáricos elevados. A consequência imediata destas situações, que começou por suscitar grande interesse para as questões de navegação marítima e para as regiões costeiras e ilhas, uma vez que a climatologia de ocorrência desta fenomenologia aponta para uma incidência destes casos em regiões oceânicas, dando origem a ventos excepcionalmente fortes e ao desenvolvimento de células convectivas muito activas. Quando a queda de pressão excede os 10 hPa em 3 horas, são referidas na bibliografia como bombas. Este termo meteorológico foi definido por Sanders & Gyakum (1980) num estudo onde afirmam ter sido Bergeron o primeiro investigador a caracterizar a taxa de cavamento referindo-a em aproximação à latitude de 60º N, sendo esta taxa de cavamento obtida, para uma latitude arbitrária Φ, multiplicando essa taxa por (senΦ/sen60º) obtendo o valor de uma unidade (a qual posteriormente apelidaram de 1 Bergeron), variando dos 28 hPa em 24 horas nos pólos até 12 hPa/24 h à latitude de 25º N, limite sul do fenómeno no estudo de Sanders e Gyakum. Este critério também foi utilizado por INM no Estudo da Ciclogénese Atlântica de 5-6 de Novembro de 1997, para caracterizarem as ciclogéneses explosivas, ao qual deram a seguinte formulação:

Onde Φ é e latitude aproximada do centro da depressão no período em estudo. Daqui se infere que, como a latitude do presente caso em estudo, oscila entre os 36/39º N, a queda de pressão obtida para considerar o acontecimento como ciclogénese explosiva é de 17 hPa.

Teorias de ciclogénese e Modelos conceptuais de ciclogénese rápida
Uma primeira abordagem da meteorologia dinâmica é interpretar a estrutura observada dos movimentos de larga escala que ocorrem na atmosfera através das leis físicas que governam esses movimentos. Essas leis, que expressam a conservação de massa, energia e momento, determinam por completo as relações que existem entre os campos da pressão, da temperatura e da velocidade. Estas leis são bastante complexas mesmo considerando a aproximação hidrostática, que é válida para os sistemas meteorológicos de larga escala. Para os movimentos de escala sinóptica extratropicais a velocidade horizontal é aproximadamente geostrófica, esses movimentos são então referidos como sendo quase-geostróficos e torna-se, assim, muito mais simples de analisar constituindo um bom ponto de partida para a análise dinâmica da grande maioria dos sistemas com interesse na tradicional previsão do tempo a curto prazo.
Segundo Holton (1992), as ciclogéneses nas latitudes médias podem ser interpretadas tendo como base a equação da tendência do geopotencial (desenvolvida sob a hipótese quase-geostrófica), relembra-se aqui muito sumariamente, que esta equação avalia a importância de dois termos para a tendência do geopotencial: o termo de advecção de vorticidade absoluta pelo vento geostrófico e o termo da advecção diferencial da temperatura. Assim, e por intermédio da interpretação deste último termo permite-nos afirmar que advecções de ar frio sob o vale aos 500 hPa tem como consequência o cavamento do vale, enquanto que as advecções de ar quente sob a crista aos 500 hPa tem como consequência a intensificação da crista. Deste modo, e de acordo com esta teoria, as advecções de temperatura são um factor preponderante nos níveis baixos. Nos níveis altos, a equação tem como factor preponderante a advecção de vorticidade absoluta pelo vento geostrófico. Para compreender melhor os processos meteorológicos que ocorrem na troposfera e também na estratosfera baixa nas latitudes médias, de entre as quais a ciclogénese, é utilizado o conceito de vorticidade potencial (VP).
A vorticidade é uma grandeza que está intimamente ligada às partículas de ar, mais concretamente ao seu próprio movimento. Constitui uma propriedade que se propaga de uns níveis para outros por uma simples mistura turbulenta, apresentando uma especial facilidade em se propagar de cima para baixo e vice-versa, o que tem uma notável importância na propagação ciclogenética de uns níveis para outros, sobretudo de cima para baixo». In Isabel Cristina Soares e JDACT, Caso de Estudo, 7 de Dezembro de 2000, Instituto de Meteorologia, Lisboa, 2001.

Cortesia de IM/JDACT