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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.14.2021.tde-23042021-174040
Document
Author
Full name
Dejanira Ferreira Braz
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Ambrizzi, Tercio (President)
Drumond, Anita Rodrigues de Moraes
Muñiz, Raquel Olalla Nieto
Orsini, José Antonio Marengo
Rocha, Rosmeri Porfirio da
Title in Portuguese
Influência do fluxo de umidade na distribuição da precipitação na América do Sul
Keywords in Portuguese
América do Sul
Jato Noturno de Baixos Níveis
Modelo Lagrangiano
Precipitação
Transporte de Umidade
Abstract in Portuguese
Dado o importante controle de JBNN sobre os eventos de tempo e clima, o objetivo deste estudo é obter uma climatologia sazonal completa de JBNNs sobre a América do Sul e suas fontes de umidade e sumidouros associados. Portanto, aplicamos o índice JBNN proposto por Rife et al. (2010) para identificar os jatos, e utilizou o modelo Lagrangiano FLEXPART (Stohl et al., 2005) para obter as fontes / sumidouros de umidade por um período de 37 anos (1980-2016). Seis núcleos JBNN selecionados são identificados de acordo com o índice do jato que considera o cisalhamento da velocidade do vento vertical da troposfera inferior às 00:00 hora local (LT). O modelo Lagrangiano FLEXPART fornece as fontes e sumidouros de umidade para os núcleos JBNN (Argentina, Venezuela e regiões do Brasil: sul - Brasil-S, sudeste - Brasil-SE, norte - Brasil-N e nordeste - Brasil-NE). A análise é baseada em 37 anos (1980-2016) da reanálise ERA-Interim. Descobrimos que o índice JBNN é mais forte nos períodos quentes do ano (primavera e verão austral) nas seis regiões selecionadas. A frequência de JBNN também é maior nos meses quentes do ano, exceto no Brasil-NE que permanece muito frequente em todos os meses. Brazil-NE JBNN também persiste por 8 ou mais dias, enquanto outros JBNNs freqüentemente persistem por um ou dois dias. Os JBNNs ocupam uma ampla camada de baixo nível (de 1000-700 hPa) e exibem velocidade média entre 7-12 m/s, com pico principalmente em 900 hPa. O transporte de umidade para cada JBNN mostra que, além das intensas fontes locais de umidade, os JBNNs da Argentina e do Brasil-S recebem umidade do Oceano Atlântico Sul tropical-subtropical e da bacia amazônica, enquanto o Oceano Atlântico Sul tropical-subtropical é a principal fonte de umidade para Brasil-SE JBNN. Para esses JBNNs, a umidade precipitará (sumidouro de umidade) sobre o centro-norte da Argentina, sul do Brasil, parte do sudeste do Brasil e o Oceano Atlântico Sul subtropical. Tanto as fontes de umidade quanto os sumidouros são mais fortes durante o verão e outono austral. O JBNN Brasil-NE recebe umidade do Oceano Atlântico Sul tropical, que possui fraca sazonalidade. As fontes de umidade para os JBNNs Brasil-N e Venezuela vêm do Oceano Atlântico Norte tropical durante o verão e outono austral, enquanto o Oceano Atlântico Sul tropical aparece como uma fonte adicional de umidade no inverno austral. Este estudo é de suma importância, pois fornecerá orientação para a previsão do tempo, identificando as regiões onde os JBNNs são mais frequentes. Além disso, a identificação das fontes e sumidouros de umidade para cada JBNN pode ajudar a compreender os eventos climáticos extremos de seca ou inundação.
Title in English
Influence of moisture flow on rainfall distribution in South America South.
Keywords in English
Lagrangian model
moisture transport
nocturnal low-level jet
precipitation
South America
Abstract in English
Given the important control of NLLJ over weather and climate events, the aim of this study is to obtain a complete seasonal climatology of NLLJs over South America and its associated sources of moisture and sinks. Therefore, we apply the NLLJ index proposed by Rife et al. (2010) to identify the jets, and used the Lagrangian FLEXPART model (Stohl et al., 2005) to obtain the sources / sinks of moisture for a period of 37 years (1980-2016). Six selected NLLJ cores are identified according to the jet index that considers the lower troposphere vertical wind speed shear at 00:00 local time (LT). The Lagrangian FLEXPART model provides the moisture sources and sinks for the NLLJ cores (Argentina, Venezuela, and regions of Brazil: south Brazil-S, southeast Brazil-SE, north Brazil-N, and northeast Brazil-NE). The analysis is based on 37 years (1980-2016) of the ERA-Interim reanalysis. We found that NLLJ index is stronger in the warm periods of the year (Austral Spring and Summer) over the six selected regions. The NLLJ frequency is also higher in the warm months of the year, except in Brazil-NE that it remains very frequent in all months. Brazil-NE NLLJ also persisting for 8 or more days, while other NLLJs frequently persist for one-two days. The NLLJs occupy a broad low-level layer (from 1000-700 hPa) and exhibit mean speed between 7-12 m/s, peaking mostly at 900 hPa. The moisture transport for each NLLJ show that, in addition to the intense local moisture sources Argentina and Brazil-S NLLJs receive moisture from the tropical-subtropical South Atlantic Ocean and Amazon basin, while tropical-subtropical South Atlantic Ocean is the main moisture source for Brazil-SE NLLJ. For these NLLJs the moisture will precipitate (moisture sink) over the center-north Argentina, south Brazil, part of southeast Brazil and subtropical South Atlantic Ocean. Both moisture sources and sinks are stronger during austral summer and fall. Brazil-NE NLLJ receives moisture from tropical South Atlantic Ocean, which has weak seasonality. The moisture sources for Brazil-N and Venezuela NLLJs come from tropical North Atlantic Ocean during austral summer and fall, while tropical South Atlantic Ocean appears as an additional moisture source in austral winter. This study is extremely important, as it will provide guidance for weather forecasting, identifying the regions where NLLJs are more frequent. In addition, identifying moisture sources and sinks for each NLLJ can help to understand extreme drought or flood weather events.
 
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Publishing Date
2021-06-04
 
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