Os storm tracks no hemisfério sul

Autor: Alexandre Melo Casseb do Carmo
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2002
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEInstituto Nacional de Pesquisas EspaciaisINPE.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
Popis: As Variações Sazonais das características dos Storm Tracks (STs) do Hemisfério Sul (HS) e da propagação de onda associada, são estudadas usando-se 22 anos de dados, em ponto de grade, do NCEP/NCAR. Encontrou-se que o ST de latitudes médias, no HS, é forte durante estação de outono austral e fraco na primavera. As características dos grupos de ondas são estudadas calculando-se os mapas de correlação, no tempo e no espaço, do campo de vento meridional não- filtrado em 300 hPa. Encontrou-se que a velocidade de grupo de ondas para leste é maior que a velocidade de fase nas estações de transição. Isso mostra que o desenvolvimento de distúrbios baroclínicos, corrente abaixo da região de origem da perturbação, ocorre durante todo o ano e é uma característica básica das ondas na troposfera superior nas latitudes médias do HS. Os resultados sobre a variabilidade sazonal dos STs e a associada propagação de ondas, obtidos neste trabalho para todas as estações do ano, estende os estudos anteriores que enfocaram somente as estações de inverno e verão. Baseado nos índices que mostram a coerência da onda e nos mapas de correlação, encontrou-se que a trajetória preferencial dos distúrbios nas estações de transição divide-se em um segundo ramo à este da Austrália, de forma similar ao que acontece a distribuição do vento zonal. Os transportes horizontais de momentum e calor, e vertical de calor mostraram-se fortemente relacionados ao surgimento do ST subtropical. O Índice de Assimetria mostrou que a tendência de desenvolvimento de distúrbios corrente abaixo é uma característica do escoamento atmosférico, na troposfera superior do HS. Uma comparação entre os resultados com dados observacionais e os obtidos com dados gerados pelo modelo do CPTEC (integrado para 10 anos) mostrou que o modelo reproduz a maioria das características observadas. Contudo, o modelo simulou o ST subtropical muito fraco no inverno. O estudo sobre a variabilidade interanual dos ST do HS concentrou-se em 4 meses considerados como representativos das estações de verão, outono, inverno e primavera, sendo respectivamente: janeiro, abril, julho e outubro. Notou-se que a periodicidade quase-quaternal está presente em todos meses. O espectro de potência mostra que essa periodicidade é forte em outubro e fraca em janeiro. Também se notou que a periodicidade decadal é signi cativa em julho, na região da Austrália onde ocorre o segundo ramo do ST, e bastante acentuada em outubro na região do ST polar. Estes resultados inspiraram os cálculos de correlação entre os STs e os índices de oscilação sul (IOS) e oscilação antártica (IOA). Foi observado que o IOS é fortemente correlacionado com o ST polar em abril, e em outubro guarda forte correlação com o ramo subtropical do ST próximo à Austrália. O IOA mostrou ser negativamente correlacionado com os STs para todos os quatro meses analisados.
Seasonal variations in the Southern Hemisphere (SH) storm track characteristics and associated wave propagation are studied using 22 years of NCEP/NCAR gridded data. It is found that the SH storm track is strongest in the austral autumn season and weakest in the spring. The characteristics of wave packets are studied by computing one-point lag correlation maps with un ltered meridional wind at 300 hPa. It is found that the eastward group velocities of waves are much higher than the phase velocities in the transition seasons. This shows that the downstream development occurs throughout the year and is a basic feature of upper tropospheric waves in the midlatitudes of the SH. This extends previous studies made for winter and summer seasons. Based on the indices that show wave coherence and correlation maps, it is found that the path ways in the transition seasons split into two branches east of Australia, in a way similar to what happens in the zonal wind distribution. The Asymmetry index showed that the downstream development in a basic nature of the large-scale disturbances in the upper troposphere.Computation of the sensible heat and momentum ux swoed that their area stongly realated to the storm tracks. A comparison betwen the characteristics of the storm tracks in a long term (10 years) CPTEC model integration showed that the model reproduces most of the observed features. However the model simulated the subtropical storm track in the Winter with avery weak intensity. Further Interannual variations of storm tracks in the Southern Hemisphere (SH) are also studied. Large interannual variations are found in the enveloping function of meridional wind (ve) and these suggest some dominant periodicities. Some of these periodicities are: a quasi-biennial oscillation in the subtropical branch of winter storm track and midlatitude spring storm track, a three year period and a long period of eight years. The Antarctic oscillation (ANO) and Southern oscillation (SO) seems to be connected to the interannual variation of storm tracks in the SH. Signi cant negative correlation between ve and ANO index in the high latitudes, a positive correlation in the midlatitudes and again a negative correlation in the subtropics are found throughout the year. During the high index phase of ANO, low level zonal wind shear increases in the region of midlatitude storm tracks, static stability decreases increasing the growth rate of baroclinic eddies, that is increase of ve (opposite occurs during the negative phase). This explains the positive correlation in the midlatitudes between ve and ANO index. In the region of the subtropical storm track during the high index phase wind shear decreases, static stability increases decreasing the growth rates, thus explaining the negative correlation between ve and ANO index. SO index seems to be signi cantly correlated with polar storm track in the SH in April, and in October. Further SO index seems to be strongly correlated with the subtropical storm track close to Australia.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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