Mestrado: Influência do cisalhamento vertical do vento na estrutura das tempestades elétricas na América do Sul

Diversos estudos experimentais e teóricos mostraram uma correlação entre o cisa-lhamento vertical do vento e a intensidade da corrente ascendente no desenvolvimento das tempestades elétricas. A intensidade da corrente ascendente, por sua vez, está relacionada com a formação de graupel e granizo, que são importantes nos processos de eletrificação e na intensificação da atividade elétrica. Para testar estas relações, este trabalho irá explorar se as medidas do radar de precipitação (PR) do TRMM podem ser usadas para extrair as assina-turas da precipitação vertical que estão relacionadas as assinaturas do cisalhamento do vento e explorar como a atividade dos raios na América do Sul responde ao cisalhamento vertical do vento estimado. Este estudo utiliza as medidas do fator refletividade do radar do TRMM-PR 2A25 e os flashes colocalizados observados pelo TRMM-LIS durante o período de 1998-2011 para mostrar a relação entre o cisalhamento vertical e a densidade de raios. Para computar esta relação, estruturas 3D das tempestades foram extraídas com base em um limiar de 35 dBZ e foram classificadas em três categorias: células isoladas (11703 células), bicelulares (7609 células) e policelulares (94177 células). O cisalhamento foi inferido a partir dos histogramas de frequência de extensão horizontal e vertical das células de tempestade. As células isoladas mostram a predominância da estrutura cônica barotrópica: estru-turas verticalmente alinhadas cuja extensão horizontal diminui com a altura. Echotops tão altos quanto 12,5 km foram observados no centro da Argentina, entre 9,0 e 11,0 km para a maioria das regiões no interior do continente. Para regiões litorâneas e marítimas, NE do Brasil e Amazônia ocidental, entre 7,0 e 8,0 km. No nível de 5 km de altura a mediana (75%) de extensão horizontal foi de 15 (25) km para as células observadas no centro da Argentina e 12,5 km (15~20 km) para as demais regiões. Em termos de densidades de raios, as taxas fo-ram menores que 2,5 flashes/100 km², variando entre as regiões: 2,0 fl/100 km² no sul do Peru, Bolívia, interior e sul do Brasil e Paraguai; 1,1 fl/100 km² no Atlântico Sul; 1,8 fl/100 km² na Amazônia Oriental e 1,7 fl/100 km² no centro da Argentina. Células de sistemas bicelulares também exibiram estrutura cônica barotrópica na maioria das regiões, exceto no centro da Argentina – onde um perfil de extensão horizontal constante é observado para o percentil 25% e mediano, com o percentil 75% tendo mais de 40 km de extensão a 14 km de altura. As distribuições das densidades de raios foram seme-lhantes as observadas para as células isoladas. As células dos sistemas policelulares exibiram estrutura cônica barotrópica em todas as regiões, porém com diferentes taxas de decaimento da extensão horizontal: mais lento em 40°- 20° S, 70°- 40° W (SE e S Brasil, Paraguai, Uruguai, centro e norte da Argentina) e mais rápido nas demais regiões, resultando em volumes maiores na primeira. A densidade de raios foi sistematicamente menor que para as células isoladas e bicelulares, com medianas de cerca de 1,0 fl/100 km². Por fim, ressalta-se que o TRMM-PR pode ser usado para observar o efeito do cisa-lhamento nas estruturas das tempestades elétricas e nas densidades de raios das tempestades, isto é, de organizar a convecção em sistemas maiores na região subtropical da América do Sul em relação ao restante do continente. Este tipo de análise pode ser estendido para toda a região tropical para estudar os mecanismos dinâmicos que controlam a atividade elétrica das tempestades.