Defesa de Mestrado
Estudante: Lucas Tártaro Pereira
Programa: Meteorologia
Título: "Interação Oceano-Atmosfera e Modulação da Precipitação Extrema Costeira no Evento de 19 de Fevereiro de 2023 no Litoral Norte de São Paulo"
Orientador: Prof. Dr. Ricardo Hallak
Comissão Julgadora:
- Prof. Dr. Ricardo Hallak - Presidente e Orientador - IAG
- Prof. Dr. Renato Ramos da Silva - UFSC
- Dr. Danilo Couto de Souza - Pós-doc IAG
Membros suplentes:
- Prof. Dr. Ricardo de Camargo - IAG
- Prof. Dr. Reinaldo Haas - UFSC
- Prof. Dr. Jorge Alberto Martins - UTFPR
Resumo:
Na madrugada de 19 de fevereiro de 2023, o litoral norte de São Paulo foi atingido pelo maior evento de precipitação acumulada já registrado na região, com acumulados superiores a 648 mm in 24 horas concentrados entre os municípios de São Sebastião e Bertioga, causando dezenas de mortes, centenas de desabrigados e destruição generalizada. Este trabalho investigou as causas dinâmicas e termodinâmicas que levaram à ocorrência deste evento catastrófico, com ênfase no papel da temperatura da superfície do mar (TSM) através de simulações numéricas com o modelo Weather Research and Forecasting (WRF). A análise sinótica revelou a atuação de um ciclone extratropical com estrutura do tipo T-bone, consistente com o modelo conceitual de Shapiro-Keyser, associado a uma frente fria e a um Vórtice Ciclônico de Altos Níveis (VCAN) sobre o Nordeste. A configuração sinótica estabeleceu vento persistente de sul-sudeste perpendicular à costa, favorecendo o levantamento orográfico na Serra do Mar. A análise de dados observacionais demonstrou que os conjuntos globais ERA5 e GFS, bem como o produto de estimativa de precipitação por satélite IMERG, não foram capazes de capturar adequadamente a magnitude do evento. Em particular, o IMERG suavizou sistematicamente os valores extremos, mesmo quando considerados acumulados em pêntadas para o período 2001-2023. Observações de TSM mostraram anomalias positivas pré-evento (+1,3°C acima da média climatológica dos fevereiros dos últimos 40 anos), seguidas de redução abrupta de mais de 2°C durante o evento. Essa redução foi atribuída ao aprofundamento da camada de mistura oceânica induzido mecanicamente pela tensão de cisalhamento do vento. Cinco simulações WRF foram conduzidas seguindo uma estratégia de refinamento incremental da configuração do modelo: modificando condições iniciais (GFS e ERA5), resolução vertical (56 e 76 níveis) e microfísica (Purdue-Lin e Thompson), seguida de uma análise de sensibilidade direcionada à representação da TSM (fixa e evolutiva). Os resultados demonstraram que a variabilidade transiente da TSM desempenhou papel modulador na distribuição espacial da precipitação, onde a redução da TSM estabilizou a camada limite, reduziu a precipitação sobre o oceano e permitiu que os sistemas convectivos alcançassem a Serra do Mar, onde produziram precipitação orográfica extrema. Além do levantamento orográfico, o vento foi responsável pela transferência de momento para o oceano via tensão de cisalhamento, aprofundando a camada de mistura e reduzindo a TSM.
Palavras-chave: Modelagem numérica, tipping-point, camada limite, interação oceano-atmosfera, precipitação orográfica, eventos extremos