Características 3D das tempestades elétricas na região de Manaus

Autor Paulo Maurício Moura de Souza
Orientador Carlos Augusto Morales Rodriguez
Tipo de programa Mestrado
Ano da defesa 2017
Palavras chave Tempestades, STARNET, Radar, Manaus.
Departamento Ciências Atmosféricas
Resumo

Este estudo analisou a severidade das tempestades elétricas na região de Manaus durante o período de 2009 a 2011 a partir dos dados da rede de detecção de raios STARNET (Sferics Timing And Ranging NETwork) e do radar meteorológico Doppler Banda S do SIPAM de Manaus. As tempestades foram classificadas de acordo com a taxa diária de raios definida pela técnica dos percentis, como: 1° classe (0-25%) - atividade elétrica baixa (0 a 686 raios), 2° classe (25-75%) - moderada (687 a 6.385 raios), 3° classe (75-90%) - alta (6.386 a 14.370 raios) e 4° classe (>90%) - severa (> 14370 raios). Além da classificação de severidade, as tempestades elétricas foram analisadas em função de 3 estações do ano: seca (JJA – junho, julho e agosto), transição entre a estação seca e chuvosa (SON – setembro, outubro e novembro) e chuvosa (DJF – dezembro, janeiro e fevereiro). Baseado nestas classificações pode-se destacar que: A estação seca teve 146 dias com tempestades elétricas, sendo que a 1° classe – teve um total de 26 dias e uma taxa de raios média de 353,4 raios.dia-1 com uma densidade de 0,13 raios.km-2; a 2° classe - teve um total de 70 dias e uma taxa de raios média de 2.756 raios.dia-1 e densidade de 2,73 raios.km-2; a 3° classe - teve um total de 24 dias e uma taxa de raios média de 9.330 raios.dia-1 e densidade de 3,16 raios.km-2; já a 4° classe - teve um total de 26 dias e uma taxa de raios média de 28.911 raios.dia-1 e uma densidade de 9,8 raios.km-2. Para a estação de transição tivemos 172 dias com tempestades elétricas, sendo que a 1° classe - teve um total de 43 dias com uma taxa de raios média de 282,7 raios.dia-1 e uma densidade de 0,17 raios.km-2; a 2° classe - teve um total de 73 dias e uma taxa média de raios de 2.686 raios.dia-1 e uma densidade de 2,77 raios.km-2; a 3° classe - teve um total de 32 dias e uma taxa média de 9.754 raios.dia-1 e densidade de 4,41 raios.km-2; já a 4° classe - teve um total de 24 dias e uma taxa de raios média de 31.879 raios.dia-1 e densidade de 10,8 raios.km-2. Já a estação chuvosa teve 142 dias com tempestades elétricas, sendo que na 1° classe - teve um total de 40 dias com uma taxa de raios média de 282,7 raios.dia-1 e densidade de 0,16 raios.km-2; 2° classe - teve um total de 81 dias com uma taxa média de raios 2.544 raios.dia-1 e densidade de 2,91 raios.km-2; 3° classe - teve um total de 13 dias e uma taxa de raios média de 7.846 raios.dia-1 e densidade de 1,44 raios.km-2; já a 4° classe - teve um total de 8 dias e uma taxa média de raios de 23.468 raios.dia-1 e densidade de 2.65 raios.km-2. As tempestades elétricas tiveram maior atividade de raios entre as 17:00 e 20:00 UTC (13-16 hora local) sendo que a densidade média de raios foi de 1,62 raios.km-2.hora-1 durante a estação de transição, 1,5 raios.km-2.hora-1 na estação seca e finalmente 0,37 raios.km-2.hora-1 na estação chuvosa. Neste intervalo de tempo também foi observado as maiores frequências de chuva e extensões verticais, independente da classe e da estação. Entretanto, para as tempestades severas, 4º classe, a fração de chuva associada à 20 dBZ em 2 km apresentou características diferentes, ou seja: uma fração diária média de 12,3 %.hora-1 durante a estação chuvosa; 9 %.hora-1 durante a estação de transição e 5,6 % hora-1 durante a estação seca. Já os topos das tempestades definidas pelas refletividades do radar de 35 e 40 dBZ chegaram a 18 km de altura na estação de transição. Os campos médios de temperatura indicaram que a estação de transição tinha a atmosfera mais quente quando comparada com as demais. No campo de vento em 850 mb, o fluxo era mais de nordeste durante a estação de transição e chuvosa e de leste na estação seca. Em 500 mb os ventos foram de leste para todas as estações, sendo mais intensos durante a estação seca e menos intensos durante a estação chuvosa. Em 250 mb, todas as estações apresentaram circulações anti-ciclonicas sobre a região de Manaus. 

Anexo d_paulo_m_m_souza_corrigida.pdf