Análise sinótica e de grande escala de episódios de geada generalizada no estado do Paraná - Brasil
Resumo
Usando um conjunto de dados observados de 35 estações meteorológicas, a
frequência, abrangência e intensidade de episódios de geada no estado do Paraná
foram determinadas para o período recente (1999-2020). Uma análise de
agrupamento hierárquico mostrou a existência de três grupos de localidades onde as
geadas ocorrem com maior ou menor frequência. Episódios de geada generalizada
são os mais intensos, mas sua frequência é baixa, porque a maior parte dos episódios
consiste de geadas isoladas que afetam áreas favorecidas por maior latitude e
altitude. Menos de uma quinta parte dos episódios são geadas parciais, e apenas
cinco episódios correspondem à geadas generalizadas. Estes cinco foram
investigados por meio de análise sinótica de dados de reanálise. São caracterizados
pelo desenvolvimento de um amplo cavado de latitudes médias em altos níveis da
América do Sul, que ocupa toda a coluna da atmosfera com a ocorrência de um ciclone
extratropical no Oceano Atlântico, corrente abaixo de um anticiclone pós frontal
continental, que estabelecem forte gradiente de pressão em baixos níveis, associado
à forte advecção fria sobre o Sul do Brasil. Em grande escala, o padrão de propagação
de ondas de Rossby associado apresenta um único trem de onda que atua a partir do
leste do Oceano Pacífico. O trem de onda é impulsionado pelo jato subtropical, exceto
em um dos episódios, quando é impulsionado pelo jato polar. O trem de onda descreve
uma trajetória em forma de arco no sentido equatorial que termina no Oceano
Atlântico. Nos episódios de geada generalizada do ano 2000 foi observado o
acoplamento entre duas anomalias negativas de pressão, em diferentes faixas de
latitude, como sendo um recurso adicional para as consecutivas incursões de ar frio
em julho daquele ano. A frequência anual de geadas acima do desvio padrão, e a
ocorrência de geadas generalizadas, podem estar associadas à dinâmica do Oceano
Pacífico equatorial, quando este apresenta o ramo ascendente da célula de Walker
deslocado para oeste, devido à presença de anomalias negativas de temperatura da
superfície do mar no Oceano Pacífico equatorial. A divergência em altos níveis,
gerada pela convecção equatorial, interfere nos subtrópicos, atuando como fontes de
ondas de Rossby. Como a região de origem destas ondas está a montante do jato
subtropical australiano, e a montante dos dutos de guias de ondas subtropical e polar,
as ondas podem ser eficientemente guiadas até próximo da América do Sul, onde
estabelecem um escoamento proveniente de altas latitudes, que causa a incursão de
ar frio sobre o continente. A presença de uma região de fonte de ondas de Rossby a
montante da América do Sul, nos invernos com geada generalizada, pode aumentar
a eficiência do jato como guia de onda subtropical, que é caracterizado por máximos
locais no campo do número de onda de Rossby estacionário acerca da região de
entrada dos sistemas transientes no continente. Por outro lado, em anos com
frequência anual abaixo do desvio padrão, o ramo ascendente da célula de Walker
encontra-se ao centro do Oceano Pacífico equatorial, onde se observam anomalias
positivas de temperatura da superfície do mar, repercutindo em uma menor atividade
do jato subtropical no oeste do Oceano Pacífico subtropical, menor gradiente
meridional de vorticidade absoluta, e menor eficiência dos guias de onda. Além disso,
guias de onda mais curtos, e a presença de uma região onde o número de onda de
Rossby estacionário se aproxima de zero, na região de entrada dos sistemas
transientes na América do Sul, caracterizam os invernos em que a ocorrência de
geadas não foi favorecida.