Meteorologia CCM

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Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC 
Curso de Graduação em Meteorologia - CFM
Disciplina: Meteorologia Básica I
Prof. (a): Marina Hirota Magalhães 
Complexos Convectivos de Mesoescala - CCM's
Joana Zanette Crema
Marjory Dotel
Rodrigo Pereira
Vitor Vieira
Elias Marx
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Sumário
Introdução .................................................................................................. 2 
SCM e CCM ................................................................................................. 3
JBN ............................................................................................................. 5 
Estágios de desenvolvimento dos CCM's ................................................... 6
Satélites ................................................................................................... 12
CCM na América ...................................................................................... 13
Curiosidades ............................................................................................ 14
Referências Bibliográficas ....................................................................... 16
 
 
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Introdução 
	
	O uso de imagens de satélites geoestacionários para o monitoramento do planeta terra permitiu a identificação de grandes sistemas meteorológicos nas regiões subtropicais da América que originam-se frequentemente na primavera e no verão. Atualmente, esses sistemas são denominados Complexos Convectivos de Mesoescala ''CCM'', e tem como características sua forma circular, período de ciclo, desenvolvimento rápido, difícil previsibilidade e duração de vida. Podem causar fortes chuvas, tempestades, e em alguns casos, podem dar origem a formação de tornados. 
	Há uma forte incidência de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM) e Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM) na América do Sul, atuando a leste da Cordilheira dos Andes, onde as regiões mais afetadas são: Paraguai, Uruguai, nordeste da Argentina, Sul do Brasil e do Peru(com menor frequência). Os CCM's na maioria das vezes, estão associados a desastres naturais. Estes causam impactos não só do ponto de vista meteorológico, mas também social e econômico. 
	O fenômeno do Jato de Baixos Níveis (JBN) está intimamente ligado a estrutura de alimentação e manutenção de Complexos Convectivos de Mesoescala, pois é um fluxo de vento em baixos níveis da troposfera encarregado de transportar vapor d'água das regiões equatoriais para as subtropicais.
 
 
 
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Sistemas Convectivos de Mesoescala
	São fenômenos meteorológicos que ocorrem devido a formação e aglomeração de nuvens cumulonimbus (nuvens de grande desenvolvimento vertical responsáveis por fortes chuvas, tempestades, rajadas de vento e descargas elétricas) em condições sinóticas não associadas a passagens de frentes. 
	Na América do Sul há uma forte incidência de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), na maioria das vezes, estão associados a desastres naturais. Estes causam impactos não só do ponto de vista meteorológico, mas também social e econômico. Estes sistemas meteorológicos são compostos por nuvens convectivas profundas, com estruturas dinâmicas e termodinâmicas diferentes da maioria das tempestades clássicas em latitudes médias. Os Sistemas que possuem forma arredondada com grandes dimensões espaciais e tempo de vida superior a 6 horas, foram denominados por Maddox (1980) como Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM).
Complexos Convectivos de Mesoescala
	Os Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM) pertencem ao grupo dos Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM). Dentre os SCM, existem as Linhas de Instabilidade com formato linear. Os CCM tem formato circular, e os SCM, formato irregular.
	Os CCM foram definidos por Maddox (1980) como um conjunto de nuvens cumulonimbus(Cb), espessas e frias, com formato circular e crescimento vertical, num intervalo de tempo de 6 a 12 horas, associadas a eventos de fortes rajadas de vento e intensa precipitação. 
	Os CCM são bastante eficazes em produzir precipitação, com uma eficiência de precipitação capaz de exceder os 100% no seu estágio maduro, devido a acumulação de água nas nuvens estratiformes iniciais, durante o período de estágio convectivo do sistema.
	A evolução e manutenção dos CCM ainda são pouco conhecidas, principalmente no que se refere aos seus aspectos dinâmicos. A partir da necessidade de confirmar algumas incertezas e também para entender a evolução dos CCM, Cotton et al. (1989) elaborou uma análise composta, e usou os estudos de Maddox (1981). O resultado do estudo gerou a sugestão de um modelo conceitual de evolução desses sistemas, os quais devem seguir as seguintes características: 
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Tabela: Definição de um Complexo Convectivo de Mesoescala (CCM) baseada em imagens de satélite no infravermelho (Maddox, 1980). 
 
 
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Jatos de Baixos Níveis - JBN
Podem ser associados: a inversão da temperatura noturna, variação sazonal da alta subtropical, topografia e ciclo de radiação noturna. 
	Os Jatos de Baixos Níveis (JBN) da AS é definido como um sistema de vento, com altas velocidades (normalmente >12m/s) situado entre os dois primeiros quilômetros da baixa atmosfera (~850hPa). O JBN é considerado como uma corrente estreita que canaliza o fluxo de umidade próximo à superfície ao lado leste dos Andes entre as regiões tropicais e latitudes médias 
	A maioria dos CCMs ocorrem sobre regiões continentais, situadas a sotavento de cadeia de montanhas e corrente abaixo dos JBN que transportam ar quente e úmido dos trópicos para alimentar a convecção. Tipicamente sobre a região de planície do Paraguai, a circulação vale-montanha pode ocasionar alguns aglomerados convectivos, que na presença de jatos de altos (ar mais frio e seco) e baixos (ar mais quente e úmido) níveis, podem levar à formação de grandes CCMs no início da manhã.
 
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Estágios de desenvolvimento dos CCM's
1) Estágio pré-CCM: Nesta fase, a escala de circulação sinótica, na baixa
troposfera, promove a convergência de umidade e ar potencialmente instável para a área ameaçada, o que vai impulsionar a convecção profunda. Além disso, contribuem para a formação do CCM a posição do eixo horizontal de umidade,do jato de baixo nível e da zona de divergência em alto nível. 
 
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2) Estágio inicial do CCM: O sistema, normalmente, desenvolve-se
próximo a uma zona frontal superficial. Ao exportar energia para os altos
níveis da troposfera, guiado por um fluxo de ar de nível médio, o CCM recebe fluxo de umidade na baixa troposfera para compensar. A dupla convergência em baixos níveis e divergência em altos níveis auxilia na entrada e saída de massa pelo longo período de convecção, enquanto a liberação de calor latente impulsiona a convergência nos níveis baixo e médio, proporcionando combustível para alimentar o CCM.
 
 
 
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3) Estágio de crescimento do CCM: Durante o estágio de crescimento do
sistema, a grande diferença de gradiente entre a baixa e a média troposfera permite a alimentação do CCM pela primeira, assim como mantém um ambiente instável para o seu desenvolvimento. Nessa fase, a convergência em baixos níveis se expande e se eleva à média troposfera (400 mb), junto com o aquecimento, o que estimula o desenvolvimento de convergência no nível médio.
 
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4) Estágio maduro do CCM: A intensificação da convergência em nível
médio, associada ao desenvolvimento de um cisalhamento ciclônico, é o que mantém o sistema nesta fase. Entretanto, uma intensa camada descendente neste estágio, reflete a presença concomitante de uma descendência em mesoescala. A presença de cisalhamento anticiclônico em altos níveis também é evidente. Em relação à precipitação, a eficiência atinge 113% e são fornecidos mais 13% da atmosfera nebulosa, que acumulou água durante os estágios anteriores do sistema. 
 
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5) Estágio de decaimento do CCM: Neste estágio o sistema move-se para
leste, em zonas onde há menos suporte de umidade e menos instabilidade. Essas condições desfavoráveis vão causando o enfraquecimento do CCM, ou pelo menos das suas circulação e convecção em baixos níveis. No entanto, a circulação ciclônica segue, em nível médio, bem como a anticiclônica, em altos níveis. A precipitação também começa a decair, embora sua eficiência ainda seja alta (86%).
 
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6) Dissipação e estágio posterior ao CCM: Durante a dissipação o CCM
segue movendo-se em direção leste, com zonas ainda menos providas de
umidade e praticamente sem mecanismos de força e instabilidade. Além
disso, esta fase ocorre, normalmente, nas primeiras horas da manhã,
momento em que a superfície não está aquecida, ou seja, não há fonte de
calor. Todas as outras características também começam a decair, embora
ainda presentes de alguma forma. Como exemplo, a precipitação, que tem
sua eficiência nesta fase abaixo de 50%.
 
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Satélites 
	As imagens de satélites são usadas para sensoriamento remoto. Sensoriamento remoto é um termo usado para descrever a tecnologia que permite o estudo de características de um objeto, sem necessariamente estabelecer contato com ele. Envolve a medição das propriedades físicas de um objeto a distância. Existem dois tipos de satélites importantes na Meteorologia, são eles:
Satélite de órbita polar: Posicionado em baixas altitudes, ou seja, nos polos. O período de suas órbitas são de duas horas, na qual fazem uma varredura de norte a sul. São utilizados para fins científicos e inserção de dados brutos na modelagem numérica do tempo.
Satélite de órbita geoestacionária: Os satélites geoestacionários se encontram aparentemente parados em relação a um ponto fixo sobre a Terra, geralmente sobre a linha do equador. Como se encontram sempre sobre o mesmo ponto da Terra, os satélites geostacionários são utilizados como satélites de comunicação, e de observação de regiões específicas da Terra. Assim como o satéliteGOES-8, que é voltado para a área operacional (visualização de sistemas ou fenômenos meteorológicos).
 
 
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CCM na América
Imagem: Distribuição geográfica e mensal dos CCM nas Américas . As localizações são para a extensão máxima dos CCM. 
A ORIGEM DOS CCM NA AMÉRICA DO SUL
	As principais características dos CCM, formados nas
regiões subtropicais do Hemisfério Sul, está a sua região de ocorrência preferencial,
as quais são o norte da Argentina, Paraguai e sul do Brasil, durante a primavera e o
verão. Sua trajetória inicia a leste dos Andes (cerca de 25º S) e sobre os vales dos
rios Paraná e Paraguai, partindo para atingir o sul do Brasil, Uruguai e Argentina.
Sua formação ocorre durante a noite, com um ciclo de vida entre 10 e 20h, sendo
que as primeiras células que antecedem a classificação como CCM podem aparecer
já no início da tarde. Sua máxima extensão acontece durante a madrugada e a
dissipação por volta das 12h do dia seguinte.
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Algumas curiosidades...
CCM NO RIO GRANDE DO SUL
	Nos últimos anos, tem-se divulgado de forma recorrente na imprensa gaúcha
situações de desastres no RS. Muitas delas, no entanto, podem estar ligadas aos
CCM, já que as características de vendavais e precipitação intensa, bem como a
rápida formação e dissipação dos eventos, condizem com a evolução desses
sistemas convectivos. O papel dos CCM no Estado, é influenciar na precipitação e no desencadeamento de desastres. No que se refere à precipitação, afirma-se que “a distribuição da precipitação observada no verão e nas estações de transição sugere que os CCM sejam um dos mecanismos responsáveis pelos acumulados registrados em toda a Região Sul”.
Eventos meteorológicos extremos assustam a sociedade, por sua
capacidade destrutiva, tanto de bens materiais como de vidas humanas. Os
impactos de um vendaval, de uma enchente ou tempestade severa trazem
consequências para a economia e o bem-estar social.
No RS, episódios de desastres relacionados a eventos extremos são
bastante frequentes no verão e nas estações de transição (primavera e outono),período que também coincide com a ocorrência de CCM no Estado.
Chuva intensa em parte do Nordeste do Brasil em Março de 2014 	
	Entre a noite do domingo (30/03) e manhã da segunda-feira (31/03) áreas de instabilidade se intensificaram sobre parte do Nordeste do Brasil provocando chuva forte e acumulado de chuva significativo, principalmente entre os Estados do PI, CE, RN e PB. Em síntese, a forte instabilidade que atingiu parte do Nordeste do Brasil entre o domingo e a segunda-feira, foi provocada por um intenso sistema convectivo de mesoescala (SCM) que se formou sobre o interior da PB e do RN e que no final da noite de domingo já abrangia áreas da PB e sudoeste do CE. Este sistema, não configurou um complexo convectivo de mesoescala (CCM), pois seu período de vida, depois de obedecidos os critérios de formato, área e temperatura de topo nuvens, descritos na literatura, não durou o tempo mínimo de seis horas. Esta condição de tempo foi provocada pelo padrão descrito na camada média/baixa da troposfera que favorecia a forte convergência de umidade e massa para o setor nordeste da Região Nordeste e intensificado, principalmente pelo segundo pulso da ZCIT mais a sul e que teve grande influência neste evento de chuva.
 
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Referências Bibliográficas 
http://www.masterantiga.iag.usp.br/historico/labccm.html
http://meteosinotica.blogspot.com.br/2015/05/ccm.html
http://meteoroufpel.blogspot.com.br/2010/01/ccm-atinge-o-estado.html
http://climanalise.cptec.inpe.br/~rclimanl/boletim/cliesp10a/mcc_cli.html
http://www.ufrgs.br/srm/ppgsr/publicacoes/Dissert_VagnerAnabor.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/106970/000945123.pdf?sequence=1