São nuvens isoladas, densas e de contorno bem definido, que desenvolvem-se verticalmente. Sua base é horizontal, possui grande dimensão vertical em forma de torres ou montanhas (até bigornas, pois parte da região superior, que pode atingir valores de 10 a 15 km, é quase sempre achatada) constituem-se principalmente de gotículas de água nas porções inferiores, e apresentam cristais de gelo nas superiores. As cumulonimbus geralmente são acompanhadas de trovões, relâmpagos e fortes pancadas de chuva, com casos de granizo e formação de tornados.
Figura 1: Foto de uma Cb. Fonte: Meteorology Today
- cumulus bem desenvolvida
- cumulus congestus
- cumulonimbus calvus, quando a nuvem já possui limite definido, porém ainda não há fibras, franjas, ou a estrutura superior de bigorna. Nessa fase iniciam-se fortes pancadas de chuva
- cumulonimbus capillatus, fase madura com rápido desenvolvimento
*A Cb pode se desenvolver também de uma altocumulus ou de uma altostratus, desde que sua porção superior possua uma protuberância.
O desenvolvimento de uma Cumulonimbus deve-se as
correntes ascendentes de ar que propiciam a convecção de uma massa de ar quente
e úmida, impulsionando um crescimento vertical e ganho de volume. Ao atingir os altos níveis da tropopausa, ocorre um alongamento em seu topo, devido aos
ventos horizontais, esse achatamento tem o formato característico conhecido
como anvil ou bigorna.
Figura 2: Formação de uma Cb. Fonte: NSSL - NOAA
Figura 3: Esquema de uma Super célula. Fonte: Eastern Illinois University
Figura 4: Esquema da extensão vertical de uma Cb de acordo com as regiões polar, temperada e tropical. Fonte: NOAA
Encontra-se no interior da nuvem correntes ascendente e descendente, acarretando turbulência. O ramo descendente transporta ar frio podendo formar uma frente de rajada.
Figura 5: Representação dos movimentos ascendentes ( transportando ar quente e úmido ) e movimentos descendentes ( transportando ar frio) em uma Cb. Fonte: Wikipedia.
Condições Atmosféricas
Tabela 1: Dados traduzidos do código METAR para a estação meteorológica do aeroporto de Congonhas (SP). Período de 27/09/2015 a 12Z até 28/09/2015 a 12:59 Z.
Tabela 1: Dados traduzidos do código METAR para a estação meteorológica do aeroporto de Congonhas (SP). Período de 27/09/2015 a 12Z até 28/09/2015 a 12:59 Z.
Tabela 2: Dados traduzidos do código METAR para a estação meteorológica do aeroporto de Guarulhos (SP). Período de 27/09/2015 a 12Z até 28/09/2015 a 12:59 Z.
Tabela 3: Dados traduzidos do código METAR para a estação meteorológica do Campo de Marte (SP). Período de 27/09/2015 a 12Z até 28/09/2015 a 12:59 Z.
Tabela 4: Dados traduzidos do código SYNOP para a estação meteorológica do aeroporto de Congonhas (SP). Período de 27/09/2015 a 11:30Z até 28/09/2015 a 9:30 Z.
Tabela 5: Dados da estação meteorológica IAG/USP (SP). Período de 27/09/2015 a 12Z até 28/09/2015 a 12:59 Z.
Figura 6: Análise sinótica para o nível de 250hPa em 28/09/2015 a 00Z.
Figura 7: Análise sinótica para o nível de 500hPa em 28/09/2015 a 00Z.
Figura8: Análise sinótica para o nível de 850hPa em 28/09/2015 a 00Z.
Figura 9: Análise sinótica para o nível de 1000hPa em 28/09/2015 a 00Z.
Observamos, sobre São Paulo uma difluência do ar na carta de 250hPa e que consequentemente induz a convergência em baixos níveis, como observado nas imagens 10 e 11, onde podemos notar claramente a divergência dos ventos positiva em altos níveis e negativa em superfície; propiciando a formação de nuvens.
Figura 10: Divergência (shaded, apenas valores positivos) com o vento em 28/09/2015 a 00Z.
Figura 11: Convergência (shaded, apenas valores negativos de divergência) com o vento em 28/09/2015 a 00Z.
Figura 12: Advecção de temperatura em 28/09/2015 a 00Z.
Figura 13: Perfil vertical de temperatura em 28/09/2015 a 00Z.
Figura 13: Perfil vertical de umidade relativa (shaded) com o vento em 28/09/2015 a 00Z.
Analisando a imagem, observamos sua grande extensão vertical, a parte superior atinge 90hPa, onde próximo
a tropopausa notamos um formato de uma bigorna. Semelhante ao modelo, como na
imagem 5, diagnosticamos uma corrente ascendente quente
e úmida, e uma descendente fria, essa corrente de ar frio forma, conforme observado na figura 12, uma região de temperaturas inferiores em entre 59 à 54 W .
O núcleo da nuvem é a região com maior umidade, gerando chuva de grande intensidade. Ocorre precipitação também na região da bigorna, porem grande parte evapora antes mesmo de atingir o solo.
O núcleo da nuvem é a região com maior umidade, gerando chuva de grande intensidade. Ocorre precipitação também na região da bigorna, porem grande parte evapora antes mesmo de atingir o solo.
Figura 14: Perfil vertical de umidade relativa em 28/09/2015 a 00Z.
Figura 15: Perfil vertical de temperatura em 28/09/2015 a 00Z.
Figura 16: Radiossondagem obtida no laboratório Master IAG
Índices de instabilidade para o dia 28 de setembro de 2015 às 00Z (obtido da radiossondagem da Universidade de Wyoming, EUA):
- Índice de Showalter= -2.03 (grande potencial para temperaturas severas)
- Índice de Instabilidade por Levantamento (Lifted)= 11.57 (condição muito estável)
- Índice K= 37.80 (80 a 90% de chance de ocorrência de tempestades)
- Totals Totals= 47.90 (atmosfera instável, provável tempestade)
- Índice CAPE= 0.0 (marginalmente instável)
- Índice CINE= 0.0 (nenhuma inibição ao processo convectivo)
Sequência de imagens de satélite do vapor d'água. Fonte: Cptec
Sequência de imagens de satélite de temperatura realçada. Fonte: Cptec
Referências
Ackerman, Steven A.; John A. Knox.Meteorology
http://tempojoaopessoa.jimdo.com/forma%C3%A7%C3%A3o-das-nuvens-cumulonimbus/
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