Trabalho feito por: Caio Guerra de Oliveira e Isabela Christina Siqueira.
Definição
As Stratocumulus (Sc) são nuvens baixas[1],
com altura da sua base alcançando até 3000 m nos trópicos e até 2000 m em altas
e médias latitudes[1], se apresentando como nuvens alongadas e
granulosas (Imagem 1). Costumam aparecer em grupos ou linhas, sendo,
individualmente, maiores que as Altocumulus. Normalmente não precipitam, mas
podem gerar um chuvisco leve ou neve (em altas latitudes).
No Hemisfério Sul, essas nuvens aparecem associadas
aos anticiclones subtropicais e, no Hemisfério Norte precedem furacões ou
tempestades. Elas também aparecem próximas à costa, devido ao encontro do ar
frio provindo do oceano com o ar quente do continente, também podem estar
associadas às frentes quentes ou frentes frias que se deslocam mais
vagarosamente.
Imagem 1: Nuvem Stratocumulus (Sc). Foto tirada pelos autores em 06/08/2015 na Cidade Universitária, São Paulo -SP. |
Possíveis Origens
A
formação das nuvens baixas ocorre pela interação de massas de ar
com a camada limite planetária, ou seja, a área de maior interação
da superfície com a atmosfera. Esta interação se dá pela troca de
calor, massa, mistura e momento, por meio de processos
turbulentos[2].
As
Stratocumulus apresentam características tanto cumuliformes quanto
estratiformes, resultado de processos turbulentos, gerados pela
interação de massas de ar quente ascendente com o braço de
subsidência da célula de Hadley[2], estando associada às
Altas Subtropicais no Hemisfério Sul e aos centros de baixa pressão
no Hemisfério Norte.
Também
podem se formar devido à camadas de ar instáveis, limitadas por uma
inversão térmica, ou provindas de outras nuvens como Nimbostratus,
Cumulus ou Stratus[3].
Identificação por Imagens de Satélite
A maior parte dos satélites[4] utilizam os canais do visível, infravermelho e vapor d'água, por sua vez, cada canal fornece uma informação diferente:
A maior parte dos satélites[4] utilizam os canais do visível, infravermelho e vapor d'água, por sua vez, cada canal fornece uma informação diferente:
- Canal do Visível: indica a refletância solar da superfície e da atmosfera. Por possuir uma quantidade menor de gelo, as nuvens baixas absorvem mais do que refletem no visível, sendo um pouco menos brilhantes:
Imagem 2: Canal do Visível do satélite GOES-13 para o dia 06/08/2015 à 18UTC. Fonte: CPTEC/INPE. |
É
possível observar formações granulosas e cinzas sobre o estado de
São Paulo, indicando nuvens que refletem menor quantidade de
radiação, ou seja, nuvens baixas.
Destaque para a região Sudeste no canal do visível, com resolução de 1km:
Imagem 3: Canal do Visível do GOES-13 com resolução de 1km para a região SE em 06/08/2015. Fonte: CPTEC/INPE. |
Pelo
destaque da região SE, é possível notar a formação de várias
nuvens com o aspecto granuloso e alongadas e que possuem uma
refletância de topo menor (cor cinza claro), indicando a presença
de nuvens baixas, como a Stratocumulus.
- Canal do IR: Indica a radiação emitida pela superfície e atmosfera, fornecendo a temperatura na superfície e no topo das nuvens. A escala de cores é invertida, as regiões mais frias aparecem mais brancas e as regiões quentes mais escuras, portanto as nuvens baixas, que são mais quentes, se apresentam com tonalidades mais escuras:
Imagem 4: Canal do Infravermelho do satélite GOES-13 para o dia 06/08/2015 às 18UTC. Fonte: CPTEC/INPE. |
Em branco brilhante, se destacam o topo das nuvens mais altas e frias, já as nuvens mais cinzas e granulosas sobre o estado de São Paulo, indicam a presença de nuvens com topos mais quentes, ou seja, nuvens baixas.
- Canal do vapor d'água: Representa a radiação absorvida em superfície e a emitida em altos níveis pelo vapor d'água. A camada atmosférica observada depende do comprimento de onda no canal, com os menores comprimentos de onda sendo utilizados para detectar as camadas mais altas, e os maiores as camadas mais baixas:
Imagem 5: Canal do Vapor d'água do satélite GOES-13 para
o dia 06/08/2015 às 18UTC. Fonte: CPTEC/INPE
|
No canal do vapor d'água é extremamente difícil de identificar as formações granulosas das Stratocumulus, dado que essas nuvens possuem uma quantidade muito pequena de água e estão em níveis inferiores da atmosfera (abaixo da camada limite).
Tipos
As Stratocumulus possuem três subtipos principais[3]:
- Stratocumulus castellanus: possuem formato de grandes torres com base alongada;
- Stratocumulus stratiformis: grande
cobertura horizontal com distribuição enfileirada;
- Stratocumulus lenticularis: possuem
formato alongado e amendoado com bordas bem definidas.
Condições Atmosféricas
As condições observadas no dia 06/08/2015 estão listadas nas tabelas a seguir:
Tabela 1 - Observações meteorológicas extraídas do código METAR da estação do Aeroporto de Congonhas São Paulo.
Tabela 2 - Observações meteorológicas extraídas do código SYNOP da estação do Aeroporto de Congonhas em Sâo Paulo. Fonte: Ogimet
Tabela 3 - Observações meteorológicas da estação Água Funda (IAG).
Pela
análise dos dados é possível notar que o vento estava calmo e as
observações feitas no Campo de Marte (SBSP) não registraram
presença de Stratocumulus, dado que são nuvens baixas e não se
apresentaram em quantidade relevante para a aviação. Já na estação
da Água Funda do parque Cientec (IAG) foi registtrada a presença de
Stratocumulus, Cumulus (nuvens baixas) e Altocumulus (nuvem média).
Os índices de instabilidade atmosférica[5] indicam a probabilidade de ocorrência de tempestades. Pela radiosondagem, temos que:
- Índice de Showalter: para valores maiores que quatro, a ocorrência de tempestades é improvável;
- Índice Lifted: para valores maiores ou iguais a 6, a atmosfera se encontra em condições muito estáveis;
- Índice SWEAT: o valor obtido indica que a probabilidade de ocorrência de tempestades severas é muito baixa ou nula;
- Índice K: para valores entre 26 e 30, a probabilidade de tempestades é de 40% a 60%.
- Índice Total Totals: para valores abaixo de 43 a ocorrência de tempestades é improvável.
- CAPE e CINE: enquanto o CAPE indica a energia disponível para convecção o CINE indica a inibição desta energia. Os valores apresentados para o dia em questão não são relevantes para esta análise.
O valor obtido pelo índice K é obtido pela diferença entre a
temperatura da camada de 850 e 500mb, como a Stratocumulus pode se
formar em uma camada de inversão e a mesma foi observada na
radiosondagem (Imagens 6 e 7), o valor obtido para o índice foi mais
elevado.
Imagem 6: Radiosondagem do dia 06/08/2015. Fonte: Master. |
Imagem 7: Perfil vertical de Temperatura obtido pelos dados de reanálise do GFS. Fonte: NCEP. |
Os
dados de reanálise do GFS são compatíveis com o dado observado
pela radiosonda, exceto nos níveis mais próximos à superfície. O
ponto onde a temperatura do ponto de orvalho (Td) se aproxima da
temperatura (T) indica o nível onde ocorre a formação da nuvem. Logo acima do nível de 700 hPa, é possível observar que há uma camada de inversão térmica, que está relacionada com uma área de subsidência de ar.
Análises Sinóticas
Imagem 8: Análise sinótica para o nível de 250hPa do dia 06/08/2015 às 12z. Fonte: NCEP. |
Imagem 9: Análise sinótica para o nível de 500hPa do dia 06/08/2015 às 12z. Fonte: NCEP. |
Imagem 10: Análise sinótica para o nível de 850hPa do dia 06/08/2015 às 12z. Fonte: NCEP. |
Imagem 11: Análise sinótica para superfície do dia 06/08/2015 às 12z. Fonte: NCEP. |
Pela
análise das cartas sinóticas de 850hPa e 1000hPa (Imagens 10 e 11)
é possível observar a atuação de uma alta sobre o Atlântico Sul, que está associada à região de inversão de temperatura em níveis médios, área onde devido à forte turbulência há formação de
Stratocumulus.
Referências Bibliográficas
[1] "Atmosfera, tempo e clima"; Chorley, Richard J. e Barry, Roger G. Ed. Bookman, 2013;
[2] "Cloud Dynamics"; Houze, Jr. e Robert A. Ed. Academic Press, 1994;
[4] Notas de aula da disciplina “Meteorologia por Satélite
(ACA0413)”, Profª Dra. Rachel Ifanger Albrecht. Disponíveis em:
http://www.dca.iag.usp.br/www/intranet.html;
[5]
Apresentação “Índices de Instabilidade Termodinâmica” de
Marcelo Vieria. Disponível em:
http://www.dca.iag.usp.br/www/intranet.html
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