Caracterização e variabilidade de situações sinóticas associadas a episódios de chuva intensa e chuva persistente durante a estação chuvosa na região sudeste do Brasil
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Este trabalho apresenta uma análise comparativa das características sinóticas e da variabilidade dos padrões de circulação associados a eventos de Chuva Intensa (CI) e Chuva Persistente (CP) na Região Sudeste do Brasil (SEB). A seleção dos eventos utilizou dados de precipitação diária do ${"}$PSD South America Daily Gridded Precipitation${"}$ durante a estação chuvosa (outubro a março), entre 1979 a 2010. Para a análise dos campos sinóticos utilizou-se os dados da reanálise ${"}$Climate Forecast System Reanalysis${"}$ (CFSR). O estudo baseia-se na análise de composições de campos e de anomalias de variáveis atmosféricas dos dias dos eventos de chuva. As análises dos ${"}$Episódios de Chuvas Intensas${"}$ (ECI) e ${"}$Episódios de Chuvas Persistentes${"}$ (ECP) consistem em sequencias temporais de campos dos respectivos episódios de chuva, desde três dias antes do início e durante as chuvas, que permitiram avaliar a evolução temporal das características associadas. A variabilidade dos padrões de circulação foi investigada através da Análise de Componentes Principais Rotacionadas (ACP) dos campos sequenciais de pressão reduzida ao nível médio do mar dos ECI e ECP. A partir dos episódios altamente correlacionados com as respectivas componentes de ECI e ECP, foram geradas composições denominadas como ${"}$Padrões de Sequências Principais${"}$ (PSP) que possibilitaram a identificação dos principais modos de desenvolvimento dos sistemas associados a cada tipo de chuva. Os resultados mostraram que os eventos de CI ocorreram com maior frequência em outubro, enquanto que as CP têm a sua máxima frequência em janeiro. Os compostos para ambos os tipos de chuva apresentam semelhanças nas características e nos sistemas atmosféricos atuantes, sendo que a magnitude das anomalias é maior para os casos de CI em comparação aos de CP. Destacam-se como características comuns, o resfriamento na média e baixa troposfera no sudeste da América do Sul (AS), a presença de áreas de baixa pressão sobre a SEB e oceano adjacente e de altas pressões ao sul de 40$^{°}$S, entre o Pacífico, sul do continente e Atlântico, associadas a um aquecimento da troposfera média nestas áreas. O desenvolvimento dos ECI está vinculado à propagação de um trem de onda de maior amplitude, que favorece o desenvolvimento de distúrbios sinóticos mais vigorosos e que se deslocam desde a Argentina até a SEB. Os ECP estão associados a sistemas menos vigorosos que se desenvolvem ao sudeste da AS a partir da propagação de um trem de onda de maior extensão longitudinal e com deslocamento mais lento. Os PSP ilustraram cinco padrões de evolução dos sistemas para cada tipo de chuva. Os PSP predominantes nos ECI são associados à incursão de sistemas frontais adjacentes à SEB e Atlântico, enquanto que os PSP de ECP ilustram processos frontais ou não frontais adjacentes à SEB, simultâneos à intensificação dos anticiclones subtropicais do Pacífico e Atlântico ao sul de 40$^{°}$S, neste último vinculado a formação de um anticiclone de tipo bloqueio.
This study presents a comparative analysis of characteristics and variability of atmospheric circulation patterns associated with heavy (HR) and persistent rainfall (PR) events over southeastern Brazil (SEB). The events have been selected using daily rainfall data ${"}$PSD South America Daily Gridded Precipitation${"}$ during the SEB rainy season (October-March) from the 1979 to 2010 period. The synoptic features were analyzed by means of composites analysis of atmospheric variables using the Climate Forecast System Reanalysis (CFSR). The temporal evolution of the synoptic fields was evaluated three days in advance and during the precipitation episodes, using composites of sequential fields. Those episodes are named as ${"}$Persistent Rainfall Episodes${"}$ (PRE) and ${"}$Heavy Rainfall Episodes${"}$ (HRE). The HRE and PRE were also employed to identify the Principal Sequence Patterns (PSP) that illustrates the development of synoptic systems, by applying the Rotated Principal Component Analysis (PCA) in the respective HRE and PRE sequential mean sea level pressure fields. Episodes higher correlated with PSPs were used to produce composites of atmospheric variables in order to characterize each typical circulation pattern. Results showed that HR (PR) events occurs especially in October (January). Composites pointed similar synoptic features in both types (intense and persistent) of rainfall events. However, the anomalies associated with HR are greater than PR events. Some features are common in both types of events, as the cooling in the middle and lower tropospheric levels over southeastern South America (SA), the low surface pressure centers over SEB and the adjacent ocean, high pressure systems south of 40$^{°}$S associated with warming at middle and lower troposphere. HRE episodes are related to higher amplitude wave trains progression, thus linked to more intense synoptic systems moving from Argentina to SEB. PRE episodes are associated with weaker systems over southeastern South America linked to slower and larger wave trains propagation. Five PSPs for each type of rainfall episode was obtained. The main synoptic process shown in the HRE PSP s are associated to frontal systems progression over SEB and the Atlantic Ocean. The PRE PSP s are linked to frontal or non-frontal processes over the Atlantic Ocean near SEB, simultaneous to Pacific anticyclone intensification around 40${°}$S and/or blocking anticyclones over the Atlantic Ocean.
