SISTEMA CONVECTIVO DE MESOESCALA OBSERVADO NO DIA 12 DE DEZEMBRO DE 1992 DURANTE TOGA-COARE: ESTRUTURA CINEMÃTICA E TRANSPORTE DE QUANTIDADE DE MOVIMENTO

Abstract

No dia 12/12/92, durante o experimento de campo TOGA-COARE (Tropical Ocean Global Atmosphere-Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment) uma missão foi efetuada, detectando uma região de convecção a NE da zona chamada de "Intensive Flux Array " (IFA: 1°N-4°S, 151-158°E). Essa região caracterizava-se por apresentar uma circulação ciclônica nos baixos níveis e um fluxo divergente de NE em altitude, caracterizando a atividade convectiva do sistema. A análise das imagens no canal infravermelho do satélite GMS-4 indicava uma discreta propagação do sistema em direção a sudoeste. Os dois aviões WP-3D da "National Oceanic and Atmospheric Administration" (NOAA), utilizando a técnica de varredura FAST (Fore/Aft Scanning Technique), descreveram trajetórias paralelas coordenadas, primeiramente ao longo da linha convectiva e em seguida dentro da região estratiforme do sistema. Os dados de radares Doppler coletados durante essa missão mostravam a existência de células convectivas moderadas, localizadas dentro de uma área de precipitação estratiforme, e células convectivas mais intensas localizadas a sudoeste do sistema. A combinação das porções paralelas das trajetórias de cada avião foi utilizada para restituir o campo de vento 3D, usando a técnica variacional EODD (Extended Overdetermined Dual-Doppler). O campo de vento 3D, derivado dos dados de radar, serviu para estudar as características do sistema observado e para examinar a estrutura dos transportes de quantidade de movimento operado pelo sistema. A estrutura cinemática do sistema mostrou características clássicas, com um fluxo ascendente na frente do sistema que transporta o ar das camadas inferiores para o alto e um fluxo descendente atrás da linha convectiva. Os resultados para os transportes de quantidade de movimento também mostraram características similares a outros casos estudados anteriormente, tais como: (i) o transporte vertical de quantidade de movimento horizontal perpendicular à linha convectiva é amplificador do gradiente, resultando no aumento do seu cisalhamento vertical; (ii) para a componente paralela (v), a divergência vertical do fluxo v reduziu o seu cisalhamento vertical, gerando um transporte redutor do gradiente.

Keywords : Sistema convectivo de mesoescala; Transporte de quantidade de movimento; Técnica EODD; TOGA-COARE.

ABSTRACT

Mesoscale convective system observed on December 12, 1992 during TOGA-COARE:Kinematic structure and momentum transport

On December 12 1992, during TOGA-COARE (Tropical Ocean Global Atmosphere - Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment), enhanced convection was observed in the northeast of the COARE Intensive Flux Array (IFA: 1^°N-4^°S, 151-158^°E), occurring in a broad cyclonic flow at low levels and divergent northeasterly flow at upper levels. Satellite IR (Infra Red) pictures revealed scattered Class 2/3 convection, and indicated a discrete propagation toward southwest. Radar observations from two NOAA WP-3D aircrafts showed moderated convective cells, located in a stratiform precipitation region, and stronger convective cells in the southwest part of the system. During the two-plane mission, several "quad-Doppler" observations were obtained from the four-pattern legs described by each aircraft, first along the convective line and after in the stratiform part of the system. Combination of parallel portions of these aircraft flight tracks was made to synthesize the 3D wind fields, using the Extended Overdetermined Dual-Doppler technique (EODD). These radar-derived wind fields serve to highlight the main characteristics of the observed system and to examine the momentum transports occuring in the system. The derived airflow structure shows classical characteristics, with an updraft flow in front of the system transporting low-level air to high levels and a downdraft airflow in the rear. The results to the momentum transports reveals that this system presents similar features of previously observed ones, such as: (i) the vertical transport of horizontal momentum normal to the convective line is countergradient resulting in a increase of its vertical shear; (ii) the vertical transport of line-parallel wind (v) is downgradient because the vertical divergence of the vertical v-momentum flux decreases the v-shear.

Keywords :Mesoscale convective system;Momentum transport;EODD technique;TOGA-COARE.