Definição de El nino e La Nina

O Termo El Niño é utilizado desde os anos 1600 pelos pescadores da costa do Equador e Peru para se referir a corrente quente do Oceano Pacífico que aparecia próximo do Natal e durava alguns meses. O termo Niño em espanhol durante a época do Natal é utilizado para se referir ao menino Jesus, todavia esta corrente quente próximo da costa diminuía a quantidade de alimento dos peixes obrigando os pescadores a se afastarem cada vez mais da costa para encontrar o pescado ou muitas vezes utilizar este tempo para reparar seus equipamentos ou ficar com suas famílias. No entanto, em alguns casos este período de correntes mais quentes perduravam até Maio ou Junho o que provocava uma ruptura na temporada de pesca, por isso por muitas vezes o El Niño era chamado de "menino travesso".

A definição do fenômeno El Niño evoluiu muito ao longo do tempo e no início provocou muita confusão sobre seu real significado. No ano de 1997 o pesquisador Kevin E. Trenberth do NCAR (National Center for Atmospheric Research) escreveu um artigo a pedido do CLIVAR (Climate and Ocean Variabilit, Predictability and Change) do WCRP (Wolrd Climate Research Programme) para tentar definir tal fenômeno. Na época foi feito uma consulta com a comunidade científica e uma tentativa (bem sucedida por sinal) de resumir as principais características sabidas na época sobre o El Niño foi feita. Este ano é emblemático pois se trata do ano em que ocorreu o mais intenso El Nino já registrado (iremos falar dele em breve link). 

Ao longo dos anos as pesquisas científicas mostraram que, além do El Niño existia um período em que as condições meteorológicas observada eram inversa ao padrão observado durante eventos de El Niño ao qual foi chamada de La Niña, anos depois as pesquisas mostraram que estes padrões influenciavam a atmosfera o que levou a criação do termo ENOS (El Niño Oscilação Sul) do inglês ENSO (El Nino South Oscillation). Portanto, para definirmos o fenômeno precisamos ao mesmo tempo definirmos a sua fase oposta ou La Niña e o ENOS.

Definição do El Niño, La Niña e ENOS

O El Niño é caracterizado pelo enfraquecimento de larga escala dos ventos alísios e aquecimento das camadas superficiais da região leste e central do oceano Pacífico. Além disso, durante um evento de El Niño a pressão atmosférica sobre a região do Pacífico central é mais baixa. Portanto, ao descobrirmos que durante um evento de El Niño observamos mudanças na Temperatura da Superfície do Mar (TSM), nos ventos Alísios e na Pressão ao Nível Médio do Mar (PNMM) chegamos a conclusão que se trata de fenômeno de interação entre o oceano e a atmosfera que conhecemos como ENOS.

Antes de continuarmos vamos abrir aspas ("") para falarmos um pouco sobre estas três características anteriormente citadas (Ventos Alísios, TSM e PNM).

1. Ventos Alísios

O termo trade winds (Ventos de Comércio, tradução livre) é utilizado para se referir aos ventos utilizados pelos navegadores e seus navios a vela na época das grandes navegações, este ventos foram muito importantes para a expansão do império europeu para as Américas possibilitando criar rotas da Europa para as Américas e regiões do oceano Pacífico. Os ventos alísios são ventos que ocorrem na região tropical durante todo o ano. Os alísios são resultado do fluxo associado ao cinturão de alta pressão subtropical (altas semi-permanentes), localizados nas latitudes de 30ºN e 30ºS (Figura 1), que apresentam orientação de sudeste no Hemisfério Sul e de Nordeste no Hemisfério Norte (representado pelas setas vermelhas na parte superior da Figura 1) a confluência destes dois fluxos na região equatorial produz um fluxo predominantemente de leste localizados próximos da superfície e a convergência de massa produz a Zona de Convergência Intertropical ZCIT (região equatorial da Figura 1).

Figura 1: Representação esquemática horizontal (parte superior) dos cinturões de alta pressão e dos ventos Alísios e vertical (parte inferior) de parte da circulação geral.

       2. Temperatura da Superfície do Mar - TSM

A Temperatura da Superfície do Mar medida através de Boias, Navios e após 1979 Satélites são importantes para determinar as condições de El Niño e La Niña. Para estudarmos o fenômeno El Niño nós meteorologistas calculamos Índices a partir da anomalia TSM o mais conhecido deles é o Oceanic Niño Index (ONI). O ONI se refere uma série temporal trimestral da anomalia de TSM sobre as regiões que nós identificamos o El Niño Figura 2.

Figura 2: Regiões referente ao tipo de El Niño identificado.

       3. Pressão ao Nível Médio do Mar - PNMM

A Pressão ao Nível Médio do Mar é uma variável extremamente importante na identificação do fenômeno El Niño. Durante a ocorrência do El Niño observa-se a existência do que nós Meteorologistas chamamos de "gangorra barométrica" está gangorra está relacionada a uma diferença na PNMM em duas regiões do Pacífico; uma sobre a Ilha do Tahiti (17ºS-149ºW) e outra sobre o norte da Austrália (Darwin: 12ºS-130ºE) Figura 3. A diferença entre a PNMM medida na estação meteorológica do Tahiti e a PNMM medida na estação de Darwin produz um Índice chamado de Southern Oscillation Index (SOI) esta diferença começou a ser documentada pelos pesquisadores Sir Gilber Thomas Walker e Bliss e registrada em seus artigos publicados em 1930, 1932 e 1937. O Índice SOI é uma medida das flutuações de grande escala na pressão do ar que ocorrem entre o Pacífico tropical oeste e leste durante os episódios de El Niño e La Niña (Figura 4). A fase negativa do SOI representa a pressão do ar abaixo do normal sobre o Tahiti e pressão do ar acima do normal sobre Darwin. Períodos prolongados de valores negativos (positivos) do SOI coincidem com TSM positivas (negativas) em todo o leste do Pacífico tropical características típicas observadas durante episódios de El Niño (La Niña).

Figura 3: Localização das estações Meteorológicas do Tahiti e Darwin.

Figura 4: Valores mensais do SOI. A Linha preta refere-se a uma média trimestral do SOI.

Portanto, o termo El Niño refere-se ao aquecimento anômalo da TSM observado nas regiões destacadas na Figura 2. No entanto, a fase positiva do ENOS refere-se à interação do oceano com atmosfera do clima em larga escala ligados a um aquecimento periódico das TSM nas regiões do Pacífico central e leste e mudanças na intensidade dos ventos Alísios.

Por outro lado, o termo La Niña, evento frio do ENOS ou fase fria do ENOS são usados para se referir aos períodos em que as anomalias da Temperatura da Superfície do Leste e Centro do oceano Pacífico são negativas e os padrões dos ventos Alísios estão mais fortes. O termo "El Viejo" e "anti-El Niño" também foram termos utilizados para se referir a fase fria do ENOS. No entanto, estes termos são utilizados com menos frequência e o termo La Niña é o mais comum.

Uma última característica a ser observada refere-se a Circulação de Walker. Na Figura 1 podemos observar uma representação simplificada do fluxo de ar sobre a região do Equador durante o inverno (verão) do hemisfério norte (sul). Este padrão de ventos associados a circulação de Walker é observado durante as condições médias (normais) conhecido como fase neutra do ENOS. As características importantes observadas são: o ramos ascendentes da circulação Walker intenso (mais forte) em todo o continente Marítimo (Austrália, Indonésia e etc) e mais fraco sobre o oste da África e no norte da América do Sul. As regiões onde observam-se movimento ascendentes (descendentes) estão associadas a formação (inibição) da precipitação para o trimestre Dezembro-Janeiro-Fevereiro.

Figura 5: Representação simplificada da Circulação de Walker durante a fase Neutra do ENOS durante o Verão do Hemisfério Sul (DJF). Fonte ENSO-blog.

Durante a fase quente do ENOS o padrão da circulação de Walker sofre mudanças significativas Figura 6. As cores mais quente na Figura 6 representa as anomalias positivas de TSM associadas ao fenômeno El Niño. Observe associado as anomalias de TSM está deslocam dos ramos ascendentes (descendentes) localizados sobre o continente Marítimo e sobre a América do Sul (Pacífico central e Índico oeste) associados a circulação de Walker. Além disso, observa-se o enfraquecimento dos ventos Alísios de leste próximo da superfície. Esta mudanças no padrão de circulação também provoca mudança no padrão de precipitação que se tornam mais intensas (fracas ou inexistentes) sobre o Pacífico central e norte da África (América do Sul e Continente Marítimo).

Figura 6: Representação simplificada da Circulação de Walker durante a fase Quente do ENOS durante o Verão do Hemisfério Sul (DJF). Fonte ENSO-blog.

Na fase fria do ENOS período em que as águas do Pacífico oeste (continente Marítimo) são ainda mais quente em comparação a fase neutra do ENOS (Figura 5) e as águas do Pacífico leste são ainda mais frias. O padrão da circulação de Walker observado durante a fase fria do ENOS é semelhante ao padrão observado durante a fase neutra do ENOS porém mais intensificado. Observa-se que durante esta fase o ar úmido e quente se eleva ainda mais sobre o continente marítimo e sobre a América do Sul elevando a precipitação a valores acima da média. No leste do oceano Pacífico, onde a TSM é mais fria que a média, o ramo descendente da circulação de Walker mais intenso contribui com a redução maior dos totais pluviométricos da região que normalmente já são baixos.

Figura 7: Representação simplificada da Circulação de Walker durante a fase Fria do ENOS durante o Verão do Hemisfério Sul (DJF). Fonte ENSO-blog.

Este é o primeiro de uma série de post que irei fazer sobre El Nino, La Nina e ENOS. Os próximos post irão tratar dos impactos de ENOS sobre a variabilidade climática do Globo e América do Sul, a previsão do El Nino e as condições do atual El Niño. Em breve!

Referências Bibliográficas:

http://www.cpc.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyears.shtml

https://www.ncdc.noaa.gov/teleconnections/enso/indicators/soi/

https://en.wikipedia.org/wiki/Trade_winds

https://en.wikipedia.org/wiki/Walker_circulation

http://www.rmets.org/publications/classic-papers

http://www.nature.com/news/2009/090923/full/461455a.html

http://biophysics.sbg.ac.at/atmo/elnino.htm

https://www.climate.gov/news-features/department/enso-blog

http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/el-nino-story.html

Trenberth, Kevin E. "The definition of el nino." Bulletin of the American Meteorological Society 78.12 (1997): 2771-2777.

Walker, G.T. and Bliss, E.W., 1932. World Weather V, Memoirs of the Royal Meteorological Society, 4, (36) , 53-84.

Walker, G.T. and Bliss, E.W., 1930. World Weather IV, Memoirs of the Royal Meteorological Society, 3, (24), 81-95. 

Walker, G.T. and Bliss, E.W., 1937. World Weather VI, Memoirs of the Royal Meteorological Society, 4, (39), 119-139.

Obtendo a saída do comando Shel - GrADS

Olá a Todos,

Algumas pessoas utilizam o GrADS para ler os dados do GFS direto no GrADS Data Server. Em alguns casos pode ser necessário executar um script operacionalmente para efetuar esta tarefa. Um problema que pode existir para ler este tipo de dado (GrADS Data Server) operacionalmente é que por ser um dado de modelo os nomes dos arquivos mudam constantemente e torna-se necessário criar uma variável data para atualizar o nome do dado e efetuar a leitura corretamente.

Por exemplo:

Se você deseja ler o dado do GFS 0.25 deg starting from 00Z07jun2015 a url é a seguinte:

http://nomads.ncep.noaa.gov:9090/dods/gfs_0p25/gfs20150607/gfs_0p25_00z

Observe que um dos diretórios onde está armazenado o dado contém a data (em negrito) em que o dado foi gerado ou o modelo foi rodado. Para gerar esta data automaticamente você pode criar um script SHELL e utilizar o comando date e resolver este problema, mas você pode utilizar o GrADS e resolver este problema diretamente no script .gs.

Para isso você pode utilizar o comando date no próprio script .gs . O script fica assim:

'reinit'
'! date +%Y%m%d > date.txt'
date=read('date.txt')
vardate=sublin(date,2)

*Neste caso vardate=20150607
*Observe que o comando date produz uma data diferente pois busca a data do sistema

file='http://nomads.ncep.noaa.gov:9090/dods/gfs_0p25/gfs'vardate'/gfs_0p25_18z'

'sdfopen 'file

'!rm date.txt'

Eu não conheço uma outra forma de transformar o comando SHELL em variável, a única forma que conheço é escrevendo a saída do comando SHELL em um arquivo e depois ler este arquivo em seguida criando uma variável. Após a leitura do conteúdo do arquivo date.txt eu sugiro remover ('!rm date.txt') este arquivo para não ocupar espaço.

PS: Os dados do GFS são gerados de 6 em 6 horas para criar uma variável para ler os 4 arquivos você pode gerar as variáveis e utilizar um loop (WHILE) para ler cada arquivo.

Boa Sorte e Bom Trabalho a Todos!!

Duas variáveis em um mesmo campo - GrADS

Olá a todos,

É importante percebermos que ao criar uma figura que será inserida em um artigo para ser publicado precisamos dedicar um pouco de esforço para fazer uma figura com a maior qualidade possível. Muitas vezes seu artigo será mais lembrado pelas figuras do que pelo conteúdo (o conteúdo é mais importante, não é isto que esta em discussão).

PS. Dica para quem tem o GrADS versão 2.

Esta dica é bastante simples, mas pode ser bastante útil quando se deseja criar figuras com alta qualidade. Existem vários comandos no GrADS que te possibilitam gerar uma figura com alta qualidade. No entanto, quando plotamos duas variáveis (sobrepostas) no mesmo campo esquecemos que no GrADS a segunda variável apesar de sobreposta é uma segunda figura (com novos eixos, grades e etc) e por isso é importante inibir a plotagem dos labels dos eixos, as linhas que representam as grades e etc desta segunda variável. Ao inibir o plot do label dos eixos por exemplo você mantêm a qualidade da font das Latitudes e Longitudes por exemplo. Para que isso não ocorra use os comandos abaixo sempre antes do display da próxima variável exibida:

 'd press'
 'set xlab off'
 'set ylab off'
 'set grid off'
 'set mpdraw off'; *(Este comando inibe o plot do contorno dos continentes)
 'd temp'

 *Com o comando 'd temp' apenas os dados de temperatura serão plotados em seu campo. Espero que ajude. 

 Boa Sorte e Bom Trabalho a Todos!!

Ondas de Leste Africanas

Segue uma pequena e inicial Revisão sobre as Ondas de Leste Africanas.

Exclusivamente do Atlântico Tropical Norte as Ondas de Leste Africanas (AEW) são distúrbios que ocorrem durante a estação de maior aquecimento radiativo do Hemisfério Norte. Tendo sua gênese localizada sobre a Região Norte da África, possuindo uma propagação para oeste e a uma velocidade média de 27,78 km/h. As Ondas de Leste Africanas apresentam variabilidade temporal de 3-5 dias e comprimentos de onda próximo de 2.500 km. Durante o ano de 1974 foram realizados os Programas "Global Atmospheric Research Program (GARP) e Atlantic Tropical Experiment (GATE)" que possibilitaram uma nova e melhorada compreensão sobre a estrutura e a dinâmica das AEW, isto foi possível devido as análises obtidas nas observações do projeto GATE. No entanto, estas análises do projeto GATE se deram na costa oeste da África, local caracterizados por apresentar ondas de leste no estado "maduro". Baseado em alguns artigos publicados pós-GATE é possível através de uma síntese sinótica geral observar uma descrição da gênese das AEWs, para isto, dois períodos serão utilizados (15 junho a 15 julho de 2008) e (1 a 15 de agosto de 2007), ambos os períodos de ativo desenvolvimento das ondas de leste africana que levaram aos furacões Bertha e Dean, respectivamente.

Síntese Sinótica do Leste da África

Inicialmente vamos "tentar" entender os padrões sinóticos que ocorrem sobre o Norte da África. A região Norte Africana possui um clima desértico com altas temperaturas (calor intenso), baixa umidade do solo e baixa precipitação durante os meses de verão. Como consequência deste aquecimento, uma região de convecção se forma gerando o que chamamos de baixa térmica. Esta é a primeira característica que nos deparamos no estudo das AEW – A Baixa térmica do Saara. Vale apena ressaltar que esta baixa térmica não é sistema de baixa pressão qualquer, pois possui pouca profundidade vertical (é muito rasa), apenas estendendo-se até cerca de 800 mb. Acima desta baixa térmica, o ar quente e menos denso se expande como um balão inflado e provoca o deslocamento para cima das alturas de pressão, criando uma alta altos níveis. Esta é a segunda característica que nos deparamos – A alta Subsaariana. Uma representação básica do perfil vertical do Deserto do Saara é dado na figura 1.

Figura 1. Perfil vertical de uma baixa e de uma alta térmica, sobre o deserto de Saara. Este perfil também é semelhante a baixa térmica encontrada sobre o sul da Ásia, Austrália e a região 4-corners/México nos EUA durante os meses de verão. Os ciclones tropicais também têm esse perfil.

O Golfo da Guiné localizado um pouco mais ao Sul entre 0-10ºN, assim como qualquer outro corpo d'água durante o verão, produz caracterisiticas de temperaturas mais baixas (mais frio) e maior umidade do que a massa de terra adjacente. Além de ser relativamente mais frio, as pressões são também relativamente mais altas próximo da superfície adjacente. Isto resulta em um gradiente de temperatura, umidade e pressão com direção da região Norte do Golfo da Guiné para o deserto do Sara. Este gradiente de pressão dá origem a um fluxo de vento, que esperaria que fosse de sul para o norte, mas por causa da rotação da Terra, este fluxo é desviado para a direita do movimento e se torna de sudoeste. Esta é a terceira característica observada - os chamados ventos de monção de sudoeste.

Os ventos de sudoeste continuam a soprar em terra, mas eles nem sempre chegam a baixa térmica sobre o deserto. A Fricção com a superficie diminui a intensidade dos ventos antes mesmo de atingirem o deserto e ascenderem próximo da África subsaariana, na região da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), este é a nossa quarta característica. Outra razão pela qual o fluxo nem sempre convergem sobre o deserto é o vento de nordeste chamado Harmattan.

Figura 2. Reanálise do NCEP/NCAR do Norte da África de 01-15 agosto 2007 mostrando os gradientes entre o Golfo da Guiné frio e úmido e quente do deserto do Saara: a Temperatura da Superfície do Ar à (esquerda) e umidade à (direita). Estes gradientes definem a condição para a instabilidade baroclínica e por consequência para o desenvolvimento de ondas africanas.

O fluxo de ar e a intensificação na região da ZCIT ou na baixa térmica do Saara, sobe para cerca de 600 mb e em seguida é desviado para sul, devido às alturas relativamente mais elevadas sobre o deserto, em comparação com o Golfo da Guiné. Assim, o fluxo se inverte nos níveis superiores. Como o ar flui para o sul, a rotação da Terra de novo, desvia os ventos que se tornam de leste - O Jato Africano de Leste (AEJ).

Figura 3. Reanálise do NCEP/NCAR do Norte da África durante o período de 15 de Junho a 15 de Julho de 2008 mostrando a pressão à superfície à (esquerda) e alturas em 500mb à (direita) gradientes que impulsiona os ventos de sudoeste e o Jato de Leste Africano. O desvio dos ventos de baixos níveis (à esquerda) é a instabilidade barotrópica enquanto a diferença entre os ventos de sudoeste e o Jato de Leste é a instabilidade baroclínica.

Esta é a Circulação Geral do Sistema de Monção Africana, que só se estende até os médios níveis. Há uma grande alta térmica acima do sistema de monção Africano chamado de alta da monção asiática e a sul deste chamado de Jato Tropical de Leste. Ambas as características desempenham um papel no desenvolvimento vertical das Ondas de Leste Africanas - AEWs.

Figura 4. Cortes Verticais transversais (5ºE) do Norte da África durante o projeto da reanálise do ECMWF entre 1991-2000 mostrando a circulação geral da monção Africana e Asiática (esquerda). A imagem da direita mostra a diferença entre as ondas que se formam próximo de 10ºN com as ondas que se formam próximo de 20ºN. H é alta da Monção Asiática e H2 é a alta do Saara.

Influência da Vegetação

Há um quarto fator que aumenta os gradientes de temperatura e umidade sobre o continente Africano, a vegetação. A vegetação tem o poder de criar um ambiente úmido acima de áreas densamente florestadas através da transpiração. Como as plantas transpiram água através de suas folhas, que evapora e adiciona umidade no ar acima dela, ocorre o surgimento de nuvens e um ambiente úmido acima do dossel. Isso é chamado de evapotranspiração. A vegetação também absolve a radiação solar tornando a área mais fria do que poderia ser. Na África, basicamente não há vegetação sobre o deserto do Saara e, portanto, seria de se esperar que ele permaneça seco e quente. Mais ao sul, temos a Floresta da Guiné da África Ocidental, que faz fronteira com a costa do Golfo da Guiné e grande parte de sua precipitação vem da ZCIT. Nesta região, as temperaturas são mais frias e o ar é úmido.

Figura 5. NASA Earth Observations - índice de vegetação sobre a África em maio de 2010. Áreas em verde escuro mostram região onde havia um crescimento alto de folhas verde; em verde claro região onde houve algum crescimento de folhas verde, e áreas mais claras mostram pouco ou nenhum crescimento. Preto significa "sem dados".

Gênese das Ondas Africanas

Figura 6 Pontos de gênese (pontos) de dois tipos de ondas de leste no painel da esquerda - ondas que se formam a norte do AEJ e painel da direita - ondas que se formam a sul do AEJ. O painel superior é de linhas de corrente em 600 mb com o AEJ e o painel inferior linhas de corrente em 925 mb com o cavado da baixa térmica Subsaariana.

Pensava-se que havia um único meio pelo qual as ondas africanas nasciam, ou seja, a instabilidade dentro do AEJ. Para ondas tropicais se desenvolver, precisa-se de instabilidade dentro de um fluxo de ar que flui rápido em médios níveis e uma rápida reversão do gradiente da vorticidade potencial (PV), tal como sugerido por Charney e Stern, em 1969, não entraremos em detalhes. O AEJ, com fluxo ao sul da alta do Saara, satisfaz estas condições. A instabilidade a Sul do Jato cria um tipo de onda com características, que crescem para se tornar ondas africanas. No entanto, também foram gerados AEWs a norte do AEJ sobre o deserto de Saara. Estas perturbações sinóticas não satisfazem a teoria da instabilidade de Charney-Stern. Foi sugerido por Chang (1993) e Thorncroft (1995) que este mecanismo é a instabilidade estática dentro da Baixa Térmica do Saara sob a alta do Saara na média troposfera, gerando as ondas ao norte do AEJ. A explicação exata é bem mais complicada por isso não vou mais me alongar.

Efetivamente, quanto maior o gradiente de temperatura, umidade e pressão, mais forte o Jato Africano de Leste e as ondas subsequentes. Isto pode ocorrer através do resfriamento anômalo do Golfo da Guiné.

A maior amplitude das ondas que ocorrem a sul do AEJ é encontrada no nível de 600 mb e a maior amplitude das ondas a norte do AEJ é encontrada em 925 mb. Ambos os tipos de onda, eventualmente propagam-se para oeste e convergem próximo da costa Africana.

Ambos os tipos de onda só existe na média e baixa troposfera, mas porque existe um contraste entre as AEWs do norte do AEJ (925 mb) e do sul do AEJ (600 mb)? Além disso, porque é que ambos são encontrados abaixo de 600 mb? Para responder a essas perguntas precisamos primeiro voltar para a figura 4. Se você observar, a alta Subsaariana é encontrada quase no nível de 800 mb e acima. Assim, um desenvolvimento vertical das ondas próximas a 20ºN é impedido em uma altitude muito mais baixa. Em contraste, as ondas que se desenvolvem ao sul do AEJ pode ter um crescimento mais elevado, porque eles são limitadas pela alta da Monção Asiática que é muito maior do que a alta do Saara.

Relação entre as Ondas de Leste Africanas (AEW) e o Jato Africano de Leste (AEJ)

Foi sugerido por Burpee (1972), que a formação e crescimento das ondas de leste africanas foram energicamente induzida pelo AEJ. Mesmo se a onda for do segundo tipo formada a norte do jato, elas ainda surgem próximo da costa Africana e são intensificadas pelo jacto. A máxima extensão leste-oeste do AEJ (do Norte da África para o Atlântico Norte) é de cerca de 120 graus de longitude, enquanto que o comprimento de onda da AEW é de aproximadamente 2000-4000 km. Escalas de comprimento do AEJ e da AEW são de números de onda de 3 e 9-18, respectivamente, a 15 graus Norte. Ondas africanas são normalmente encontradas ao sul do eixo do jato onde a Vorticidade Potencial (PV) muda de sinal (positivo para negativo). Assim, a posição do jato dita os pontos de origem e propagação das ondas. No padrão de abril, maio e junho, pré-verão favorecem que o jato esteja próximo de 10ºN. Durante os meses de verão com pico de julho, agosto e setembro, o jato se desloca para o norte, como a intensificação dos gradientes de superfície. É por isso que as AEWs surgem em latitudes baixas no início da temporada de furacões e latitudes mais altas durante o decorrer da estação.

Instabilidade Barotrópica-baroclínica

Sugeriu-se também que as ondas africanas se desenvolve na instabilidade barotrópica-baroclínica do AEJ. No entanto, o que isso significa? Bem a instabilidade barotrópica está associada com o cisalhamento horizontal produzido pela convecção profunda próximo do AEJ. A Instabilidade baroclínica é associada com o cisalhamento vertical do vento (ventos de sudoeste da Monção sobre o jato de leste) e os gradientes de temperatura, umidade e pressão. Estes todos são encontrados próximo do AEJ e satisfaz a teoria da instabilidade de Charney-Stern (figuras 2 e 3).

Análise da Onda de Leste Africana de 27 maio - 5 junho

Um forte desenvolvimento tropical ao longo das Montanhas Etíopes na África oriental em 27 de maio, a onda se desenvolveu na instabilidade do jato de Leste Africano através das análises do GFS do continente ocidental Africano. A onda agora é observada próximo de 10ºW com amplitude excepcional bem definida no jato de Leste Africano e um acentuado gradiente de Vorticidade potencial ao longo do eixo. Assim, este tipo de onda se ajusta a teoria de instabilidade de Charney-Stern com a sua maior amplitude a sul do AEJ.

Durante o período de 27 maio a 3 junho, os padrões sinótico sobre a África Ocidental eram muito semelhantes aos aqueles que produzem as fortes ondas de junho-julho de 2008 e agosto de 2007. Acentuado Gradiente de pressão deu origem aos ventos de sudoeste da monção, que convergiram, no cavado térmico e na ZCIT que ascenderam e se afastaram da Alta do Saara se tornando no Jato de Leste Africano. Podemos ver que a amplitude máxima do AEJ ocorre próximo de 10ºN, com o máximo de vorticidade, a sul disto.

Figura 7. Compósitos diários do NCEP/NCAR do Norte de África para o período de 27 maio - 3 junho de 2010.

Figura 8. Análise do GFS da África Ocidental as 14:00 de 05 de junho mostrando uma forte onda tropical surgindo na costa da África. A imagem superior esquerda mostra os ventos em 650 mb com o eixo do Jato Africano bem ilustrado com a perturbação tipica de onda no eixo do jato. A imagem superior direita mostra a vorticidade potencial e podemos ver que a maior PV é frequentemente encontrada ao sul do eixo do jato como discutido anteriormente. A imagem de baixo é outra ilustração do gradiente de umidade sobre o Norte de África e a posição do jato em relação a esse gradiente. Sem esses gradientes, não haveria jato e, consequentemente, não há ondas africanas.

Conclusão

Verificou-se que o ambiente de escala sinótica sobre Norte da África dá origem a um número de circulações gerais e secundárias, que ajuda na gênese dos distúrbios que se propagam para leste daí o seu nome Ondas de Leste Africana. Essa combinação de condições só é encontrada nas áreas tropicais e subtropicais do Norte da África e estas AEWs são exclusivas desta área do globo. Embora a formação exata das ondas de leste africanas seja bem estudada por um processo bastante técnico, mas em termos simplificados, os distúrbios podem se formar a sul do Jato de Leste Africano (AEJ) ou ao norte do mesmo por dois processos diferentes. Como resultado, existe diferenças no ponto de formação, as ondas possuem diferentes dimensões verticais, mas todos essas diferenças acabam próximo da costa Oeste Africana, onde sua intensidade é regida pela intensidade do AEJ.

Referências:

Generation of African Easterly Wave Disturbances: Relationship to the African Easterly Jet; JEN-SHAN HSIEH AND KERRY H. COOK; Department of Earth and Atmospheric Sciences, Cornell University, Ithaca, New York (2004).

Energetics of Easterly Waves; M.A. Estogue and M.S. Lin; Rosentiel School of Marine and Atmospheric Science, University of Miami, Coral Gables, Florida (1977).

Characteristics of African Easterly Waves Depicted by ECMWF Reanalyses for 1991–2000 TSING-CHANG CHEN Atmospheric Science Program, Department of Geological and Atmospheric Sciences, Iowa State University, Ames, Iowa (2006).

Fonte (Cavin Rawlins) 

Boa Sorte e Bom Trabalho a Todos!