Sistema de detecção de frentes frias associadas a eventos meteorológicos de médio e alto impacto no centro sul da América do Sul

Abstract

Os Sistemas Frontais (SFs) atuantes no sul e centro-sul da América do Sul (AS) se caracterizam como causadores de eventos de médio e alto impacto. Este trabalho objetiva avaliar os efeitos da passagem de frentes frias (FF) por estas regiões por meio de um método automatizado de detecção. Nesta região se delimitaram 10 áreas, sendo 5 litorâneas e 5 continentais. Como procedimento metodológico, desenvolveu-se um algoritmo computacional, denominado de Índice de Detecção de Frentes Frias (IFF), para detecção e caracterização das FFs por meio dos dados da reanálise do CFSR e CFSRv2, a cada 6 horas, da componente meridional do vento a 10 m e da temperatura do ar a 2 m. O IFF normalizado possibilitou avaliar a taxa de detecção e a intensidade de cada FF entre 1991 e 2020. A taxa de detecção adequou-se em 17%, considerado como o percentual mínimo do IFF que representasse a atuação de uma FF. O algoritmo, denominado de método objetivo (MOBJ), foi validado da seguinte maneira: a partir de 51 casos pré-selecionados de FFs que impactaram a região que compreende o Estado de Santa Catarina e arredores (AL4) entre 2015 e 2020, denominado de método observacional (MOBS) e pela comparação com as FFs catalogadas do Boletim Climanálise (MCLN) de 1996 a 2013. Os principais resultados mostram que: (1) o MOBJ se apresenta coerente na representação dos 51 casos e com as FFs do MCLN; (2) a climatologia de FFs apresenta uma frequência média anual em torno de 70 sistemas; na variabilidade sazonal verifica-se uma maior frequência no inverno, onde esses sistemas são mais intensos, com uma média de 20 FFs por ano; os padrões de deslocamento e intensidade mostram a diminuição de FFs conforme estas avançam em direção à latitudes menores e a maior frequência mensal de FFs ocorre entre junho e novembro. E por fim, com o modelo conceitual construído, classificou-se 4 principais trajetórias das FFs denominadas de oceânicas, litorâneas-oceânicas, continentais-litorâneas e as continentais.The Frontal Systems (SFs) operating in the South and Center-south of South America (AS) characterize events as causing medium and high impact. This work aims to evaluate the effects of cold fronts (FF) passage through these regions by using an automated detection method. In this region, 10 areas were delimited, being 5 coastal and 5 continental. A methodological procedure generates a computational algorithm called Cold Front Detection Index (IFF), for detection and characterization of FFs through data from the reanalysis of CFSR and CFSRv2, every 6 hours, of the meridional component wind at 10 m, and the air temperature at 2 m. The normalized IFF made it possible to evaluate the detection rate and intensity of each FF between 1991 and 2020. The detection rate was adjusted to 17%, considered as the minimum percentage of the IFF that represents the performance of an FF. The algorithm, called objective method (MOBJ), was validated as follows: from 51 pre-selected cases of FFs that impacted the region comprising the State of Santa Catarina and surroundings (AL4) between 2015 and 2020, called observational method (MOBS) and by comparison with the FFs cataloged from the Boletim Climanálise (MCLN) from 1996 to 2013. The main results show that: (1) the MOBJ is coherent in the representation of the 51 cases and with the FFs of the MCLN; (2) the climatology of FFs has an average annual frequency of around seventy systems; in seasonal variability, there is a higher frequency in winter, when these systems are more intense, with an average of 20 FFs per year; the displacement and intensity patterns show the decrease of FFs as they advance towards lower latitudes and the highest monthly frequency of FFs occurs between June and November. And, finally, basing on the built conceptual model, 4 main trajectories of the FFs called Oceanic, Coastal-oceanic, Continental-coastal and Continental were classified.