Circulações locais no Rio Grande do Sul: brisas marítima/terrestre e sua interação com as brisas lacustres/terrestres

A região sul do Rio Grande do Sul está em localização favorável à formação de tipos de brisa bem caracterizados devido a sua proximidade com os sistemas lacustres e também o Oceano Atlântico. A diferença de vegetação e as temperaturas da superfície do mar, da laguna e do solo, são os principais impulsionadores das circulações locais. Uma das formas de analisar estas circulações locais é através de modelos que simulam a formação da brisa. Desta forma utilizou-se o modelo de mesoescala Weather Research and Forecasting para caracterizar as circulações locais na região sul do Brasil devido às influências do Oceano Atlântico e das lagoas presentes na região: Lagoa dos Patos, Lagoa Mangueira e Lagoa Mirim. Ao todo foram realizadas três simulações: uma para a validação do modelo e duas para simulação das brisas. O modelo apresentou correlações entre 0,7 e 0,9 para a temperatura do ar a dois metros e para a pressão atmosférica. As correlações para a umidade específica e para o vento a dez metros ficaram entre 0,3 e 0,8. Na simulação básica, a brisa lacustre apresentou intensidade máxima às 15 UTC (12 HL) sobre a Lagoa dos Patos e Mangueira e às 18 UTC (15 HL) sobre a Lagoa Mirim. Nos horários entre 0 UTC (21HL) e 9 UTC (6 HL), período em que a brisa terrestre está atuante, observou-se a rotação do vento no sentido anti-horário e também diminuição de intensidade. Para a simulação idealizada onde foi suprimido o efeito sinótico, a brisa marítima no início de sua formação sofreu um bloqueio pela brisa lacustre no horário das 15 UTC (12 HL). Esta oclusão permanece até às 18 UTC (15 HL). Após este período a brisa lacustre diminui a intensidade e dá lugar a brisa marítima que possui direção leste com intensidade menor do que a que foi observada na simulação básica. A brisa terrestre teve início às 0 UTC (21 HL) e seu valor máximo foi de 4 m/s as 9 UTC (6 HL). Para a validação do modelo concluiu-se que o mesmo é adequado para a avaliação das circulações locais. A brisa terrestre caracterizou-se melhor sem a presença do vento sinótico. As brisas Lacustres das Lagoas Mirins e dos Patos possuem influência maior do que a brisa gerada pela Lagoa Mangueira e em determinados períodos opõem-se ao avanço da brisa marítima. A associação do vento sinótico a brisa marítima intensifica a velocidade dos ventos, que por sua vez sobrepõem-se a brisa lacustre no final da tarde. A brisa terrestre formada durante a noite não é forte o suficiente para sobrepor o vento sinótico, mas reduz sua intensidade e altera sua direção.

The southern region of Rio Grande do Sul is in a location favorable to the formation of local breezes due to its proximity to the lake systems and the Atlantic Ocean. The difference in surface temperatures of the sea, the lagoon, and the soil and in vegetation are the main drivers of local circulations. Models that simulate the formation of the breeze can be apply to analyze these local circulations. Therefore, we used the mesoscale model Weather Research and Forecasting to characterize the local circulations in southern Brazil due to the influences of the Atlantic Ocean and lakes in the region: Lagoa dos Patos, Lagoa Mirim and Lagoa Mangueira. Three simulations were performed, one for model validation and two for simulation of breezes. The validation run showed correlations between 0.7 and 0.9 for air temperature at two meters and for atmospheric pressure. The correlations for the specific humidity at two meters and the wind at ten meters were between 0.3 and 0.8. In the basic simulation, the lake breeze showed maximum intensity at 15 UTC (12 local time) on the Lagoa dos Patos and at 18 UTC (15 local time) on the Lagoa Mirim. At times between 0 UTC (21 local time) and 9 UTC (6 local time), when the land breeze is active, there was wind rotation in the counterclockwise direction and also decrease in intensity. For the idealized simulation where the synoptic influence was suppressed, the sea breeze early in its formation suffered a blockade by lake breeze at 15 UTC (12 local time). This occlusion remains until 18 UTC (15 local time). After this period, the lake breeze intensity decreases and gives way to sea breeze which has an eastward direction with lower intensity than that observed in the basic simulation. The land breeze began at 0 UTC (21 local time) and its maximum value was 4 m/s at 9 UTC (6 local time). The validation of the model indicated that it is suitable for evaluating local circulations. The land breeze is characterized best without the presence of synoptic wind. Lake breezes from Lagoons Mirins and Patos have greater influence than the breeze generated by Lagoon Mangueira and at certain times oppose the advance of the sea breeze. The association of the synoptic wind intensifies the sea breeze wind speeds, which in turn overlap the lake breeze in the late afternoon. The land breeze formed at night is not strong enough to override the synoptic wind, but reduces its intensity and changes its direction.