Caracterização de eventos extremos do nível do mar em Santos e sua correspondência com as reanálises do modelo do NCEP no sudoeste do Atlântico Sul

Este trabalho tem como objetivo identificar a influência atmosférica em escala sinótica sobre o oceano, para eventos extremos de maré meteorológica na costa sudeste brasileira. Para isso foram utilizados dados de elevação do nível do mar do Porto de Santos-SP, campos de vento e pressão em superfície das reanálises do modelo do NCEP abrangendo o Atlântico Sul, no período de 1951 a 1990. Foi possível identificar a variabilidade sazonal e o padrão de evolução dos sistemas atmosféricos associados aos eventos extremos, de grande relevância para aplicações em prognósticos e alertas a autoridades. O outono e inverno apresentaram a maior ocorrência de extremos positivos (40,2 % e 30,8 % respectivamente), enquanto a primavera e o inverno foram as estações com maior número de extremos negativos (47,2 % e 32,3 % respectivamente). Os resultados mostram que os casos mais importantes de sobre-elevação do nível do mar ocorrem com a evolução e persistência de sistemas de baixa pressão sobre o oceano, com ventos de sudoeste acima de 8 m/s, juntamente com o anticiclone da retaguarda posicionado sobre o continente.

Relationship between the southern annular mode and southern hemisphere atmospheric systems

Seasonal relationship between the Southern Annular Mode (SAM) and the spatial distribution of the cyclone systems over Southern Hemisphere is investigated for the period 1980 to 1999. In addition, seasonal frontogenesis and rainfall distribution over South America and South Atlantic Ocean during different SAM phases were also analyzed. It is observed that during negative SAM phases the cyclone trajectories move northward when compared to the positive one, and in the South America and South Atlantic sector there is intense frontogenetic activity and positive anomaly precipitation over the Southeast of the South America. In general, SAM positive phase shows opposite signals.

Study of the equatorial Atlantic Ocean mixing layer using a one-dimensional turbulence model

The General Ocean Turbulence Model (GOTM) is applied to the diagnostic turbulence field of the mixing layer (ML) over the equatorial region of the Atlantic Ocean. Two situations were investigated: rainy and dry seasons, defined, respectively, by the presence of the intertropical convergence zone and by its northward displacement. Simulations were carried out using data from a PIRATA buoy located on the equator at 23º W to compute surface turbulent fluxes and from the NASA/GEWEX Surface Radiation Budget Project to close the surface radiation balance. A data assimilation scheme was used as a surrogate for the physical effects not present in the one-dimensional model. In the rainy season, results show that the ML is shallower due to the weaker surface stress and stronger stable stratification; the maximum ML depth reached during this season is around 15 m, with an averaged diurnal variation of 7 m depth. In the dry season, the stronger surface stress and the enhanced surface heat balance components enable higher mechanical production of turbulent kinetic energy and, at night, the buoyancy acts also enhancing turbulence in the first meters of depth, characterizing a deeper ML, reaching around 60 m and presenting an average diurnal variation of 30 m.

Estudo de caso de uma situação atmosférica entre 12 e 19 de setembro de 2008, com algumas características semelhantes ao evento Catarina

Este trabalho apresenta uma análise das condições sinótica e dinâmica associadas ao desenvolvimento do ciclone ocorrido entre 12 e 19 de setembro de 2008, com o objetivo de destacar diferenças e semelhanças com o ambiente em que se inseriu o evento Catarina em março de 2004. As principais semelhanças foram encontradas no padrão sinótico geral: a ocorrência de um padrão típico de bloqueio do tipo dipolo associado à anomalia de vorticidade potencial em altos níveis; cavado em níveis médios com inclinação para oeste; a presença de uma coluna de vorticidade ciclônica desde a superfície até a baixa estratosfera; e, em superfície, o padrão de uma alta ao sul de uma baixa pressão. Apesar das semelhanças no padrão geral, diferenças ocorreram entre os dois eventos que influenciaram na intensidade dos sistemas: o Catarina ocorreu em latitudes mais baixas em relação ao caso de setembro de 2008; o padrão típico de bloqueio associado ao caso de setembro de 2008 durou um dia e meio, enquanto no evento Catarina foi de três dias; a configuração da advecção de temperatura na camada entre 1000-500 hPa favoreceu o deslocamento do evento de setembro de 2008 para leste/sudeste, ao contrário do Catarina, a advecção de ar quente a leste do ciclone foi praticamente suprimida e a tendência de altura geopotencial passou a ser positiva, padrões que impedem o deslocamento do sistema para leste; no caso de setembro de 2008 o padrão da inversão do gradiente meridional de temperatura potencial na superfície de -2,0 unidade de vorticidade potencial (UVP) foi caracterizado pela incursão de uma região alongada de ar quente vinda do equador em direção ao sul e ar frio vinda do sul em direção ao equador, enquanto no caso Catarina a inversão ocorre pelo isolamento de uma bolha de ar frio ao norte e uma bolha de ar quente ao sul, o que pode ter contribuído para maior duração do padrão de bloqueio, pois a dissipação neste caso é dificultada. Sistemas como o Catarina podem ser raros no Atlântico Sul, mas isso não ocorre em relação ao ambiente sinótico em que se formou o Catarina. Para melhor entender o processo atmosférico que levou à formação do Catarina, é necessário realizar experimentos numéricos de sensibilidade para o caso de setembro de 2008 com o objetivo de verificar a possibilidade do ciclone extratropical se tornar um ciclone tropical.

Hydrometeor and latent heat profiles of tropical cyclones Conson, Ivan and Catarina using PR/TRMM data

ABSTRACT Microphysical and thermodynamical features of two tropical systems, namely Hurricane Ivan and Typhoon Conson, and one sub-tropical, Catarina, have been analyzed based on space-born radar PR measurements available on the TRMM satellite. The procedure to classify the reflectivity profiles followed the Heymsfield et al (2000) and Steiner et al (1995) methodologies. The water and ice content have been calculated using a relationship obtained with data of the surface SPOL radar and PR in Rondonia State in Brazil. The diabatic heating rate due to latent heat release has been estimated using the methodology developed by Tao et al (1990). A more detailed analysis has been performed for Hurricane Catarina, the first of its kind in South Atlantic. High water content mean value has been found in Conson and Ivan at low levels and close to their centers. Results indicate that hurricane Catarina was shallower than the other two systems, with less water and the water was concentrated closer to its center. The mean ice content in Catarina was about 0.05 g kg-1 while in Conson it was 0.06 g kg-1 and in Ivan 0.08 g kg-1. Conson and Ivan had water content up to 0.3 g kg-1 above the 0ºC layer, while Catarina had less than 0.15 g kg-1. The latent heat released by Catarina showed to be very similar to the other two systems, except in the regions closer to the center.

Time evolution of the South Atlantic Magnetic Anomaly

The South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA) is one of the most outstanding anomalies of the geomagnetic field. The SAMA secular variation was obtained and compared to the evolution of other anomalies using spherical harmonic field models for the 1590-2005 period. An analysis of data from four South American observatories shows how this large scale anomaly affected their measurements. Since SAMA is a low total field anomaly, the field was separated into its nondipolar, quadrupolar and octupolar parts. The time evolution of the non-dipole/total, quadrupolar/total and octupolar/total field ratios yielded increasingly high values for the South Atlantic since 1750. The SAMA evolution is compared to the evolution of other large scale surface geomagnetic features like the North and the South Pole and the Siberia High, and this comparison shows the intensity equilibrium between these anomalies in both hemispheres. The analysis of non-dipole fields in historical period suggests that SAMA is governed by (i) quadrupolar field for drift, and (ii) quadrupolar and octupolar fields for intensity and area of influence. Furthermore, our study reinforces the possibility that SAMA may be related to reverse fluxes in the outer core under the South Atlantic region.

Spatial and temporal distribution of fish in Palmas bay, Ubatuba, Brazil

The aim of this study was to analyze the distribution and abundance of the fish fauna of Palmas bay on Anchieta Island in southeastern Brazil. Specimens were caught in the summer and winter of 1992, using an otter trawl at three locations in the bay. The specimens were caught in both the nighttime and daytime. Data on the water temperature and salinity were recorded for the characterization of the predominant water mass in the region, and sediment samples were taken for granulometric analysis. A total of 7 656 specimens (79 species), with a total weight of approximately 300 kg, were recorded. The most abundant species were Eucinostomus argenteus, Ctenosciaena gracilicirrhus, Haemulon steindachneri, Eucinostomus gula and Diapterus rhombeus, which together accounted for more than 73% of the sample. In general, the ecological indices showed no differences in the composition of species for the abiotic variables analyzed. The multivariate analysis showed that the variations in the distribution of the fish fauna were mainly associated with intra-annual differences in temperature and salinity, resulting from the presence of South Atlantic Central Water (SACW) in the area during the summer. The analysis also showed an association with the type of bottom and a lesser association with respect to the night/day periods.

Occurrence, distribution and abundance of Halobates micans Eschscholtz, 1822 (Heteroptera, Gerridae) along the southeastern Brazilian coast

Data collected during an oceanographic cruise along the southeastern Brazilian coast from Cape Frio (22° 58' S) and Paraná (27° 50' S) in March 1982 showed that the marine insect Halobates micans occurred along the Southeastern Brazilian Bight, but in lower abundance in low-temperature areas due to the intrusion and upwelling of South Atlantic Central Water, and in low-salinity areas in Coastal Water. Insect capture was higher at night and in the oligotrophic Tropical Water. The number of nymphs and adult females was higher, probably because of an active breeding season during the austral summer. Adult sex ratio was 1.3:1.0 (F:M). Floating gas vesicles of benthic Sargassum spp. and petroleum lumps were used by females for egg-laying.

Brazilian offshore wave climate based on NWW3 reanalysis

This paper provides a description of the wave climate off the Brazilian coast based on an eleven-year time series (Jan/1997-Dec/2007) obtained from the NWW3 operational model hindcast reanalysis. Information about wave climate in Brazilian waters is very scarce and mainly based on occasional short-term observations, the present analysis being the first covering such temporal and spatial scales. To define the wave climate, six sectors were defined and analyzed along the Brazilian shelf-break: South (W1), Southeast (W2), Central (W3), East (W4), Northeast (W5) and North (W6). W1, W2 and W3 wave regimes are determined by the South Atlantic High (SAH) and the passage of synoptic cold fronts; W4, W5 and W6 are controlled by the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and its meridional oscillation. The most energetic waves are from the S, generated by the strong winds associated to the passage of cold fronts, which mainly affect the southern region. Wave power presents a decrease in energy levels from south to north, with its annual variation showing that the winter months are the most energetic in W1 to W4, while in W5 and W6 the most energetic conditions occur during the austral summer. The information presented here provides boundary conditions for studies related to coastal processes, fundamental for a better understanding of the Brazilian coastal zone.

Estádio sucessional e fatores geográficos como determinantes da similaridade florística entre comunidades florestais no Planalto Atlântico, Estado de São Paulo, Brasil

A análise das relações de similaridade florística entre comunidades geralmente conduz ao estabelecimento de padrões, condicionados por fatores diversos que determinam a ocorrência ou não das espécies em diferentes locais. Em busca de tais padrões, foram analisadas as relações de similaridade florística entre comunidades florestais localizadas na região do Planalto de Ibiúna, estado de São Paulo, Brasil. Incluíram-se na análise 21 fragmentos florestais e seis sítios em uma Reserva Florestal contínua, sendo que a composição florística e a estrutura da comunidade arbórea (DAP mínimo 5 cm) em cada local foram amostradas pelo método de quadrantes. Aplicaram-se dois métodos de análises multivariadas: 1) Análise de Correspondência Destendenciada (DCA), com base no índice de similaridade de Sørensen; e 2) Divisão Hierárquica Dicotômica (TWINSPAN). A similaridade florística foi mais elevada entre comunidades em estádios sucessionais semelhantes, especialmente se estivessem geograficamente próximas. Há um gradiente florístico associado à latitude, indicando tratar-se de uma região de transição entre biomas. Nos sítios situados na face norte da região de estudo estão presentes espécies que também ocorrem no cerradão e em floresta estacional semidecidual, enquanto nos sítios situados na face sul prevalecem espécies características da floresta ombrófila densa.

Bleaching of melanin in the epidermis of South American fur seal and its application on enzyme immunohistochemistry

The South American fur seal (Arctocephalus australis) is an amphibious marine mammal distributed along the Atlantic and Pacific coasts of South America. The species is well adjusted to different habitats due to the morphology of its fin-like members and due to some adaptations in their integumentary system. Immunohistochemical studies are very important to evaluate the mechanisms of skin adaptation due the differential expression of the antigens present in the tissue depending of the region of the body surface. However, its strongly pigmented (melanin) epidermis prevents the visualization of the immuno-histochemical chromogens markers. In this study a melanin bleaching method was developed aimed to allow the visualization of the chromogens without interfering in the antigen-antibody affinity for immunohistochemistry. The analysis of PCNA (proliferating cell nuclear antigen) index in the epidermis of A. australis by immunohistochemistry with diaminobenzidine (DAB) as chromogen was used to test the method. The bleaching of the melanin allowed to obtain the cell proliferation index in epidermis and to avoid false positive results without affecting the immunohistochemical results.

Análise de um ciclone semi-estacionário na costa sul do Brasil associado a bloqueio atmosférico

Na primeira semana de maio de 2008, durante quatro dias, um ciclone em superfície permaneceu semi-estacionário na costa da região sul do Brasil. Este sistema foi responsável por chuvas e ventos fortes no Rio Grande do Sul e Santa Catarina, os quais causaram muitos danos (queda de árvores, enchentes e desabamentos). O objetivo deste trabalho é avaliar o processo de formação e entender os mecanismos responsáveis pelo lento deslocamento do ciclone, já que a maioria dos ciclones nesta região possui deslocamento mais rápido. A equação de desenvolvimento de Sutcliffe mostrou que a advecção de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e a advecção de ar quente na camada entre 1000-500 hPa foram mecanismos importantes para a ciclogênese. Neste período, o intenso aquecimento diabático também contribuiu para a ciclogênese, à medida que se contrapôs ao intenso resfriamento adiabático devido aos movimentos verticais ascendentes. A advecção de vorticidade absoluta ciclônica que favoreceu a ciclogênese esteve associada a um Vórtice Ciclônico em Altos Níveis (VCAN), que se formou numa região de anomalia de vorticidade potencial. O VCAN se manteve semi-estacionário e compôs o setor norte de um bloqueio do tipo dipolo. Tal bloqueio intensificou um anticiclone em superfície, situado a sul/leste do ciclone, o que contribuiu para o ciclone se manter semi-estacionário. O movimento atípico e lento do ciclone para sul, e em alguns períodos para sudoeste, esteve associado com advecções de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e de ar quente no seu setor sul. Somente quando o bloqueio em níveis médios e a anomalia de vorticidade potencial em níveis médios/altos se enfraqueceram, o ciclone em superfície se afastou da costa sul do Brasil.

Propagacão das ondas de rossby nos invernos de máxima freqüência de ocorrência de geadas na pampa úmida

Neste trabalho estudou-se a influência dos padrões de onda extratropicais, que favorecem o desenvolvimento de eventos extremos frios no sudeste Sul-Americano, e em particular na região conhecida como Pampa Úmida. O aquecimento anômalo observado na região do oceano Pacífico tropical ocidental a nordeste da Austrália, durante os invernos de máxima freqüência de ocorrência de Geadas Generalizadas (GG) no centro-leste da Argentina, (região conhecida como Pampa Úmida - PU), atua como disparador de ondas de Rossby, as quais se propagam até o continente, favorecendo assim a ocorrência daqueles eventos. O padrão de propagação obtido nas simulações numéricas com um modelo baroclínico global, mostra o predomínio de um número de onda 3. Adicionalmente, foram analisadas as correlações do vento meridional em altos e baixos níveis observados para os eventos de GG, selecionados dentro dos invernos de máxima freqüência de ocorrência desses eventos. O vento meridional global em 250hPa apresenta regiões com correlação estatisticamente significativa com o vento meridional médio na PU. A configuração obtida no caso do vento meridional global em 250hPa, correlacionado com o vento meridional na PU, pode estar associada ao padrão de propagação das ondas simuladas numericamente a partir da forçante tropical. Igualmente importantes e significativos são os valores de correlação do vento sul nos baixos níveis, em particular para toda região da PU. O padrão de ondas simulado está bem representado pelas significativas correlações entre o vento meridional hemisférico em altos níveis e a temperatura no dia de evento de GG.

Regimes de precipitação na América do Sul: uma revisão bibliográfica

Como a América do Sul se estende por diferentes latitudes e possui formas de relevo variadas, proporciona a atuação e o desenvolvimento de diferentes sistemas atmosféricos, os quais contribuem para a não homogeneidade climática da região. Portanto o objetivo deste estudo é apresentar uma revisão dos sistemas atmosféricos que atuam nos diferentes setores do continente sul-americano e que contribuem para a precipitação.