The Use of CloudSat Data to Characterize The Microphysical Structure of Extreme Precipitation Events over South and Southeast of Brazil

• Main Authors: Bruno Muniz Duarte, osé Ricardo de Almeida França, Leonardo Abreu Jorge Justo
• Format: Article
• Language: English
• Published: Universidade Federal do Rio de Janeiro 2018-04-01
• Series: Anuário do Instituto de Geociências
• Subjects: Microfísica de nuvens; CloudSat; Sensoriamento remoto; Eventos extremos;
• Online Access: http://www.anuario.igeo.ufrj.br/2018_01/2018_1_15_27.pdf

O objetivo deste trabalho é investigar a estrutura microfísica das nuvens de eventos de precipitação extrema nas regiões sul e sudeste do Brasil. Sete casos foram estudados com dados do satélite CloudSat, através de seu radar perfilador de 94 GHz, complementados com estimativas de precipitação do satélite Aqua. Os parâmetros analisados foram: raio efetivo, conteúdo de água e concentração de partículas, cada uma para água líquida e gelo, criando um conjunto de seis variáveis. Nos aspectos gerais, os resultados revelaram eventos com predomínio de nuvens do tipo Nimbostratus, com altos valores de parâmetros de água líquida, e eventos com predomínio de nuvens Cumulonimbus, onde a presença de partículas de gelo assume papel mais importante na correlação com os extremos de precipitação. Perfis verticais no local de maior precipitação estimada foram analisados individualmente para cada caso, o que levou à separação de dois grupos de casos: Grupo A, com as maiores taxas estimadas de precipitação; e Grupo B, com as taxas relativamente menores. O Grupo A apresentou valores notadamente mais baixos para os parâmetros de água líquida na parte baixa da nuvem. Por exemplo, na altitude de 2 km, a média de raio efetivo ficou em torno de 5 µm, contra 10 µm no Grupo B. Na análise dos parâmetros de gelo, o Grupo A apresentou valores relativamente mais altos na parte alta da nuvem. O conteúdo de gelo alcançou máximos entre 1 e 1,5 gm-3, enquanto apenas um dos casos do Grupo B ultrapassou 0,5 gm-3. O topo das nuvens no Grupo A ficou em torno de 14 km, enquanto no Grupo B ficou entre 10 e 11 km. Os resultados encontrados são validados por observações obtidas em metodologias anteriores, que permitiam somente medidas locais. O CloudSat preenche os espaços, revelando a imagem completa. Será preciso expandir o número de casos estudados para que se encontre as assinaturas microfísicas de eventos extremos, e este trabalho contribui como ponto de partida para futuros estudos e até ferramentas operacionais