1) O documento analisa os fatores atmosféricos que contribuem para a ocorrência de downbursts, incluindo índices como CAPE e CINE. 2) É descrito um caso em Porto Alegre, Brasil em 2013 que apresentou características como aumento repentino de velocidade do vento e pressão atmosférica, indicando a ocorrência de um downburst. 3) Os autores concluem que as características observadas no caso estudado estão de acordo com as condições necessárias para a ocorrência de downbursts em ambient

1. ANÁLISE DE UM AMBIENTE FAVORÁVEL À
OCORRÊNCIA DE DOWNBURSTS
LIMA, E. G.(1,2) and LOREDO-SOUZA, A. M. L.(1,3)
(1) Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brazil
((2)elias.gl@hotmail.com, (3)00009661@ufrgs.br)
SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE CLIMATOLOGIA
FLORIANÓPOLIS – SANTA CATARINA
Porto Alegre, 16 de setembro de 2013

2. Contextualização
• Este trabalho é um estudo preliminar dentro da questão de pesquisa do
meu trabalho de mestrado que está sendo desenvolvido a respeito do
estudo de simulação física de downburts;
• Portanto, é um trabalho que explora a interdisciplinaridade entre a
engenharia civil e a meteorologia;
• Vinculado ao Laboratório de Aerodinâmica das Construções (LAC);
• E ao programa de Pós-graduação em Eng. Civil da UFRGS;

3. Super Célula, Derechos, Linhas de Instalibilidade, Tempestade Tropical, Ciclones Tropicais.
o
•;
•Downbursts•Tornados
INTRODUÇÃO
Ventos TS e EPS
Não apresentam ventos necessarimanete
menos intensos, mas são mais
conhecidos pois os ventos produzidos
estão em equilíbrio dinâmico com a
rugosidade da superfície terrestre.
Sistemas de pressão
plenamente desenvolvidos
(Extend Pressure System - EPS)
Thunderstorm (TS)
Tempestade Convectiva ou
Convecção Profunda

4. INTRODUÇÃO
A Simulação da Camada Limite Atmosférica
Figura 2.Túnel de retorno fechado.
Fonte: LOREDO-SOUZA et al. (2004)
Fonte: ABNT (1989) Fonte: LOREDO-SOUZA et al. (2004)
Figura 3. Perfis de velocidades médias e tensões de
Reynolds da CLA e alturas características.
Figura 1. Isopletas de velocidade máxima
média medida (3 e 10m de altura, período de
retorno: 50 anos; terreno plano)

5. INTRODUÇÃO
Quando o vento gerado não é compatível EPS?
Fonte: Chen e Letchford (2004)
Velocidade e Direção aprox. cte.
Fonte: Holmes (200a)

6. Resultados Parciais

7. Resultados Parciais
Simulação Numérica
Simulação Física através de Wall Jet

8. INTRODUÇÃO
Downbursts
Fonte: Fujita, 1981
Modelo de entranhamento de Stommel:
Força as nuvens a gastar energia aquecendo
o ar entranhado para a temperatura virtual
da nuvem.
Evaporative Cooling

9. INTRODUÇÃO
Ambientes atmosféricos de ocorrência de downburst
Figura 9. Estágios de um downburst
• Foco do Estudo são os downbursts
característicos de ambientes úmidos.
• Pois geram ventos mais intensos
CARACENA et al (1989)
Ambiente intemediário
Ambiente ÚmidoAmbiente Seco

10. INTRODUÇÃO
Problemas à Sociedade
Edifícios
Torres e cabos
Pontes
Edifícios Altos
Aerogeradores
Como mitigar esses riscos?

11. QUESTÃO DE PESQUISA
• É necessário aprimorar o conhecimento a respeito de
tempestades severas (Nascimento, 2005);
• Aumento da frequência das tempestades (INPE, 2013);
• Downbursts mais comuns que tornados (nos EUA) (NOAA);
• Necessidade da simulação de ventos provenientes de diferentes
tipos de fenômenos (Riera, 2010);
• Baseando-se especialmente nesses fatores percebe-se a
necessidade de se identificar ambientes favoráveis a
ocorrência de Downbursts.
?
!

12. 1. Wind Index (WINDEX)
2.Microburst Windspeed Potencial Index
(MWPI)
3. Dry Microburst Index (DMI)
4. Downdraft Convective ... (DCAPE)
5. Wet Microburst Severy Index (WMSI)
6. Hybrid Microburst Index (HMI)
Uma Breve Revisão
Índices para previsibilidade de Downbursts
• Aplicações são exclusivas
para o território
estadunidense
• Provenientes de dados de
satégiles (GOES 12)
• Uteis na identificação de
ambientes propícios a
ocorrência de Downbursts

13. Observação de
blowdowns na
amazônia brasileira a
partir de observações
do Satélite Landsat
Adaptado de Nelson et
al (2004)
Figura 13. Sequência de medidas
tomadas a 5m de altura a cima dos
topos das árvores, no dia 23 de abril
de 1987 na estação meteorológica da
Reserva Florestal Ducke –
Amazonas. a) velocidade do vento,
b) temperatura equivalente, c)
precipitação, d) umidade específica
do ar e e) temperatura do ar.
Fonte: Garstang et al (1998)
Fonte: CEPAD (2010)
?
?
?
Uma Breve Revisão

14. Buscando-se ampliar o conhecimento a cerca da ocorrência do fenômeno no Brasil,
foram feitos alguns estudos de casos considerando os seguintes fatores que
caracterizam um ambiente propício a ocorrência de downburts:
• Valores do índice CAPE > 1000m2.s-2 (Caracena, 1989 e Mota, 2004);
• Valores de CINE 50 a 100 m2.s-2 (Valores nem tão baixos nem tão altos)
• Uma camada de ar seco entrando na tempestade na média troposfera (700hpa e 500hpa)
(Caracena, 1989; Foster 1958);
• Diferença entre o valor superficial de θe e o valor mínimo encontrado a cima (na região de
entranhamento de ar seco) maior ou igual a 20K;
• Decréscimo da temperatura potencial equivalente (θe) no nível de medição que varia
entre 4.00K a 18.74K Garstang et al (1998) ;
• Aumento instantâneo da pressão em superfície médio de 0.57hPa a 1.99hPa;
• Aumento da velocidade do vento em mais de 10 m/s;
Requisitos para ocorrência de downbursts
Caracena (1989) e Garstang (1998)

15. Resultados Parciais
Os resultados observados na estação meteorológica de superfície automática de Porto
Alegre 81971, num caso ocorrido dia 3 de maio de 2013, foram:
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223
2/5/13 3/5/13
VelocidadedeRajada(m/s)
Horas (UTC)
Velocidade de Rajada (m/s)
990
995
1000
1005
1010
1015
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223
2/5/13 3/5/13
PressãoMáxima(hPa)
Horas (UTC)
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20 21 2223 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23
2/5/13 3/5/13
Temperatura(C)
Horas (UTC)
• Rajada de vento de 10m/s no horário da
sondagem (70% maior que os picos
registrados nas horas anteriores e
posteriores à sondagem)
• Aumento intantâneo da pressão
atmosférica na ordem de 1hPa.
Inst.
Máx.
Mín.

16. −40 −30 −20 −10 0 10 20 30 40
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000 0.4 1 2 4 7 10 16 24 32 40g/kg121 m
800 m
1532 m
3167 m
5850 m
7540 m
9610 m
10860 m
12320 m
14080 m
16510 m
SLAT −30.00
SLON −51.18
SELV 3.00
SHOW −3.26
LIFT −1.75
LFTV −2.29
SWET 286.0
KINX 35.80
CTOT 23.80
VTOT 26.30
TOTL 50.10
CAPE 586.6
CAPV 685.1
CINS −183.
CINV −159.
EQLV 226.3
EQTV 225.9
LFCT 710.5
LFCV 728.3
BRCH 4.24
BRCV 4.95
LCLT 292.6
LCLP 953.3
MLTH 296.7
MLMR 15.24
THCK 5729.
PWAT 46.96
00Z 03 May 2013 University of Wyoming
83971 SBPA Porto Alegre (Aero)
• A sondagem atmosférica
realizada apresentou um
índice CAPE de 586.6;
• Uma camada seca em
aprox. 450hPa, indicando
entranhamento de ar seco;
• Θe de 14,6K (447hpa =
326,9K e 1013hpa = 341,5K)
• Cisalhamento e mudança
da direção da velocidade
vertical do vento;
• Não houve precipitação
registrada naquele horário;
Resultados Parciais

17. • As características propostas por Caracena et al. (1989) indicam a ocorrência de um
ambiente úmido propício a ocorrência de Downbursts;
• São observados casos de ventos intensos mesmo com um índice CAPE relativamente
baixo;
• A variação de Θe é relativamente baixa;
• Garstang (1998) sugere devido a baixa resolução espacial de dados meteorológicos
provenientes de estações automáticas, estima-se que a velocidade realmente
ocorridapode ser até 30% maior que a registrada;
• Futuramente serão analisados mais casos ainda mais expressivos para obtenção de
dados mais conclusivos sobre a ocorrência do fenômeno no Brasil.
Conclusões e Discussões

18. Referências
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identificationLABORATORY. [S.l: s.n.]. Disponível em:
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