Resumo O presente trabalho evidencia a ocorrência de vento tipo foehn nas encostas orientais das serras do Sudeste do Brasil. Um caso particular foi detectado a partir de evidências observacionais em 4 de Julho de 2015 perto da cidade de Cruzeiro, Estado de São Paulo, na Serra da Mantiqueira. Os resultados obtidos por simulações numéricas são consistentes com a ocorrência de vento foehn, como pode ser visto a partir da análise de padrões regionais e séries temporais de certos parâmetros meteorológicos.

Abstract The present study gives evidence of the occurrence of foehn-like wind on the eastern slopes of the mountains at Southeastern Brazil. A particular case was detected based on observational evidence on 4 July 2015 near the city of Cruzeiro, state of Sao Paulo, on the Serra da Mantiqueira mountains. Results obtained from numerical simulations are consistent with the foehn wind occurrence deducted from the analysis of regional patterns and time series of selected meteorological parameters.

ABSTRACT Drought is a natural and recurrent phenomenon. It is considered ‘a natural disaster’ whenever it occurs in an intensive manner in highly populated regions, resulting in significant damage (material and human) and loss (socioeconomic). This paper presents the efforts developed to monitor the impact of drought in the semiarid region of Northeast Brazil. In this scope, information from different sources is compiled to support the evaluation and identification of impacted municipalities, with the main objective of supporting emergency actions to mitigate their impact. In the semiarid region of Brazil there are frequent occurrences of dry periods during the rainy season, which, depending on the intensity and duration, can cause significant damage to family-farmed crops, with a farming system characterized by low productivity indices. However, rain-fed agriculture has great economic expression and high social importance due to the region is densely occupied, and contributes to the establishment of communities in the countryside. Specifically, in the present study, the methodology adopted to monitor the impact of agricultural droughts, including an analysis of the hydrological year 2015-2016, is presented, considering different water stress indicators for the identification of the affected municipalities and assessment of the methods and tools developed.

Resumo O presente trabalho analisa as características principais das frentes frias causadoras de chuvas intensas no litoral do Estado de Santa Catarina, com a finalidade de melhorar o conhecimento e a previsão desse tipo de situação. Para isso, foi feita uma climatologia sinótica das frentes frias, utilizando reanálises CFSR do NCEP e dados de precipitação do CPTEC/INPE no período 1998-2010, a partir dos quais foram separados 5% das frentes frias mais chuvosas da série. Os resultados mostram que as frentes frias que provocam chuvas mais volumosas ocorrem ao longo de todo o ano, associadas à penetração de cavados frios, intensos e pouco baroclínicos nos níveis médios e altos da atmosfera. A lenta evolução da situação meteorológica permite a intensificação de um cavado na baixa troposfera, que provoca a gradativa intensificação da instabilidade termodinâmica sobre o leste de Santa Catarina, através da advecção de calor e umidade desde a Amazônia. A frente fria que dispara a precipitação apresenta forte inclinação nos baixos níveis e lento deslocamento. Em geral, a situação meteorológica apresenta poucas variações sazonais e pode ser identificada, em média, com pelo menos 48 h de antecedência.

Abstract This article analyze the main characteristics of cold fronts yielding heavy rains on the coast of the State of Santa Catarina with the further purpose of improving its knowledge and prediction. A synoptic climatology was performed using NCEP CFSR reanalyzes and CPTEC/INPE precipitation data for the1998-2010 period, considering 5% of the wettest cases. Results showed that cold fronts causing heaviest precipitation have a rather uniform temporal distribution along the year, associated with strong, cold and rather barotropic troughs at middle and upper levels. The slow meteorological evolution allows a progressive low-level trough deepening that increase temperature and moist advection from the Amazon to eastern Santa Catarina thus intensifying thermodynamic instability. The cold front that triggers precipitation has strong low-level tilt and slow movement. Atmospheric conditions linked to frontal passages causing heavier precipitation have minor seasonal variability and can be detected at least 48 hours in advance.

Resumo O trabalho apresenta uma classificação sinótica de frentes frias sobre o leste do Estado de Santa Catarina (SC), com o propósito de identificar os principais padrões sinóticos associados com chuvas extremas na região do Vale do Itajaí. A metodologia utilizada foi a técnica de Análise de Componentes Principais aplicada à série de reanálises do Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) (NCEP) para o período 1979-2010. Previamente, realiza-se uma climatologia de frentes frias sobre o leste de SC, cujos resultados mostram uma maior frequência de frentes frias associadas a chuvas extremas no Vale do Itajaí durante a primavera. Os resultados fornecem cinco padrões sinóticos principais que representam 83,4% dos casos de frentes frias com chuvas extremas no Vale do Itajaí. O padrão sinótico mais frequente mostra um intenso fluxo de quadrante sudeste sobre a região de estudo, determinado pela presença de um forte anticiclone pós-frontal observado sobre o sul da Província de Buenos Aires, cuja frente fria associada encontra-se no extremo nordeste catarinense. Por último, há dois padrões sinóticos típicos de verão relacionados com chuvas extremas no Vale do Itajaí; um relacionado com episódios de Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) e outro associado com a Baixa do Chaco (BCH).

Abstract This paper presents a synoptic classification of cold fronts over the east of Santa Catarina (SC) state, in order to identify the main synoptic patterns associated with extreme rainfall over Itajaí Valley region. To this purpose, the Principal Component Analysis technique was applied to the Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) (NCEP) for the period 1979-2010. Previously, it was carried out a climatology of cold fronts over the east of SC, whose main results show a higher frequency of fronts associated with extreme rainfall over Itajaí Valley during spring. The results provide five main synoptic patterns that are representative of about 83.4% of all the cases of cold fronts with extreme rainfall over the Itajaí Valley region. The most frequent synoptic pattern shows an intense southeast quadrant flow over the studied area, determined by the presence of a strong post-frontal anticyclone observed over southern Buenos Aires state, whose cold front associated is in the extreme northeastern part of the SC state. Finally, there are two summer typical synoptic patterns related to extreme rainfall in the Itajaí Valley region; one related to the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) episodes and another associated with the Chaco Low (CHL).

A Baixa do Chaco (BCH) é um sistema característico da estação chuvosa e um dos componentes das Monções da América do Sul. O presente trabalho analisa aspectos ainda não definidos da BCH, como seu ciclo de vida e os processos físicos associados, assim como, o papel que este sistema desempenha na circulação atmosférica. O estudo tem como foco os meses de verão e utiliza as reanálises elaboradas com o modelo Eta/CPTEC (2000-2004). A metodologia se baseia na escolha de três mínimos e máximos de pressão no ponto 22ºS,60ºW para cada mês do período analisado, a partir dos quais se realizaram compostos dos casos "baixos" e "altos". O ciclo de vida da BCH está relacionado com a passagem de uma perturbação de tipo frontal, de escala sinótica ou maior, que afeta especialmente a baixa troposfera. A variabilidade da BCH está associada a fortes anomalias de temperatura, vento e umidade em boa parte da porção tropical e subtropical da América do Sul. Existe também uma clara relação entre a BCH e outros sistemas típicos dessa região, como a Zona de Convergência do Atlântico Sul, a Baixa do Noroeste Argentino e o Jato de Baixos Níveis. A BCH desenvolve-se, em média, devido à ocorrência de precipitação convectiva e à presença de céu claro, enquanto que sua dissipação está ligada à advecção fria pós-frontal.

The Chaco Low (CHL) is a typical feature of the rainy season and an important component of the South American Monsoon System. In this work we describe several aspects of the Chaco Low do not define yet, including its lifecycle and associated processes, as well as its role on the continental-scale circulation. The study focuses on the summer months using the ETA-CPTEC reanalysis (2000-2004). A composite of "high" and "low" CHL stages was performed using three monthly cases of maximum and minimum surface pressure at 22°S-60°W. The CHL lifecycle is related with the passage of a frontal-like disturbance of synoptic scale (or larger) affecting the lower troposphere, and occurs in concert with strong anomalies of temperature, wind and moisture over tropical/subtropical South America. There is also a clear connection between the CHL and other regional systems such as the South Atlantic Convergence Zone, the Northwestern Argentinean Low and the Low Level Jet. The deepening of the low is related with the occurrence of convective precipitation and clear skies, while the weakening of the low is mainly due to post frontal cold advection.

O trabalho apresenta uma classificação dos campos de pressão atmosférica ao nível médio do mar sobre América do Sul, durante as estações de verão e inverno, com o intuito de identificar os principais padrões sinóticos associados à Baixa do Noroeste da Argentina (BNOA) e à Baixa do Chaco (BCH). Para isso, a técnica de Análise de Componentes Principais rotacionadas foi aplicada à serie de reanálises do NCEP para o período 1985-2010. Um segundo objetivo foi determinar as principais frequências de variabilidade relacionadas com a atuação de ambos os sistemas, mediante a utilização do método de Análise Espectral. Os resultados destacam cinco padrões de circulação que representam aproximadamente 80% dos casos analisados. Durante o verão, a BCH, localizada entre o norte da Argentina, Paraguai, Mato Grosso do Sul e o sul da Bolívia, está associada principalmente com dois padrões sinóticos. A BNOA está associada apenas com um padrão sinótico, similar ao campo médio sazonal. Já no inverno, a BCH não aparece, confirmando seu caráter térmico, gerada principalmente pela liberação de calor latente, produto da convecção observada na área de atuação deste sistema. A BNOA também está associada apenas com um padrão sinótico durante esta estação. Este padrão é similar ao obtido no verão, porém representando menor porcentagem de variância e relacionado principalmente com perturbações sinóticas. A análise de frequência mostra que o modo de circulação associado à BCH tem um pico de energia em torno dos 17 dias, enquanto que a BNOA apresenta um pico de energia em torno dos 22 dias durante o verão e um relativo aumento da variabilidade sinótica no inverno.

This work performs a classification of sea level pressure fields for South America during summer and winter, in order to identify the main synoptic patterns associated with the Northwestern Argentinean Low (NAL) and the Chaco Low (CHL). To this purpose, the Principal Component Analysis technique in rotated mode was applied to the NCEP reanalysis for the period from 1985 to 2010. A second objective was to determine the main variability frequencies related to both systems, by employing Spectral Analysis. The results provide five circulation patterns, representative of about 80% of all cases. During summer, the CHL, located between northern Argentina, Paraguay, Bolivia and southern MS, is mainly associated with two synoptic patterns. The NAL is associated with a single synoptic mode, similar to the seasonal mean field. During winter, the CHL is not recognized, in agreement with its thermal nature related to latent heat released by tropical convection. The NAL is also associated with a unique synoptic mode during this season. This mode is similar to that obtained in the summer and is also related to synoptic scale disturbances but explaining a lesser percentage of variance. The Frequency Analysis show that the circulation mode associated to the CHL has an energy peak at around 17 days, while the NAL has an energy peak around 22 days in summer and a relative increase of synoptic variability in winter.

A Baixa do Chaco e a Baixa do Noroeste Argentino são frequentemente confundidas ou tratadas como um único sistema. Isso se deve a vários fatores: o pouco conhecimento que se tem sobre elas, especialmente sobre a Baixa do Chaco, a baixa resolução das reanálises globais que as mostram como um único sistema e a relativamente escassa cobertura de dados sobre a região que ocupam. Este trabalho tenta contribuir para o melhor entendimento das diferenças e semelhanças entre ambos os sistemas, analisando algumas características dinâmicas e termodinâmicas da região em que elas atuam, com a finalidade de aprofundar seu conhecimento e de possibilitar a sua melhor identificação e diferenciação. O estudo utiliza as reanálises do modelo regional Eta/CPTEC do período (2000-2004) e considera os meses de verão, período no qual as duas baixas estão ativas. Os resultados mostraram que a Baixa do Noroeste Argentino está mais relacionada com a atividade transiente, o que pode ser comprovado através da influência do jato subtropical e da variabilidade temporal de algumas variáveis, como a pressão e a temperatura potencial equivalente. A Baixa do Chaco se desenvolve numa atmosfera mais instável do ponto de vista termodinâmico, porém menos afetada pela dinâmica das latitudes médias.

The Chaco Low and the Northwestern Argentinean Low are frequently confounded or treated as a single system, due to our limited knowledge about them (especially concerning the Chaco Low), the low resolution of global analyses -that show them as a single low pressure system-, and the relatively poor data coverage over the region where they are usually located. This article aims to contribute to a better understanding of the differences and similarities between them, as well as to analyze the atmospheric dynamical and thermo-dynamical conditions where they evolve. It is considered that this study will aid to a better recognition of both systems. With this purpose, regional reanalyses from the Eta/CPTEC model for the 2000-2004 period has been used. The article focuses in summer months, since both low-pressure systems are more active during this season. Results show that the Northwestern Argentinean Low is more related to transient activity, as can be deducted from the subtropical jet influence on this system and also from the temporal variability of some key variables -such as the sea level pressure and the equivalent potential temperature-. From a thermo-dynamic point of view, the Chaco Low develops in a more unstable environment and is less influenced by middle latitude dynamics.

Serra do Mar is a mountainous region vulnerable to landslides due to frequent summer heavy rainfall and steep slopes. These mountains are located in Southeastern Brazil and lie along the coastal region. Major cities, industries, roads and pipelines are established in the Serra do Mar. A reference of landslides occurred in the winter of 2004. This is a rare case in the dry season and the civil defense was caught unprepared. We investigate the causes of these landslides in order to provide some guidance to forecasters and policy makers. Rain was mainly from stratiform clouds associated with a relatively intense cold front which persisted for about 6 days in the region. The cold front became stationary on the coast of the State of Sao Paulo as the post-frontal anticyclone, which was initially cold, acquired a barotropic structure and, consequently, a semi stationary behavior. The large scale circulation determined the persistence of southerly and southeasterly winds near the surface. After reaching the continent, these winds were lifted by the Serra do Mar mountain chain. The progression of a shortwave trough to upper levels was not the major cause of heavy precipitation, but contributed to enhance the thermodynamic instability and increase rainfall, which caused the landslides in the Serra do Mar.

La "Serra do Mar" es una estrecha cadena montañosa costera, localizada en el sudeste de Brasil, que abriga importantes ciudades, puertos, industrias y vías de comunicación. Esta región resulta muy vulnerable a las avalanchas de lodo y piedras, debido a sus inclinadas laderas y a las frecuentes e intensas lluvias. En el presente trabajo se estudia un caso de ocurrencia de avalanchas durante el período de invierno, es decir durante la estación seca, que sorprendió a las autoridades de la Defensa Civil y provocó la muerte de varias personas. El objetivo de la investigación es indagar las causas que condujeron a las avalanchas, con el fin de apoyar la tarea de los pronosticadores y los organismos tomadores de decisiones. Las lluvias fueron de tipo estratiforme y estuvieron asociadas a la presencia de un frente frío relativamente intenso que permaneció en la región alrededor de 6 días. Ese sistema se tornó estacionario en la costa del Estado de San Pablo, mientras que el anticiclón post-frontal, inicialmente frío, fue adquiriendo paulatinamente características barotrópicas. Esa situación originó vientos persistentes del sur y sudeste en superficie, que eran ascendidos por la Serra do Mar. El pasaje de una vaguada de onda relativamente corta en los niveles altos de la atmósfera, si bien no fue la causa principal de las lluvias, contribuyó a incrementar la inestabilidad termodinámica y, por lo tanto, a aumentar la intensidad de las lluvias creando condiciones favorables para la ocurrencia de avalanchas.

In this paper we propose and analyze several methodologies to detect Northwestern Argentinean Low (NAL) events, in order to document its mean position, intensity, duration and their variability. The period of analysis encompasses from March 1997 to February 2003. Through a careful selection of events, various statistical aspects of the NAL are documented. This characterization is based on a period substantially longer than any other precedent in this regard, and results obtained are compared with previous ones. Our results show similar amount of low pressure events for all seasons, showing that the NAL events constitute a dominant pattern that characterizes the climate of southern South America. Also, the number of days under NAL regime is lower during winter and autumn, as well as the mean duration of the events. Finally, we found that the mean position of the NAL center turns out to be northward than documented by other authors, exhibiting larger spatial variability during the warm season than during cold one.

En este trabajo se proponen y analizan diversas metodologías para detectar eventos de Depresión del Noroeste Argentino (DNOA) con el objeto de poder documentar su posición, intensidad y duración media a lo largo del año, durante un período que va de marzo de 1997 a febrero de 2003. A través de una selección cuidadosa de eventos, se documentan diversos aspectos estadísticos de la DNOA, en base a un período sustantivamente mayor que cualquier otro antecedente al respecto, al tiempo que se comparan estos resultados con los obtenidos en trabajos pre-existentes. Los resultados muestran que durante el período de estudio se identifican similar cantidad de eventos de baja presión durante todas las estaciones del año, mostrando que la DNOA es un patrón dominante que caracteriza el clima de la región sur de Sudamérica. Asimismo, la cantidad de días bajo régimen DNOA es menor en invierno y en otoño, como así también la duración media de los eventos. Finalmente se encuentra que la posición media del mínimo de presión de la DNOA se ubica más al norte que la documentada por otros autores, y presenta una mayor variabilidad espacial en las estaciones cálidas que en las frías.

Este trabalho analisa as condições meteorológicas que levaram à ocorrência de uma intensa onda de calor na região subtropical da América do Sul, com temperaturas máximas superiores aos 40°C imediatamente à leste dos Andes, na última semana de Janeiro de 2003. Para isso, os termos da Equação Termodinâmica foram avaliados a partir de simulações numéricas realizadas com o modelo regional Eta/CPTEC. O forte aumento da temperatura foi provocado pelo aquecimento por compressão adiabática, produto da subsidência, e pelo aquecimento superficial imediatamente a leste dos Andes. A análise da Equação Omega Quase-Geostrófica permitiu estabelecer que a subsidência de grande escala se deveu fundamentalmente ao avanço de uma crista de onda longa nos níveis meios da atmosfera. Além disso, as observações e as simulações numéricas apontam para a ocorrência de subsidência forçada (vento Zonda) a leste dos Andes, associada ao deslocamento de um cavado de onda curta imerso na crista de onda longa, à aproximação de uma frente fria e ao deslocamento para o sul da Baixa Termo-orográfica. Esse fato, muito pouco freqüente no verão, em combinação com os processos descritos anteriormente, explicaria a ocorrência de recordes históricos de temperatura no oeste da Argentina.

This work analyzes the meteorological conditions that caused the occurrence of an intense heat wave over subtropical South America, with temperatures higher than 40°C immediately to the east of the Andes, during the last week of January 2003. To that purpose the terms of the thermodynamic equation were evaluated through numerical simulations performed with the Eta/CPTEC regional model. The strong temperature increase was caused by adiabatic warming (subsidence) as well as by the net positive surface heat flux, especially to the east of the Andes. The qualitative analysis of the Quasi-Geostrophic Omega Equation revealed that the large-scale subsidence was the result of the cold horizontal temperature advection and the advance of a wide ridge at midlevels. Additionally, the presence of forced orographic subsidence (Zonda wind) is evident from observations and numerical simulations in connection with the passage of a short trough immerse in the wider ridge, the approach of a cold front and the southward progress of the thermal-orographic low. Since this phenomenon is quite uncommon during summer, its incidence in combination to the other processes previously described would explain the occurrence of extreme maximum temperatures over western Argentina.