Abstract There are few studies on fog in the Brazilian Northeast (BNE) and they show that the formation processes are different in each location. Data from various sources were used for 9 years (2008-2016): a) surface data obtained by REDEMET; b) radiosonde by the University of Wyoming; c) satellites images from the GOES and METEOSAT available on CPTEC; d) reanalysis products of the ECMWF, NOAA and NCAR. Meteorological fields and simulated vertical profiles were plotted for synoptic and thermodynamic analysis. In Maceio (M) 20 cases were reported, formed by surface trough, only one event was identified from satellite product. In Campina Grande (CG) 105 cases were recorded, most of which were caused by a surface ridge; only four events were identified by satellite products. All cases in all cities had a shorter duration than observed by METAR and satisfactory results by PAFOG were obtained. Fog forecast by PAFOG was satisfactory with 6 and 12 h antecedence in M and CG. Fog formation in the BNE is atypical, especially in Maceio, where it is rarely identified by satellite data. However, the prediction by the PAFOG model presents satisfactory results up to 12 h antecedence.

Resumo Existem poucos estudos sobre nevoeiro no Nordeste Brasileiro (BNE) e eles mostram que os processos de formação são diferentes em cada localidade. Foram utilizados dados de diversas fontes durante 9 anos (2008-2016): a) dados de superfície obtidos pela REDEMET; b) radiossondagem pela Universidade de Wyoming; c) imagens de satélite do GOES e METEOSAT disponíveis no CPTEC; d) produtos de reanálise do ECMWF, NOAA e NCAR. Foram plotados campos meteorológicos e perfis verticais simulados para análises sinóticas e termodinâmicas. Em Maceió (M) foram notificados 20 casos, formados por crista de superfície, apenas um evento foi identificado a partir de produto de satélite. Em Campina Grande (CG) foram registrados 105 casos, sendo a maioria causada por cavado na superfície; apenas quatro eventos foram identificados por produtos de satélite. Todos os casos em todas as cidades tiveram uma duração menor do que o observado pelo METAR e resultados satisfatórios pelo PAFOG foram obtidos. A previsão de nevoeiro pelo PAFOG foi satisfatória com 6 e 12 horas de antecedência em M e CG. A formação de nevoeiro no NEB é atípica, principalmente em Maceió, onde raramente é identificada por dados de satélite. Entretanto, a predição pelo modelo PAFOG apresenta resultados satisfatórios até 12 horas de antecedência.

Abstract There are few studies on fog in the Brazilian Northeast (BNE) and they show that the formation processes are different in each location. Data from various sources were used for 9 years (2008-2016): a) surface data obtained by REDEMET; b) radiosonde by the University of Wyoming; c) satellites images from the GOES and METEOSAT available on CPTEC; d) reanalysis products of the ECMWF, NOAA and NCAR. Meteorological fields and simulated vertical profiles were plotted for synoptic and thermodynamic analysis. In Maceio (M) 20 cases were reported, formed by surface trough, only one event was identified from satellite product. In Campina Grande (CG) 105 cases were recorded, most of which were caused by a surface ridge; only four events were identified by satellite products. All cases in all cities had a shorter duration than observed by METAR and satisfactory results by PAFOG were obtained. Fog forecast by PAFOG was satisfactory with 6 and 12 h antecedence in M and CG. Fog formation in the BNE is atypical, especially in Maceio, where it is rarely identified by satellite data. However, the prediction by the PAFOG model presents satisfactory results up to 12 h antecedence.

Resumo Existem poucos estudos sobre nevoeiro no Nordeste Brasileiro (BNE) e eles mostram que os processos de formação são diferentes em cada localidade. Foram utilizados dados de diversas fontes durante 9 anos (2008-2016): a) dados de superfície obtidos pela REDEMET; b) radiossondagem pela Universidade de Wyoming; c) imagens de satélite do GOES e METEOSAT disponíveis no CPTEC; d) produtos de reanálise do ECMWF, NOAA e NCAR. Foram plotados campos meteorológicos e perfis verticais simulados para análises sinóticas e termodinâmicas. Em Maceió (M) foram notificados 20 casos, formados por crista de superfície, apenas um evento foi identificado a partir de produto de satélite. Em Campina Grande (CG) foram registrados 105 casos, sendo a maioria causada por cavado na superfície; apenas quatro eventos foram identificados por produtos de satélite. Todos os casos em todas as cidades tiveram uma duração menor do que o observado pelo METAR e resultados satisfatórios pelo PAFOG foram obtidos. A previsão de nevoeiro pelo PAFOG foi satisfatória com 6 e 12 horas de antecedência em M e CG. A formação de nevoeiro no NEB é atípica, principalmente em Maceió, onde raramente é identificada por dados de satélite. Entretanto, a predição pelo modelo PAFOG apresenta resultados satisfatórios até 12 horas de antecedência.

Resumo O objetivo geral desse estudo foi analisar as características físicas dos Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM) na região Nordeste do Brasil entre os anos de 2008 e 2017. Para criar uma previsão do tempo a curto prazo, é necessário entender e detalhar esses sistemas, pois os CCM costumam causar fenômenos adversos, levando a perdas socioeconômicas para toda a sociedade. A identificação e escolha dos casos, assim como todos os cálculos de suas características físicas, foram realizadas com o auxílio de um algoritmo de análise e detecção automática de CCM, tomando como base as normas propostas por Maddox. Imagens do satélite METEOSAT no canal infravermelho realçado foram utilizadas como fonte de processamento do algoritmo. Foram identificados 65 sistemas, que ocorreram especialmente nas estações de outono e verão. Os CCM começaram a se desenvolver entre o final da noite e início da madrugada (entre 00 e 03 UTC). Houve um intervalo de aproximadamente quatro horas entre a gênese e o desenvolvimento máximo, quando atingem sua área de extensão máxima. A área de cobertura média destes CCM foi de aproximadamente 120.000 km2, havendo registro de um caso com área total em torno de 427.926 km2.

Abstract The main purpose of this study was to analyze the Mesoscale Convective Complexes (MCC) physical characteristics over the Northeastern Brazil between 2008 to 2017. To create a short-term weather forecast, understanding and detailing of these systems is necessary. This is of great importance for the population, since MCC often cause adverse phenomena leading to socio-economic losses for the whole society. The MCC identification and all calculations of their physical characteristics were performed with the aid of an MCC automatic analysis and detection algorithm, based on the standards proposed by Maddox. METEOSAT satellites Infrared enhanced images were used for the processing algorithm. Sixty-five MCCs occurred mainly in the autumn and summer seasons were identified. MCC development started between late evening and early morning (between 00-03 UTC). An interval of approximately four hours was observed between genesis and maximum development, when MCC reach maximum extension area. The average coverage area of these MCCs was 120,000 km2, the largest of the reported cases had a total area of about 427,926 km2.

Resumo Este estudo tem como principal objetivo avaliar a influência dos Distúrbios Tropicais (DT) do Hemisfério Norte (HN), associados com Ciclones Tropicais (CT), nos fenômenos de atmosfera estável no Nordeste do Brasil (NEB), de 2013 a 2015, a fim de melhorar o método de previsão do tempo nessa área. Informações sobre CT encontram-se no National Hurricane Center. Os fenômenos adversos no NEB foram investigados usando dados METAR e mapas SYNOP. A análise dos sistemas sinóticos baseou-se nas imagens dos satélites no canal infravemelho e nos mapas de diferentes variáveis. Os dados de reanálise foram do European Center for Medium-Range Weather Forecasts. Foram observados 9 DT durante a passagem dos CT. No mesmo período, nevoeiros e nevoas úmidas com precipitação foram registrados no NEB. Estes fenômenos foram associados aos cavados nos alísios resultado da passagem dos DT. Sobre NEB em altos níveis foi observada convergência entre as correntes do DT no HN e do cavado do ciclone extratropical no HS. Esse processo criou movimentos descendentes sobre NEB, os quais contribuíram no acúmulo de umidade em baixos níveis e formação dos fenômenos adversos. Os resultados confirmam o efeito dos DT no tempo do NEB e sua importância na previsão do tempo nesta região.

Abstract The main aim of this study is to analyze an impact of Tropical Disturbs (TD) in the Northern Hemisphere (NH), associated with Tropical Cyclones (TC), on adverse phenomena in Northeast Brazil (NEB) in 2013 - 2015, in order to improve the weather forecasting method in this area. Information about TC was obtained from the National Hurricane Center. Adverse phenomena were studied using METAR and SYNOP data. The synoptic analysis was based on the satellite images and maps of different variables. Reanalysis data from the European Center for Medium-Range Weather Forecasts were used. Nine TD were observed during the passage of TC. In the same period, fogs and mist with drizzle were recorded in the NEB. These phenomena were associated with the trough in the NEB created under the influence of TD in HN. The current from TD in NH converges with current from extratropical cyclone trough of the Southern Hemisphere at the high levels over the NEB. This convergence created sinking, contributed to the accumulation of moisture at the low levels and the formation of adverse phenomena. The results confirm the effect of TD in NH on the weather at the NEB and important for weather forecast in this region.

Resumo Nas extremidades de zonas frontais que atingem o Nordeste brasileiro (NEB), em alguns eventos, desenvolve-se convecção, e em outras frentes isso não ocorre. Os eventos em que ocorre convecção profunda sobre o NEB, estão associados a eventos de precipitação intensa e possíveis transtornos associados. Por isso, o objetivo geral é analisar as diferenças dos processos dinâmicos e termodinâmicos nestes eventos e obter os padrões de circulação. Foram utilizados dados de reanálise do modelo global do NCEP/NCAR e imagens de satélite do canal infravermelho para o período de dez anos (2000-2009). Durante este período, foram identificadas 103 zonas frontais no NEB. O maior número das frentes foi detectado nos anos de 2002 e 2007 (14 e 13, respectivamente) e o menor, nos anos de 2004 e 2005 (5 e 6, respectivamente). A atividade convectiva na extremidade frontal foi formada em 68 eventos (Grupo 1, G1), e em 35 eventos foi identificada banda de nebulosidade pouco ativa (Grupo 2, G2). A análise termodinâmica foi baseada na análise de dados de radiossondagens em 5 estações do NEB e a instabilidade foi avaliada pela Convective Available Potencial Energy (CAPE) e índices de instabilidade K, Total Totals (TT) e Lifted index (LI). CAPE e LI mostraram as maiores diferenças entre os casos de G1 e G2. Os eventos do G1 foram encontrados durante todas as estações do ano, porém mais frequentes durante o verão (33 casos), nas transições fria (19 casos) e quente (14 eventos) e 1 evento no inverno. Os eventos do G2 foram mais frequentes durante o inverno (22 eventos), 7 eventos foram observados nas transições frio e quente e não foram observados durante o verão. Foram elaborados os padrões da circulação em G1 e G2 em baixos, médios e altos níveis. Sistemas sinóticos do G1 criaram confluência das correntes em baixos e médios níveis sobre o NEB, todavia no G2 foi observada circulação anticiclônica. Em altos níveis a presença do VCAN, ou de um cavado intenso, foi típico para G1.Os padrões de circulação e conclusões sobre utilização de índices de instabilidade pode facilitar na previsão de desenvolvimento de convecção na extremidade frontal.

Abstract At the extremities of frontal zones, which pass in the Northeastern Brazil (NEB), convection and intense rainfall in some events were developed and, in other fronts, were not. Therefore, the general objective is to analyze the differences in dynamic and thermodynamic processes in these events and to create circulation patterns. Reanalysis data from the global NCEP / NCAR model and satellite infrared images were used for the period of ten years (2000-2009). During the studied period, 103 frontal zones were identified in the NEB. The highest number of the fronts was detected in 2002 and 2007 (14 and 13, respectively) and the lowest in 2004 and 2005 (5 and 6, respectively). Convective activity at the front extremities was formed in 68 events (Group 1, G1) and in 35 events a low active cloud band was identified (Group 2, G2). The thermodynamic was based on the analysis of radiosonde data in the 5 meteorological stations of NEB and instability was evaluated by CAPE and instability indexes K, TT and LI. CAPE and LI showed the greatest differences in G1 and G2. G1 events were found during all seasons of the year, but, more frequently, they were detected during the summer (33 cases), in the cold (19 cases) and hot (14 events) transitions and 1 event in the winter. The G2 events were more frequent during the winter (22 events), 7 events were observed in the cold and hot transitions and none was observed during the summer. Circulation patterns in G1 and G2 were developed at the low, medium and high levels. Synoptic systems of G1 created confluence of currents at the low and medium levels over the NEB, however, in G2, an anticyclonic circulation was observed. The presence of Upper Tropospheric Cyclonic Vortex (UTCV) or an intense trough was typical for G1 at the high levels. Circulation patterns and conclusions about the use of instability indices can facilitate the forecast of the convection development at the frontal extremities.

Resumo Alagoas é afetado pelas trovoadas e buscando mitigar tais transtornos, este trabalho propõe-se a compreender melhor os sistemas sinóticos associados às mesmas. Dados do Departamento do Controle do Espaço Aéreo (DECEA) e do satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) foram utilizados para estimar a frequência das trovoadas. Também foram aplicados dados de reanálise do National Centers for Environmental Prediction (NCEP). Foram encontrados no Estado cerca de 212 eventos com trovoadas em 15 anos. A maior ocorrência foi observada em 2008 (21 casos) e a menor ocorrência em 2012 (04 casos). Os meses com maior frequência de trovoadas foram Janeiro, Fevereiro e Março. Na identificação dos sistemas sinóticos foram encontrados: Cavados em Altos Níveis, Zona Frontal, Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), Vórtice Ciclônico de Altos Níveis (VCAN) e Vórtice Ciclônico de Médios Níveis (VCMN). Os sistemas que mais apresentaram casos com trovoadas foram VCAN e Cavados em Altos Níveis. Os índices de Instabilidade mostraram forte instabilidade para o VCAN, ZCIT e Cavados em Altos Níveis e fraca instabilidade para o VCMN.

Abstract The Brazilian state of Alagoas is occasionally affected by thunderstorms. Aiming to mitigate these disorders, the present study suggests a better understanding of synoptic systems associated with thunderstorms. DECEA and TRMM satellite data were used to estimate the frequency of thunderstorms. Reanalysis data from NCEP have been also used. Thereby, 212 thunderstorm events were found during 15 years. The highest thunderstorm frequency (21 events) was observed in 2008 and the smallest frequency was observed in 2012 (04 events). January, February and March are the months with the highest thunderstorms number. Five synoptic systems associated with thunderstorms have been identified: Trough at the Upper Levels (TUL), Intertropical Convergence Zone (ITCZ), Upper Tropospheric Cyclone Vortex (UTCV), Frontal Zone (FZ) and Middle Tropospheric Cyclone Vortex (MTCV). UTCV and TUL were detected as the systems with the highest thunderstorms number. The Instability Indexes showed strong instability for the UTCV, ITCZ and TUL, and low instability for the MTCV.

Neste trabalho analisou-se a estrutura dos sistemas meteorológicos associados às precipitações intensas em Alagoas entre 2003 e 2006. Foi feita a análise das imagens de satélite no canal infravermelho, de produtos de reanálise do National Centers for Environmental Prediction (NCEP) e dados de precipitação de dezessete postos pluviométricos, espalhados em diferentes regiões do Estado. O objetivo desse estudo foi analisar as causas da formação das precipitações intensas e determinar os sistemas meteorológicos associados. Os casos de precipitação intensa foram registrados no Outono/Inverno. Além disso, metade dos eventos ocorridos entre a primavera e o verão aconteceu em janeiro. As Perturbações Ondulatórias nos Ventos Alísios, a Corrente de Jato do Nordeste Brasileiro e as extremidades das frentes frias foram os sistemas que estiveram mais relacionados às precipitações intensas. Complexos Convectivos de Mesoescala provocaram boa parte dos temporais no oeste do Estado, o que não foi verificado no leste. Exemplificando o método de análise utilizado, um caso foi discutido.

Structures of meteorological systems, associated with heavy precipitation in the Alagoas State, for the 2003-2006 period were studied. Infrared satellite images, reanalysis data products of the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) and data from seventeen Alagoas pluviometric stations were used. The goal of this study is the analysis of the heavy precipitation causes and determination of the associated weather systems. Heavy precipitations were usually registered during autumn/winter seasons. Also, half of all spring/summer heavy precipitations events occurred in January. Wave Disturbances in the Trade Winds, Brazilian Northeast Jet Streams and Cold Front Extremities were associated with heavy precipitations. Almost all heavy precipitations events were connected with Mesoscale Convective Complexes in the west region of the State and usually did not occur in the east region. To exemplify the used analysis method a case study is discussed.

A frequência de trovoadas a partir de dados de satélite TRMM e do DECEA foi estudada para o período de 10 anos (de 1998 até 2007), onde se observou que as trovoadas foram mais frequentes nos meses de verão, com maior ocorrência no mês de março. Em anos de El Niño ocorre uma diminuição de cerca de 20% dos casos de trovoadas em Alagoas, mas nos anos normais e de La Niña observa-se um aumento dos dias de trovoadas de até 80%. As trovoadas foram relacionadas, em baixos níveis, aos Alísios com curvatura ciclônica e em altos níveis à presença de VCAN (Vórtice Ciclônico em Altos Níveis), CJNEB (Corrente de Jato no Nordeste do Brasil) e Anticiclone sobre o Estado de Alagoas. As trovoadas se formaram predominantemente a noroeste do VCAN e na região da entrada (lado quente) e na saída (lado frio) da CJNEB. As análises termodinâmicas mostraram que as curvas de temperatura do ar e de temperatura do ponto de orvalho observadas foram semelhantes às curvas previstas, construídas pelas trajetórias das parcelas de ar pelo modelo HYSPLIT, nas previsões até 48 e 24h de antecedência, respectivamente. Os índices LI e CAPE+ previram uma atmosfera muito instável com 48h de antecedência.

The thunderstorm frequency was studied using TRMM satellite and the DECEA data for the 10 year period (from 1998 to 2007). It was observed that the storms were more frequent in the summer months, with greater occurrence in March. The El Nino event inhibits the phenomenon (only 20% of cases of all), but in the La Niña and normal years, was observed an increase in days of storms up to 80% of the cases. The thunderstorms were associated with trade winds, with cyclonic curvature and in the high levels with ULCV, JSNEB and anticyclone. The thunderstorms were formed predominantly in northwestern ULCV in the entrance (warm side) and in the exit (cold side) of JSNEB. The observed vertical profiles of air and the dew point temperatures were similar to the forecasted profiles, constructed by the air parcels trajectories by HYSPLIT model, up to 48h and up to 24h antecedently, respectively. The index LI and CAPE+ predicted a very unstable atmosphere with 48 hours antecedence.

Foram registrados dois eventos de três e quatro dias consecutivos de nuvens Stratus no aeroporto de Maceió na costa leste do Nordeste Brasileiro (NEB). Isto é um fenômeno muito raro para regiões equatoriais e foi analisado usando o modelo ETA (10 km) com alta resolução, reanálises do NCEP, dados de satélite e dados convencionais fornecidos pela Diretoria de Hidrometeorologia do estado de Alagoas (DHM-SERHI/AL) e pelo Departamento de Proteção ao Vôo (DPV) do aeroporto Zumbi dos Palmares. Distúrbios ondulatórios de leste e fraco movimento ascendente nos baixos níveis (1000 e 925 hPa) foram observados. Esta estrutura esteve associada a uma curvatura anticiclônica nos altos níveis, que implicou em movimentos descendentes e a inversão de subsidência. Estes movimentos verticais combinados com uma camada estável entre 850 e 700 hPa, criaram uma camada muito úmida nos baixos níveis. A precipitação prevista pelo modelo ETA com 24 horas de antecedência apresentou um resultado satisfatório para uma quantidade média de precipitação. Por outro lado, a distribuição espacial de precipitação prevista e observada foi diferente. As precipitações durante todos os dias não foram previstas para a região costeira, enquanto que para região oeste do estado o modelo superestimou, quando comparado ao observado.

One event of three consecutive days and another of four consecutive days of Stratus clouds were registered at the Maceio airport on the northeast coast of Brazil. This is a very rare phenomenon for equatorial regions and it was analyzed using the high resolution (10km) ETA model, NCEP reanalysis, satellite data and conventional data supplied by the Hydrometeorological Directory DHM-SERHI/AL and by the Department of Flight Protection of the Zumbi dos Palmares airport. Wave disturbance in the trade winds and weak ascendant movements at low levels (1000 and 925hPa) were identified. At the same time, anticyclonic curvature at high levels formed descendant movements and subsidence inversion. These vertical movements combined with a stable layer between 850 and 700hPa created a very humid layer at the low levels. The precipitation forecasted by the ETA model with 24h antecedence presented a satisfactory result for an average quantity of precipitation. Nevertheless, the spatial distributions of forecasted and observed precipitation were different. Precipitation during all days was not forecasted for the coastal region, and for the west region the forecasted precipitation was more intense than the observed ones.

As condições termodinâmicas do desenvolvimento de nuvens Cumulunimbus (Cb) e Nimbustratus (Ns) e formação de precipitações na cidade de Pelotas são estudadas utilizando-se dados do NCEP (National Center for Environmental Prediction, Washington) para os níveis padrões e dados meteorológicos convencionais. Analisou-se a freqüência das nuvens Cb e Ns durante três anos, para as quatro estações do ano, e calcularam- se os índices de instabilidade (Showalter, lifted, K and standard totals-totals) e a energia potencial de convecção. Foram identificados cinco tipos de perfis verticais de temperatura e umidade para os dias em que foram verificadas nuvens Cb e Ns, através de dados de radiossondagens de Porto Alegre, e das análises do NCEP. Apresentam-se os resultados da análise da instabilidade atmosférica e são discutidos os problemas da previsão de nuvens Cb e Ns, utilizando os índices de instabilidade.

The thermodynamic conditions of Cumulunimbus (Cb) and Nimbustratus (Ns) cloudiness development and precipitation formation in Pelotas city were studied using NCEP (National Centers for Environmental Prediction, Washington) data for standard levels and conventional meteorological data. The frequency of the Cb and Ns cloudiness during three years and for each seasons was analyzed. Stability indexes (Showalter, lifted, K and standard totals-totals) and the convective available potential energy were calculated. Five types of vertical profiles of temperature and humidity for days with Cb and Ns clouds were identified through radiosonde data over Porto Alegre and NCEP analysis. The results of the atmospheric instability analysis are presented and problems envolving the Cb and Ns cloudiness forecasting, using the stability indexes, are discussed.

Este artigo é um estudo observacional dos eventos de precipitação na cidade de Pelotas associados aos sistemas e processos sinóticos durante nove meses de um ano em que ocorreu La Niña, de um ano de El Niño e de um ano normal. Nesta investigação foram encontrados como sistemas sinóticos, as zonas frontais (fria, quente, oclusa, secundária e estacionária) e o processo de ciclogênese. Além disso, as precipitações dentro de uma massa de ar foram associadas a nuvens Cb e St e a complexos convectivos de mesoescala (CCM). Foram calculados os valores de precipitação (total-PTM e média-PM, por mês) gerados pelos diferentes sistemas sinóticos e as variações mensais destes valores foram analisadas. As maiores freqüências de precipitação em frentes frias, quentes, em ondas em frentes frias e em nebulosidades ciclogenéticas ocorreram no ano de El Niño. As precipitações nas frentes oclusas e secundárias foram mais freqüentes no ano de La Niña. As precipitações muita intensas em frentes frias, oclusas, em ondas e em extremidades de frentes frias foram mais freqüentes no ano de El Niño. Os valores máximos de PTM foram produzidos por frentes oclusas e ciclones jovens no ano de El Niño.

This paper is an observational study of the precipitation events in Pelotas city, associated with synoptic systems and processes during nine months of each of the following years: La Niña, El Niño and Normal. The synoptic systems found in this study are: the frontal zones (cold, warm, occluded, secondary and stationary fronts) and the cyclogenesis processes. The precipitations inside the air masses were associated with Cb and St clouds and with mesoscale convective complexes (MCC). The precipitation values (total-TMP and average-AP, per month) produced by the different synoptic systems were calculated and the mensal variations of these values were analysed. The highest precipitations frequencies associated with cold and warm fronts, waves and cyclogenetic cloudiness were detected in the El Niño year. The precipitations caused by occluded and secondary fronts were more frequent in the La Niña year. Very heavy precipitations associated with cold and occluded fronts, waves and cold front extremities were found more frequently during the El Niño year. The greatest TMP values were produced by occluded fronts and by young cyclones in the El Niño year.