OSCILAÇÕES DE MADDEN & JULIAN --OSCILAÇÕES INTRASAZONAIS OU OSCILAÇÕES DE 30-60 DIAS

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OSCILAÇÕES DE MADDEN & JULIAN-OSCILAÇÕES INTRASAZONAIS OU OSCILAÇÕES DE 30-60 DIAS


Mary T. Kayano

Divisão de Ciências Meteorológicas (DCM)

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)


No início da década de 70, Madden e Julian (1971, 1972) aplicando análises espectral e espectral cruzada nos dados diários de radiosondagem de quase 10 anos de algumas estações no Pacífico tropical oeste, detectaram e documentaram oscilações com período de 40 a 50 dias, daqui em diante referida como oscilação de Madden e Julian (OMJ). Uma excelente revisão sobre o assunto é encontrada em Madden e Julian (1994). Estas oscilações caracterizam-se por um deslocamento para leste de uma célula zonal de grande escala termicamente direta, que causa variações na convecção tropical. Madden e Julian (1972) apresentaram um esquema ilustrativo das variações em tempo e espaço (plano zonal) dos distúrbios associados à OMJ ( Fig. 1 ).

Consistente com este esquema, vários estudos documentaram uma propagação para leste das anomalias de radiação de onda longa (ROL) relacionadas com as OMJ, estendendo-se desde o oceano Índico até o Pacífico Equatorial Central (Weickmann 1983; Weickmann et al. 1985; Kayano e Kousky 1992; Kousky e Kayano 1993, 1994). A distribuição destas anomalias caracteriza-se por um padrão de onda zonal número 1, e as anomalias mais acentuadas restringem-se ao oceano Índico e Pacífico Equatorial Oeste, onde ou a propagação das anomalias é relativamente uniforme (Weickmann et al. 1985), ou as anomalias permanecem quase-estacionárias (Kiladis e Weickmann 1992). No restante do domínio tropical a propagação das anomalias não é uniforme e as anomalias são menos pronunciadas. Em particular nos setores tropicais africano e sul-americano, as anomalias de ROL são menores do que as do oceano Índico e Pacífico Oeste. Também nas regiões oceânicas onde prevalecem águas superficiais frias, no Pacífico Central Leste, não existem indícios claros da propagação de anomalias de ROL (Kiladis e Weickmann 1992).

Sobre a América do Sul, a OMJ tem sido relacionada às variações na posição e intensidade da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) (i.e., Casarin e Kousky 1986; Kousky e Kayano 1993, 1994), por sua vez associadas às flutuações na escala de tempo intrasazonal da circulação atmosférica global da alta troposfera e da convecção tropical (i.e., Casarin e Kousky 1986; Weickmann et al. 1985; Kayano e Kousky 1992; Kousky e Kayano 1993, 1994).

Usando dados quinzenais de ROL e circulação em 200 hPa e a técnica de composições para períodos nos quais ocorreram anomalias negativas de ROL sobre o sudeste do Brasil e positivas no sul do Brasil, Casarin e Kousky (1986) mostraram que o aumento da anomalia negativa de ROL na região da Zona de Convergência do Pacífico Sul (ZCPS) precede por 15 dias o aumento das anomalias de ROL na região da ZCAS. Além disso, eles encontraram similaridades nas composições de ROL e circulação nos trópicos com os apresentados por Weickmann et al. (1985) relacionados com a OMJ. Assim, Casarin e Kousky (1986) sugeriram que os padrões obtidos pelas composições estão relacionados com tais oscilações.

Kousky e Kayano (1993) e Kayano e Kousky (1992), utilizando dados em pêntadas (média sem sobreposição a cada 5 dias) da faixa tropical e a técnica de funções ortogonais empíricas estendidas analisaram os padrões globais de ROL e circulação relacionados com a OMJ. Na Figura 2 é ilustrada a seqüência de padrões correspondentes ao primeiro modo para ROL. É notável que para todos os passos de tempo os maiores valores localizam-se no setor do oceano Índico e Pacífico Oeste e valores menores são encontrados no Pacífico Leste, América do Sul e África, o que concorda com resultados anteriores sobre os sinais da OMJ diferenciados dependendo da localização. Embora o sinal da OMJ sobre a América do Sul não seja tão forte como no Índico e Pacifico oeste, é evidente que uma extensa área é afetada pela passagem de uma OMJ, incluindo a região da ZCAS, como pode ser observado nos passos t+2t e t+6t.

Para o setor da América do Sul, Kousky e Kayano (1994) discutiram os aspectos regionais da OMJ conforme refletidos numa seqüência temporal de padrões anômalos da circulação em 250 hPa e ROL, determinada através de uma análise das funções ortogonais empíricas ( Fig. 3 ). Em alguns passos de tempo existe uma boa similaridade entre os padrões de ROL regionais e globais determinados em análises distintas. Kayano e Kousky (1992) formularam índices para o monitoramento das OMJ obtidos através do padrão hemisférico apresentado na Fig. 2 . Estes índices são calculados projetando-se os campos de ROL para cada pêntada na seqüência de padrões do primeiro modo estendido. Assim, para este modo obtêm-se quatro séries temporais, correspondentes a cada padrão da seqüência. Exemplos de como se utilizar estes índices são apresentados por Kayano e Kousky (1992).

Referências Bibliográficas

Casarin, D. P. & V. E. Kousky, 1986: Anomalias de precipitação no sul do Brasil e variações na circulação atmosférica. Rev. Bras. Met., 1, 83-90.

Kayano, M. T. & V. E. Kousky, 1992: Sobre o monitoramento das oscilações intrasazonais. Rev. Bras. Met., 7. 593-602.

Kiladis, G. N. & K. M. Weickmann, 1992: Circulation anomalies associated with tropical convection during northern winter. Mon. Wea. Rev., 120, 1900-1923.

Kousky, V. E. & M. T. Kayano, 1993: Real-time monitoring of intraseasonal oscillations. Proc. Eighteennth Annual Climate Diagnostics Workshop, 1-5 November 1993, Boulder-CO.

Kousky, V. E. & M. T. Kayano, 1994: Principal modes of outgoing longwave radiation and 250-mb circulation for the South American sector. J. Climate, 7, 1131-1143.

Madden, R.A. & P. R. Julian, 1971: Detection of a 40-50 day oscillation in the zonal wind in the tropical Pacific. J. Atmos. Sci, 28, 702-708.

Madden, R.A. & P. R. Julian, 1972: Description of global-scale circulation cells in the tropics with a 40-50 day period. J. Atmos. Sci, 29, 1109-1123.

Madden, R.A. & P. R. Julian, 1994: Observations of the 40-50 day tropical oscillation - a review. Mon. Wea. Rev., 122, 814-837.

Weickmann, K. M. 1983: Intraseasonal circulation and outgoing longwave radiation modes during northern hemisphere winter. Mon. Wea. Rev., 111, 1828-1858.

Weickmann, K. M., G. R. Lussky & J. E. Kutzbach, 1985: Intraseasonal (30-60 day) fluctuations of outgoing longwave radiation and 250 mb streamfunction during northern winter. Mon. Wea. Rev., 113, 941-961.