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dc.creatorGoede, Vitor
dc.date.accessioned2022-09-21T19:10:00Z
dc.date.available2022-09-21T19:10:00Z
dc.date.issued2022-08-26
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/26221
dc.description.abstractSoutheastern South America, which includes portions of southern, west-central and southeastern Brazil, is one of the world’s hot spots for severe convective storms. Among these storms, supercells, which are commonly responsible for the generation of large accumulations of or large hail, damaging wind gusts, and tornadoes, are not rarely observed in that part of the world. The installation of dual-polarization Doppler radars in the state of Santa Catarina (southern Brazil) in recent years, creates the opportunity for the analysis of the microphysical and dynamical features of supercells in Brazil through their polarimetric signatures. These include the ZDR arc, KDP foot, polarimetric hailfall area in the forward flank-downdraft, ZDR column, KDP column, and the ZDR and ρHV rings, which still are poorly documented storm features outside of northern hemisphere. This study represents a first documentation of the aforementioned polarimetric signatures in Brazil over a relatively large number of storms, by analyzing continuous volumetric data from 15 supercell thunderstorms that occurred over a domain covered by the Chapecó S-band dual-polarization Doppler radar, located in western Santa Catarina state, collected during a period of four years between 2017 and 2021. Most of these storms are associated with verified severe weather reports made available by the recently created PRETS severe weather database in Brazil. Additionally, an in-depth analysis is performed for two events in particular. The first case is described through a quantitative and qualitative analysis of the evolution of midlevel and base-level signatures of a prolific long-lasting hail producing supercell that traversed the entire radar surveillance domain, causing significant damage to farmsteads and urban areas. The second case refers to a convective cluster resulting from the merging of two tornadic supercells, that spawned a brief tornado. Results from the quantitative analysis of the first event agrees with previously observed features in the literature, such as the time-lagged correlation between increases in the ZDR column volume and the occurrence of heavy precipitation and hail at the surface. Moreover, a correlation has also been found between precipitation fallout and KDP column metrics, also pointing to the potential application of this signature in nowcasting heavy precipitation and hailfall. However, one period of hail occurrence was marked by the maintenance of the ZDR column, at the expense of the KDP column, something that has not been previously documented. Furthermore, analysis of the tornadic case points to the importance of the employment of polarimetric variables concomitantly with conventional radar moments for nowcasting the tornadic potential even in seemingly weaker convective cells, as well as confirming tornado occurrence.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectRadares doppler de dupla-polarizaçãopor
dc.subjectAssinaturas polarimétricaspor
dc.subjectSupercélulaspor
dc.subjectTempo severopor
dc.subjectNowcastingpor
dc.subjectDual polarization doppler radareng
dc.subjectPolarimetric signatureseng
dc.subjectSupercellseng
dc.subjectSevere weathereng
dc.subjectNowcastingeng
dc.titleAssinaturas polarimétricas em tempestades supercelulares no Sul do Brasilpor
dc.title.alternativePolarimetric signatures in supercell thunderstorms in Southern Brazileng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO sudeste da América do Sul, o qual inclui partes do Sul, Centro-Oeste e Sudeste do Brasil, é uma das regiões no mundo com alta frequência de tempestades convectivas severas. Dentre essas tempestades, supercélulas, as quais são comumente responsáveis pela geração de granizo, podendo ser em grande quantidade, ventos convectivos destrutivos e tornados, não são raramente observadas nessa parte do mundo. A instalação nos anos recentes de radares Doppler de dupla-polarização no estado de Santa Catarina (Sul do Brasil), cria a oportunidade para a análise das propriedades microfísicas e dinâmicas de supercélulas no Brasil através de suas assinaturas polarimétricas. Estas assinaturas incluem o arco de ZDR, o pé de KDP, a região polarimétrica de granizo nas correntes descendentes do flanco dianteiro, anéis de ZDR e ρHV, e a assinatura tornádica de destroços as quais são características de tempestades supercelulares pouco documentadas fora do Hemisfério Norte. Este estudo representa a primeira documentação das assinaturas supracitadas em um número relativamente alto de tempestades no Brasil, ao analisar dados volumétricos contínuos de 15 tempestades supercelulares que ocorreram sobre um domínio coberto pelo radar Doppler banda S de dupla-polarização de Chapecó, localizado no Oeste de Santa Catarina, coletados durante um período de quatro anos, entre 2017 e 2021. A maioria destas tempestades está associada com relatos severos validados disponibilizados pelo recém criado banco de dados de tempo severo da PRETS. Além disso, uma análise aprofundada é conduzida para dois eventos em particular. O primeiro caso é descrito através de uma análise qualitativa e quantitativa da evolução de assinaturas em níveis médios e baixos em uma supercélula de longa duração prolifica na produção de granizo, que atravessou todo o domínio de varredura do radar, causando danos significativos a propriedades rurais e áreas urbanas. O segundo refere-se a um aglomerado convectivo que resultou da fusão de duas supercélulas tornádicas, e deu origem a um tornado breve. Resultados da análise quantitativa da primeira tempestade concordam com as características observadas anteriormente na literatura, tal como uma correlação defasada entre aumentos no volume da coluna de ZDR e a ocorrência de precipitação intensa e granizo em superfície. Além disso, uma correlação também foi observada entre a cascata de precipitação e métricas da coluna de KDP, também apontando para a potencial aplicação dessa assinatura no nowcasting de precipitação intensa e queda de granizo. No entanto, um dos períodos de ocorrência de granizo foi caracterizado pela manutenção da coluna de ZDR, ao passo da supressão da coluna de KDP, algo ainda não documentado anteriormente. Além disso, a análise do caso tornádico aponta para a importância da aplicação concomitante de variáveis polárimétricas com variáveis convencionais para o nowcasting do potencial tornádico, mesmo em células convectivas aparentemente fracas, assim como para a confirmação da ocorrência tornádica.por
dc.contributor.advisor1Nascimento, Ernani de Lima
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1074092256181192por
dc.contributor.advisor-co1Calvetti, Leonardo
dc.contributor.referee1Anabor, Vagner
dc.contributor.referee2Costa, Izabelly Carvalho da
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5083563169446525por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentMeteorologiapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Meteorologiapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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