ABSTRACT This study presents the daily atmospheric circulation patterns at surface and altitude related to the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) events that occurred between 2007 and 2017. For this analysis, Principal Pattern Sequence Analysis (PPSA) and sea level pressure and geopotential height reanalysis were used. Four typical atmospheric circulation patterns associated with SACZ episodes were identified. Three of them are related to the propagation of a cold front toward southeastern Brazil with a post-frontal anticyclone moving over the Atlantic Ocean. The fourth pattern is associated with the presence of a cut-off low centered over the central-south region of Brazil that induces moisture transport from the Atlantic Ocean and from the Amazon basin to most of southeastern Brazil. Considering the first three patterns, they represent, respectively, a frontal wave, a classical cold front, and a slow-moving cold front. All of these patterns provide permanent northwesterly winds in the lower troposphere over southeastern Brazil from two days before the SACZ occurrence.

RESUMEN Este trabajo presenta los patrones diarios de circulación atmosférica en superficie y en altura relacionados con los eventos de la Zona de Convergencia del Atlántico Sur (ZCAS) ocurridos entre 2007 y 2017. Para ello se utilizaron el análisis de patrones de secuencias principales (APSP) y datos de reanálisis de presión a nivel medio del mar y de altura geopotencial. Se identificaron cuatro patrones típicos de circulación atmosférica asociados con episodios de la ZCAS. Tres de ellos están relacionados con la propagación de un frente frío hacia el sureste de Brasil con un anticiclón postfrontal que se mueve sobre el Océano Atlántico. El cuarto patrón está asociado con la presencia de una baja segregada centrada sobre la región centro-sur de Brasil que induce el transporte de humedad desde el Océano Atlántico y desde la cuenca del Amazonas hacia gran parte del sureste de Brasil. Los tres primeros patrones representan, respectivamente, una onda frontal, un frente frío clásico y un frente frío con un lento desplazamiento. Todos estos patrones producen vientos persistentes del noroeste en la troposfera baja sobre el sureste de Brasil desde dos días antes de la ocurrencia de eventos de la ZCAS.

ABSTRACT Several regions of Brazil have experienced periods of intense drought in the last decades. Hydropower plants produce most of the country’s energy and a reduction in reservoir flow can compromise the energy sector. Therefore, the Brazilian government has sought the diversification of energy production with other renewable sources. The introduction of new renewable sources, such as wind and solar, requires detailed studies of the local weather conditions usually through historical data analysis. However, several areas in Brazil lack weather stations. In this context, this study aims to assess the ability of the Global Forecast System (GFS) reanalysis product to represent wind, in the state of Minas Gerais (MG) which has 79.5% of energy production associated with water resources. Although the study considers a specific region, it presents a methodology that can be replicated in regions where data is not available. Over most areas, 10 m wind speed values of the GFS reanalysis were similar to those registered by weather stations. Results at 10 and 100 m of altitude show high wind speed values in the north of the state, a region where the highest power densities are also recorded (approximately 150 W m-2 during winter and spring). In conclusion, the GFS reanalysis product, albeit with the biases reported here, can be used in regions with scarce meteorological data to estimate the potential for wind energy production as a complementary source of hydroelectricity.

RESUMEN Varias regiones de Brasil han experimentado períodos de intensa sequía en las últimas décadas. Las centrales hidroeléctricas producen la mayor parte de la energía del país y una reducción en el caudal de los embalses puede comprometer al sector energético. Por lo tanto, el gobierno brasileño ha buscado la diversificación de la producción de energía con otras fuentes renovables. La introducción de nuevas fuentes renovables, como energía eólica y solar, requiere estudios detallados de las condiciones climáticas locales, generalmente a través del análisis de datos históricos. Sin embargo, varias áreas de Brasil no tienen buena densidad de estaciones meteorológicas. En dicho contexto, este estudio tiene como objetivo evaluar la capacidad del producto de reanálisis del Sistema de Pronóstico Global (GFS) para representar el viento en el estado de Minas Gerais (MG), que produce el 79.5% de la energía de recursos hídricos. Si bien el estudio considera una región específica, presenta una metodología que se puede replicar en regiones donde no hay datos disponibles. En la mayoría de las áreas los valores de velocidad del viento a 10 m de GFS fueron similares a los registrados por las estaciones meteorológicas. Los resultados a 10 y 100 m de altitud muestran altos valores de velocidad del viento en el norte del estado, región donde también se registran las mayores densidades de potencia (~150 W m-2 durante invierno y primavera). En conclusión, el producto de reanálisis GFS, aunque con los sesgos aquí reportados, puede ser utilizado en regiones con datos meteorológicos insuficientes para estimar el potencial de producción de energía eólica como fuente complementaria de hidroelectricidad.

Resumo A comunidade científica por muito tempo considerou a existência de apenas dois tipos de ciclones de escala sinótica em superfície, tropicais e extratropicais, com base nas características de gênese e local de atuação desses sistemas. A metodologia do Cyclone Phase Space (CPS) desenvolvida por Hart, no início da década de 2000, deixou evidente que não há apenas os dois tipos mencionados, mas que existe um continuum, de forma que os ciclones podem evoluir de um tipo a outro. Diante desse contexto, o objetivo do estudo é descrever a evolução sinótica da transição do ciclone Talim, que teve gênese como ciclone tropical e decaiu como ciclone extratropical. Esse sistema se desenvolveu no oeste do oceano Pacífico Norte no dia 10 de setembro de 2017. Através do CPS, foram definidas quatro fases no ciclo de vida do Talim: a de ciclone tropical, início da transição para extratropical, fim da transição e fase de ciclone extratropical. A fase de transição foi marcada pelo início da interação do sistema tropical com uma região com baroclinia, enquanto que o término da transição ocorreu quando o sistema adquiriu um núcleo frio e sistemas frontais associados.

Abstract The scientific community has long considered the existence of only two types of surface synoptic scale cyclones, tropical and extratropical, based on their genesis area. The Cyclone Phase Space (CPS) methodology developed by Hart in the early 2000s made it clear that these are not the only existing types of cyclone, but instead there is a continuum, and therefore cyclones can evolve from one type to another. Given this context, the objective of this study is to describe the synoptic evolution of the transition of cyclone Talim, which had genesis as a tropical cyclone and decayed as an extratropical cyclone. This system developed in the west of the North Pacific Ocean on September 10, 2017. Through the CPS, four phases of Talim's life cycle were selected: tropical cyclone, beginning of extratropical transition, end of transition and extratropical cyclone phase. The transition phase was marked by the beginning of the interaction of the tropical system with a baroclinic region, while the end of the transition occurred when the system acquired a cold core and had frontal systems associated.

Resumo Esse estudo tem como objetivo apresentar a análise da energética de quatro casos de ciclones em latitudes austrais, sendo dois extratropicais (um do tipo Bjerknes e Solberg e o outro do tipo Shapiro e Keyser), um tropical e um subtropical, a fim de complementar o trabalho “Ciclones em Superfície nas Latitudes Austrais: Parte II Estudo de Casos”. Para tanto, utilizou-se a equação da energia cinética do distúrbio desenvolvida por Orlanski e Katzfey, pois ela contempla os principais mecanismos para a formação e dissipação dos sistemas transientes, isto é, as instabilidades baroclínica e a barotrópica, além do desenvolvimento corrente abaixo. A análise da energética mostra que o termo de conversão baroclínica foi o mais importante durante o ciclo de vida dos quatro ciclones estudados, já o termo barotrópico foi pequeno. Por outro lado, o termo de desenvolvimento corrente abaixo, conhecido como convergência do fluxo ageostrófico, atuou negativamente em todos os casos, exportando energia cinética para fora da região do ciclone.

Abstract This study presents the energy analysis of four cyclone cases in southern latitudes, being two extratropical (one Bjerknes and Solberg type and the other Shapiro and Keyser type), a tropical and a subtropical, in order to complement the work “Surface Cyclones over Austral Latitudes: Part II Cases Study”. We applied the eddy kinetic energy equation developed by Orlanski and Katzfey, because it contemplates the main mechanisms for the formation and dissipation of the transient systems, namely baroclinic and barotropic instabilities and downstream development. The energy analysis shows that the baroclinic conversion term was the most important during the life cycle of the four studied cyclones, whereas the barotropic term was small. On the other hand, the downstream development term, known also as ageostrophic flow convergence, had negative contribution for all cases, exporting kinetic energy out of the cyclone region.

ABSTRACT This study presents the main differences between classical cold fronts, subtropical fronts and baroclinic troughs, as well as a climatology of these systems along the coast of Brazil. Regarding the seasonality of these systems, classical cold fronts are more frequent in winter followed by spring, subtropical fronts in spring, and baroclinic troughs in spring and summer. In southeastern Brazil, these three kinds of systems are responsible for about 40% (60%) of the total precipitation during the rainy (dry) season.

RESUMEN Este trabajo presenta las diferencias entre frentes fríos clásicos, frentes subtropicales y vaguadas baroclínicas mediante el uso de cartas sinópticas, así como una climatología de estos sistemas en la costa este de Brasil. En lo que se refiere a la estacionalidad de los sistemas analizados, los frentes fríos clásicos son más frecuentes en invierno, seguido por la primavera, mientras que los frentes subtropicales ocurren preferentemente en primavera y las vaguadas baroclínicas en primavera y verano. En el sudeste de Brasil, estos tres tipos de sistemas baroclínicos son responsables del 40% (60%) de la precipitación total durante la estación lluviosa (seca).

Resumo O presente estudo tem como objetivo identificar relações entre variáveis atmosféricas e concentrações de material particulado inalável (MP10) e ozônio (O3) registradas no estado de São Paulo. Para isso, foram utilizados dados entre 2005 a 2014 de cinco estações de monitoramento de qualidade do ar. O estudo foi baseado em duas metodologias: Análise de Componentes Principais (ACP) e campos médios meteorológicos. Nas ACP para as concentrações de O3, encontraram-se correlações positivas entorno de 0,5 e 0,6 com temperatura do ar, e correlações negativas, entre 0,4 e 0,6 com umidade relativa do ar. As contribuições das componentes do vento nas concentrações de O3 diferem de uma localidade para outra, sendo em Cubatão e Bauru maior a relação com ventos meridionais e nas demais a maior contribuição é da componente zonal, contudo, em todas as localidades as correlações são negativas com o O3. Para o MP10 teve-se as menores correlações, negativas para umidade, e praticamente nulas para temperatura. As correlações com as componentes do vento variam de acordo com a localidade. Com isso, é possível concluir que relações de MP10 com umidade são mais significativas e no caso do O3, dentre todas as variáveis, destaca-se a correlação com temperatura como a mais importante, já com relação ao vento ressalta-se a forte ligação deste com as características locais e particulares de cada estação. Os campos médios das variáveis atmosféricas revelam durante altas concentrações de MP10 e O3 a predominância da atuação do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) sobre a região Sudeste do Brasil. Com relação à temperatura do ar, as maiores concentrações de ozônio ocorreram em dias com temperaturas elevadas, e sem diferença significativa em dias de altas concentrações de MP10. Por fim, as maiores concentrações de MP10 e O3 ocorreram em dias secos e de ventos fracos.

Abstract This study aims to identify the relationship among weather variables, inhalable particulate matter (PM10) and ozone (O3) concentrations registered in the state of São Paulo. Therefore, data from 2005 to 2014 from five air quality monitoring stations were used. The study is based in two methodologies: Principal Component Analysis (PCA) and meteo„rological means. In the PCA, for O3 concentrations, positive correlations environment of 0.5 and 0.6 were found for air temperature, and negative correlations, of about 0.4 and 0.6 was found for relative air humidity. The contributions of the wind components to the O3 concentrations differ from one location to another. In Cubatão and Bauru, the relation with southern winds is greater, and in the others the greater contribution is from the zonal component, however, in all these places the correlations are negative with O3. For PM10, lower values of correlation were obtained, negative with relative air humidity, and almost null with temperature. Correlations with wind components vary by location. Therefore, it is possible to conclude that MP10 ratios with moisture are more significant and, in the case of O3, among all variables, the correlation with temperature is the most important with the local and specific characteristics of each season. The average fields of the atmospheric variables reveal during the high concentrations of PM10 and O3 the predominance of the South Atlantic Subtropical Anticyclone (ASAS) on the Southeast region of Brazil. In relation to the air temperature, the highest concentrations of ozone occurred on days with high temperatures, and with no significant difference in days of high concentrations of PM10. Finally, the highest concentrations of PM10 and O3 occurred on dry days and in weak winds.

Resumo Este estudo avalia a destreza de dois modelos climáticos globais (CPTEC e CFSv2) e de um modelo climático regional (RegCM4) em prever o clima sazonal em diferentes regiões do Brasil. O RegCM4 foi dirigido tanto com as saídas do sistema CFSv2 quanto do modelo do CPTEC. Também foram utilizadas duas versões do RegCM: a 4.3 e a 4.5. O RegCM4.3 foi dirigido por seis membros do CFSv2, enquanto o RegCM4.5 foi dirigido por um membro do modelo global do CPTEC. Todas as previsões iniciaram cerca de dois meses antes do trimestre a ser previsto e ao todo foram realizadas 94 simulações com o modelo regional. De forma geral, o RegCM4 adiciona valor às previsões dos modelos climáticos globais, principalmente, quando é aninhado às saídas do modelo do CPTEC. Quando o RegCM4.5 é dirigido por esse modelo global e é utilizada a parametrização de convecção cumulus de Emanuel há uma boa performance do modelo regional na previsão da precipitação e temperatura do ar em quase todo o Brasil.

Abstract This study evaluates the ability of two global climate models (CPTEC and CFSv2) and a regional climate model (RegCM4) in predicting the seasonal climate in different regions of Brazil. RegCM4 was drove with the outputs of two global climate models: CFSv2 system and CPTEC. Two versions of RegCM were employed in the study: 4.3 and 4.5. RegCM4.3 was ran with six members of CFSv2 system, while RegCM4.5 was ran with a member of the CPTEC model. All forecasts started about two months before the season to be predicted and in all 94 simulations with the regional climate model were carried out. RegCM4 adds value to the predictions of the global climate models, mainly when it is nested to the CPTEC outputs. When RegCM4.5 is drove by CPTEC outputs and Emanuel cumulus convection parameterization is used, there is a good performance of the regional climate model in predicting the precipitation and air temperature in almost all Brazil.

Resumo Em janeiro de 1989, a estação meteorológica convencional de Rio Grande, RS, pertencente ao Instituto Nacional de Meteorologia, mudou-se da área central da cidade para o campus da Universidade Federal do Rio Grande. Com os dados dessa estação, no início da década de 2000, foi publicado um livro com as Normais Climatológicas Provisórias (NCP) de Rio Grande, no período de 1991 a 2000, seguindo as normas da Organização Meteorológica Mundial (OMM). Passada mais de uma década dessa publicação, foi possível atualizar esse estudo considerando o período de 1991 a 2010. Portanto, apresenta-se um roteiro para controle de qualidade de dados de estações meteorológicas convencionais de superfície e as NCP de 1991 a 2010 de Rio Grande, bem como uma comparação entre as NCP das décadas 1991-2000 e 2001-2010. Como foi identificada não-homogeneidade nas séries temporais de umidade relativa e intensidade do vento, as NCP não foram computadas para essas variáveis. Rio Grande é uma cidade com pouca variabilidade mensal de precipitação, possui verão quente e inverno frio e, de acordo com a classificação climática de Köppen-Geiger, o clima é temperado sempre úmido e com verão quente (Cfa) e, pela classificação de Strahler, é subtropical úmido.

Abstract In January 1989, the conventional weather station in Rio Grande, which belongs to the Instituto Nacional de Meteorologia from Brazil, was moved from the downtown area to the campus of the Universidade Federal do Rio Grande. The Provisional Climatological Normals for Rio Grande, in the period 1991-2000, were determine using the data from this station, following the rules of the World Meteorological Organization (WMO). The results were published in a book in the early 2000s. After more than a decade of that publication, the study was updated considering the period from 1991 to 2010. Therefore, in this paper, we present the procedures for quality control of data from conventional surface meteorological stations and for the determination of the Provisional Climatological Normals from 1991 to 2010, in Rio Grande. Moreover, we compared the Provisional Climatological Normals from 1991-2000 and 2001-2010. Non-homogeneities were identified in the time series of relative humidity and wind speed, which prevent the evaluation of the normals for these variables. Rio Grande is a city with little monthly variability of precipitation, has hot summer and cold winter and, according to the climatic classification of Köppen, the climate is temperate without a dry season and hot summer, denominated Cfa, and, according to the Strahler classification, is a moist subtropical climate.

Resumo Esse trabalho apresenta a análise sinótica de quatro tipos de ciclones em latitudes austrais: extratropical do tipo Bjerknes e Solberg, extratropical do tipo Shapiro e Keyser, tropical e subtropical. Portanto, seu principal objetivo é destacar as diferenças entre esses sistemas e complementar, com análise sinótica de alguns casos, o artigo “Ciclones em Superfície nas Latitudes Austrais: Parte I Revisão Bibliográfica”, em que foi realizada uma revisão da literatura sobre os tipos de ciclones. No presente estudo, são analisados dois ciclones extratropicais ocorridos no sudoeste do oceano Atlântico Sul; o ciclone subtropical Arani também ocorrido no Atlântico Sul e um ciclone tropical, que teve gênese a nordeste da Austrália sobre o oceano Pacífico e chamado de Ului. Foram enfatizadas as características desses ciclones em quatro estágios: pré-ciclogênese, ciclogênese, maturidade (oclusão) e decaimento. Além disso, o ciclo de vida dos ciclones foi investigado através de um diagrama de fase (Cyclone Phase Space), que permite identificar o tipo de ciclone apenas com uma análise da estrutura térmica da atmosfera. Entre os resultados destacam-se que os ciclones extratropicais tiveram gênese associada à presença de gradientes horizontais de temperatura em superfície e proximidade de um cavado em 300 hPa; que o ciclone subtropical teve um aporte dinâmico de um cavado de onda curta em 500 hPa, que foi importante para a manutenção de movimentos ascendentes na atmosfera; e que o ciclone tropical se originou numa região com fraca vorticidade relativa ciclônica em baixos níveis e convergência de massa em superfície.

Abstract This work presents the synoptic analysis of four types of cyclones in southern latitudes: extratropical type Bjerknes and Solberg, extratropical type Shapiro and Keyser, tropical and subtropical. Therefore, the main purpose of this study is to highlight, with synoptic analysis of some cases, the differences between these systems and complement the article “Surface Cyclones over Austral Latitudes: Part I Bibliographic Review”, in which a review of the literature about cyclones type was held. We analyzed two extratropical cyclones occurred in the Southwest South Atlantic Ocean; the subtropical cyclone called Arani, occurred in the same ocean basin and a tropical cyclone, which had genesis in the northeast of Australia over the Pacific Ocean and called Ului. The cyclones features were emphasized in four stages: pre-cyclogenesis, cyclogenesis, maturity (occlusion) and decay. Moreover, the lifecycle of the cyclones was investigated through a phase diagram (Cyclone Phase Space), which identifies the type of cyclone with only the information of the thermal structure of the atmosphere. Among the results, it is shown that the genesis of the extratropical cyclones was associated with horizontal temperature gradients in surface and a trough at 300 hPa; the subtropical cyclone had a dynamic support of a short wave trough at 500 hPa, which was important for the occurrence of upward movements in the atmosphere; and that the tropical cyclone was associated with a region of low cyclonic relative vorticity in low levels and surface mass convergence.

Resumo Com o objetivo de organizar o conhecimento sinótico sobre ciclones em superfície em latitudes austrais, este trabalho (o primeiro de um conjunto de dois) apresenta uma síntese das principais características de quatro tipos de ciclones: extratropical do tipo Bjerknes e Solberg, extratropical do tipo Shapiro e Keyser, tropical e subtropical. Ao longo do texto são apresentados modelos conceituais bem como os mecanismos de ciclogênese, intensificação e ciclólise de cada tipo de ciclone. As principais diferenças entre os quatros tipos de ciclones em superfície estão nas estruturas horizontais e verticais dos campos de temperatura e vorticidade relativa.

Abstract The purpose of this study is to summarize the main synoptic features of four types of cyclones: extratropical cyclone following Bjerknes and Solberg model, extratropical cyclone following Shapiro and Keyser model, tropical and subtropical. We present some conceptual models and mechanisms of cyclogenesis, intensification and cyclolisis of each cyclone kind. The main differences between the four types of cyclones in surface are the horizontal and vertical structures of temperature and relative vorticity fields.

Resumo O El Niño (EN) é caracterizado pelo aquecimento anômalo das águas superficiais do oceano Pacífico Tropical central e leste que afeta o clima global e regional através das anomalias da circulação da atmosfera. O EN 2015/2016 foi classificado como um evento muito forte. Portanto, esse estudo tem como objetivo mostrar as características da atmosfera durante a ocorrência desse evento nos meses de setembro, outubro e novembro de 2015. Entre os resultados, têm-se o deslocamento para leste da célula de circulação zonal de Walker, intensificação dos jatos subtropical e polar, presença de anomalias positivas de altura geopotencial no oceano Pacífico próximas ao sul da América do Sul e anomalias negativas no sudeste desse continente e no oceano Atlântico. Além disso, há maior frequência de ciclones nas latitudes subtropicais do oceano Atlântico e convergência do fluxo de umidade integrado na vertical sobre o sudeste da América do Sul. Essas características contribuem para anomalias de precipitação e temperatura do ar na América do Sul.

Abstract The El Niño (EN) is characterized by an anomalous warming of the central and eastern surface of the Tropical Pacific Ocean waters, which affects global and regional climate through the circulation anomalies in the atmosphere. The EN 2015/2016 was classified as very strong. Therefore, this study aims to show the atmospheric characteristics during the occurrence of this event in September, October and November of 2015. Among the results, there are the shift to eastern of the zonal Walker Cell, the intensification of the subtropical and polar jets, the presence of positive anomalies of geopotential height in the Pacific ocean near the southern of South America and negative anomalies in the south and southeast of the continent and the Atlantic ocean. Moreover, there is an increase of the cyclone frequency in the subtropical latitudes of the Atlantic Ocean, and convergence of vertically integrated flux moisture on the southeastern South America. These characteristics contribute to precipitation anomalies and air temperature in South America.

Resumo Os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCANs) subtropicais são sistemas de baixa pressão em médios e altos níveis da atmosfera, com centro frio e que se encontram segregados para o lado equatorial das correntes de jato. A divergência de massa no setor a jusante dos VCANs pode organizar os movimentos ascendentes na atmosfera e precipitação. Diante da contribuição dos VCANs para alterações no tempo e os poucos estudos desses sistemas na literatura, o presente trabalho descreve a evolução sinótica e energética de um VCAN que causou evento extremo chuvoso no deserto do Atacama, entre os dias 24 e 26 de março de 2015. Para o desenvolvimento do estudo foram utilizadas a reanálise NCEP/DOE, dados de precipitação do TRMM e informações do satélite GOES-13. Entre os resultados têm-se que a advecção horizontal de vorticidade relativa anticiclônica é importante para amplificar a crista que adentra o setor sudoeste/sul do cavado em 300 hPa fazendo com que o ar frio fique aprisionado em latitudes mais baixas, contribuindo para a formação do VCAN. A energética de Lorenz mostrou que o ambiente ao qual o VCAN estava inserido participou de forma importante no ciclo de vida do VCAN. Por exemplo, na fase de VCAN, os processos baroclínico, barotrópico e de fluxo na fronteira atuaram como fonte de energia cinética do distúrbio (KE).

Abstract Subtropical cutoff-lows (COLs) are low pressure systems at middle and upper atmospheric levels, with a cold core and are detached equatorward from the jet streams. The mass divergence downstream of COLs can organize ascendant movement and provoke precipitation. Due to the COLs contribution to weather changes and few studies found in literature, the purpose of this study is to describe the synoptic and energetic evolution of the COL that caused extreme rainfall over the Atacama Desert between March 24th and 26th, 2015. For the study, we used the reanalysis from NCEP-DOE, the precipitation data from TRMM and satellite information from GOES-13. From the results, we note that the horizontal advection of anticyclonic relative vorticity is important in amplifying the ridge that enters the southwest/south sector of the trough at 300 hPa causing the cold air to become trapped in lower latitudes, thereby contributing to the formation of the COL. Lorenz's energetic cycle showed that the environment, into which the COL was inserted, was important to the lifecycle of COL. For example, in the COL phase, the baroclinic and barotropic processes and flow in boundary acted as a source of kinetic energy (KE).

RESUMO: Na Região Metropolitana do Rio de Janeiro, altos índices de concentrações de material particulado inalável (PM10) com violações dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA n0 03/90 são registrados rotineiramente. Analisando dados registrados entre 1998 e 2008, foram identificados 146 dias com concentrações acima dos valores estabelecidos. Nesses dias, foi possível verificar a influência da atuação do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul, a ausência de precipitação e a ocorrência de inversões térmicas na baixa troposfera, o que confirma a forte relação entre a ocorrência de altas concentrações de PM10 e as condições atmosféricas na região.

ABSTRACT: In the Metropolitan Area of Rio de Janeiro, high levels of particulate matter concentrations (PM10) with violations of the limits established by CONAMA Resolution 03/90 are routinely recorded. Analyzing data recorded between 1998 and 2008, 146 days with concentrations above these values were identified. In those days, it was possible to verify the influence of South Atlantic Subtropical Anticyclone, the lack of precipitation and temperature inversions in the lower troposphere, which confirm the strong relationship between high PM10 concentration and the atmospheric conditions in region.

As concepções pedagógicas modernas concordam com o fato de que atividades que levem o aluno a experimentar processos são fundamentais para uma perfeita e integral compreensão destes processos. Assim, neste artigo apresentamos uma atividade didática que envolveu o uso conjunto da observação seguida pela formalização e modelagem do processo. O elevado empenho e motivação demonstrados pelos alunos, somado à facilidade de reprodução desta prática deixam a certeza da efetividade destes procedimentos para o ensino de ciências, particularmente, das ciências atmosféricas

Modern pedagogical concepts agree with the fact that activities that allow students to experience processes are fundamental for the perfect and complete understanding of these processes. Thus, this paper presents a didactic activity which involved the combined use of observation and modeling of the process. The goal of this paper is to encourage the teachers and educators to the importance of relatively simple experiments in bring out facilitations to physics teaching

Este trabalho apresenta uma análise das condições sinótica e dinâmica associadas ao desenvolvimento do ciclone ocorrido entre 12 e 19 de setembro de 2008, com o objetivo de destacar diferenças e semelhanças com o ambiente em que se inseriu o evento Catarina em março de 2004. As principais semelhanças foram encontradas no padrão sinótico geral: a ocorrência de um padrão típico de bloqueio do tipo dipolo associado à anomalia de vorticidade potencial em altos níveis; cavado em níveis médios com inclinação para oeste; a presença de uma coluna de vorticidade ciclônica desde a superfície até a baixa estratosfera; e, em superfície, o padrão de uma alta ao sul de uma baixa pressão. Apesar das semelhanças no padrão geral, diferenças ocorreram entre os dois eventos que influenciaram na intensidade dos sistemas: o Catarina ocorreu em latitudes mais baixas em relação ao caso de setembro de 2008; o padrão típico de bloqueio associado ao caso de setembro de 2008 durou um dia e meio, enquanto no evento Catarina foi de três dias; a configuração da advecção de temperatura na camada entre 1000-500 hPa favoreceu o deslocamento do evento de setembro de 2008 para leste/sudeste, ao contrário do Catarina, a advecção de ar quente a leste do ciclone foi praticamente suprimida e a tendência de altura geopotencial passou a ser positiva, padrões que impedem o deslocamento do sistema para leste; no caso de setembro de 2008 o padrão da inversão do gradiente meridional de temperatura potencial na superfície de -2,0 unidade de vorticidade potencial (UVP) foi caracterizado pela incursão de uma região alongada de ar quente vinda do equador em direção ao sul e ar frio vinda do sul em direção ao equador, enquanto no caso Catarina a inversão ocorre pelo isolamento de uma bolha de ar frio ao norte e uma bolha de ar quente ao sul, o que pode ter contribuído para maior duração do padrão de bloqueio, pois a dissipação neste caso é dificultada. Sistemas como o Catarina podem ser raros no Atlântico Sul, mas isso não ocorre em relação ao ambiente sinótico em que se formou o Catarina. Para melhor entender o processo atmosférico que levou à formação do Catarina, é necessário realizar experimentos numéricos de sensibilidade para o caso de setembro de 2008 com o objetivo de verificar a possibilidade do ciclone extratropical se tornar um ciclone tropical.

In this work a synoptic/dynamic analysis of atmospheric conditions associated with the cyclone development occurred between 2008 September 12 and 19 is presented, aiming to highlight differences and similarities to the environment of Catarina event in March 2004. The main similarities were found in the synoptic patterns: occurrence of a pattern typical of dipole blocking associated with the potential vorticity anomaly at upper levels; a trough at middle levels with westward slope; the presence of a column of cyclonic vorticity from surface to lower stratosphere; and on the surface, the pattern of a higher pressure to the south of a lower pressure. Despite these similarities, differences that influence the intensity of the systems were found: the Catarina occurred in lower latitudes compared to the 2008 September case; the blocking pattern associated with September 2008 case was a day and a half long, while the Catarina lasted three days; the configuration of temperature advection in the 1000-500 hPa layer favored the displacement of the September 2008 event from eastward/southeastward, in contrast to Catarina, in which the warm advection to the east of the cyclone was suppressed and the local tendency of geopotential height was positive, which hinder the displacement of the system eastward; in the case of 2008 September the pattern of the meridional temperature gradient inversion on the -2.0 units of potential vorticity (UPV) surface was characterized by the incursion of an elongated region of warm air from the equator toward the south and cold air from the south toward the equator, while in the Catarina that inversion occurred by the isolation of a cold air bubble to the north and a warm air bubble to the south, which may have contributed to increase the duration of the dipole blocking pattern in this case, because the dissipation gets harder. Systems such as Catarina may be rare in the South Atlantic Ocean, but this does not occur for the synoptic environment which formed the Catarina. In order to better understand the atmospheric processes that led to the formation of Catarina it is necessary to perform numerical experiments of sensitivity to the 2008 September case with the objective of verifying the possibility of becoming a tropical cyclone.