Nuvens sobre colinas perto do campus de Zhuhai da Universidade Sun Yat-sen, onde a equipe de pesquisa está baseada. Crédito:Haosheng Zuo
Os meteorologistas freqüentemente estudam eventos de precipitação usando imagens de radar geradas tanto no nível do solo quanto a partir de dados de satélite. O radar envia ondas eletromagnéticas que ricocheteiam no gelo ou nas gotas de água suspensas no ar. Essas ondas retornam rapidamente ao local do radar em um processo chamado retroespalhamento. Os cientistas observaram que a retroespalhamento atinge seu pico durante o processo de derretimento, à medida que a água cai pela atmosfera. O retroespalhamento alto normalmente resulta em retornos de cores quentes em telas de radar, indicando forte precipitação.
Contudo, estudos de caso recentes observaram que gotículas parcialmente congeladas parecem maiores ao radar do que suas contrapartes sólidas e líquidas do mesmo tamanho, resultando em radar superestimando a taxa de precipitação. Esses estudos também sugerem que o exagero do radar pode ocorrer em um segundo nível da atmosfera, acima do nível de congelamento, especialmente nas encostas a barlavento das cadeias de montanhas. Este fenômeno é conhecido como 'máximos de refletividade acima do congelamento, 'ou RMAF.
“Os estudos quantitativos são limitados devido à falta de critérios de identificação adequados, "diz o Dr. Aoqi Zhang, o primeiro autor do estudo acaba de ser publicado em Avanços nas Ciências Atmosféricas . "Devemos estabelecer um novo método para identificar a estrutura RMAF em ecos de radar."
O Dr. Zhang e o Dr. Chen da Sun Yat-sen University desenvolveram e aplicaram seu novo método para analisar cinco critérios específicos para todos os perfis de precipitação vertical no conjunto de dados do radar de satélite TRMM para 1998-2013. Seus resultados encontraram 2, 736, 225 eventos RMAF e 854, 622, 978 eventos não RMAF, respectivamente.
"A estrutura RMAF em perfis de refletividade pode ser efetivamente identificada por nosso método, "diz o Dr. Zhang." Também provamos que a RMAF está positivamente correlacionada com a elevação, que se acredita ser causado por correntes ascendentes aumentadas nas camadas intermediárias da precipitação estratiforme, ou nas camadas baixas a médias de precipitação convectiva sobre montanhas. "
Este estudo mostrou porque os eventos RMAF ocorrem especificamente em encostas a barlavento acima do nível de congelamento. O aumento da elevação da montanha aumenta as correntes ascendentes que criam precipitação, à medida que o vento segue o terreno para cima no que é chamado de elevação orográfica. Este estudo também revelou que as propriedades de precipitação de eventos RMAF e eventos não RMAF são significativamente diferentes.
"A estrutura RMAF aumenta a altura do topo do eco e melhora os processos de precipitação acima da altura RMAF, mas suprime a propagação descendente de partículas de gelo e a taxa de chuva próxima à superfície, "diz o Dr. Chen." Estudos futuros de precipitação orográfica devem levar em conta o impacto da estrutura RMAF e seus gatilhos dinâmicos relevantes. "