Connecting heavy precipitation events to outgoing longwave radiation variability scales: Case analysis in Brazil

Abstract

Se analizan los campos espaciales de la varianza del espectro de radiación de onda larga saliente (OLR, por su sigla en inglés) durante los meses del verano austral 1979-2016 en el sur de Brasil, para diferentes escalas de tiempo: sinóptica, submensual e intraestacional. Los campos de variabilidad difieren tanto en intensidad como en ubicación y resaltan los ciclos de convección dominantes en el área de estudio. La amplitud de la variabilidad submensual es mayor que la de las otras escalas en la región sudeste de Brasil, mientras que la escala sinóptica prevalece en la región sur. Las escalas mencionadas anteriormente muestran mayores am-plitudes sobre el Océano Pacífico occidental donde la Oscilación Madden-Julian juega un papel importante, a lo largo de la Zona de Convergencia del Pacífico Sur y sobre las áreas de trayectoria de tormentas sobre el Océano Pacífico sur. También se analiza la influencia de la interacción espectral de OLR asociada con la ocurrencia de dos eventos de lluvia intensa en el sudeste de Brasil en los veranos de 2011 y 2014, cuando la Zona de Convergencia del Atlántico Sur (SACZ) estuvo activa en ambos eventos. Los resultados obtenidos sugieren que la interacción entre escalas espectrales de OLR tiene lugar de forma tal que fortalece la SACZ, ya que los patrones espaciales de la escala temporal de dos a ocho días (sinóptica), la escala temporal de 10 a 30 días (submensual) y la escala temporal de 30 a 60 días (intraestacional), se superponen en la región de estudio.

Spatial fields of outgoing long wave radiation (OLR) spectrum variance of the 1979-2016 austral summer months in southern Brazil are analyzed on different timescales: synoptic, sub-monthly, and intra-seasonal. Variability fields differ both in intensity and location and highlight dominant convection cycles in the study area. The results show that the amplitude of sub-monthly variability is greater than that of the other scales in the southeastern region of Brazil, while the synoptic scale prevails in the southern region. The above-mentioned scales show greater amplitudes over the western Pacific Ocean where the Madden-Julian Oscillation plays an important role, along the South Pacific Convergence Zone, and over the storm track areas over the South Pacific Ocean. The influence of spectral OLR scale interaction is also analyzed, associated to the occurrence of two intense rainfall events over the southeastern Brazil in the austral summers of 2011 and 2014 when the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) was active in both events. The results obtained suggest that spectral OLR scale interaction takes place in such way that it strengthens the SACZ, since the spatial pattern footprints of the two to eight-day timescale (synoptic), 10 to 30-day timescale (sub-monthly) and 30 to 60-day timescale (intra-seasonal) overlap in the study region.