The nature of the rainfall onset over central South America

Abstract

The objective of this work is to provide a detailed description of the onset of the South American Monsoon based on precipitation observations available over tropical and subtropical South America. The analysis was also performed using outgoing longwave radiation (OLR) data in order to assess the ability of this particular dataset to reproduce the main features associated with precipitation evolution during austral spring. Results show that both OLR and precipitation data agree in describing the progression of convection from the northwest and southeast into central Brazil by the beginning of October. Moreover the assessment of available methods to identify onset dates shows that the method of Kousky (1988), based on the OLR evolution, provides the onset date in most of South America, without regionally adaptation, as the methods based on rainfall generally require. Composite fields show that rainfall in central Brazil begins with moderate rates, which are still lower than those observed over the northwestern and southeastern tropical regions. After the rainfall jump, that on average occurs three pentads later than the onset of rainfall, precipitation rates increase over central Brazil and similar rates are observed over the entire tropical region. It is suggested that transient activity, which occurs around the onset period when the atmospheric mean conditions are getting more unstable as they approach summer-like conditions, is the one that imprints a rainfall-jump feature in the precipitation evolution. The character of changes in the precipitation rate, as the rainy season develops, provides complementary information that can be used together with onset date.

El principal objetivo de este trabajo es describir detalladamente el comienzo del Monzón Sudamericano utilizando datos de precipitación disponibles en la zona tropical y subtropical de Sudamérica. El análisis fue comparado con el realizado utilizando datos de radiación saliente de onda larga (OLR), con el fin de evaluar la eficiencia de los datos de lluvia para detectar los principales patrones de la evolución del monzón durante la primavera austral. Los resultados muestran que tanto la OLR como la precipitación describen bien el desplazamiento de la convección desde el noroeste hacia el sudeste en el centro de Brasil a principios de octubre. La comparación de diferentes metodologías para establecer fechas de comienzo de la estación lluviosa muestran que el método de Kousky (1988), basado en la evolución de OLR, indica el comienzo del monzón en casi toda Sudamérica sin necesitar adaptación para cada región, tal como ocurre con los métodos basados en la precipitación. Los campos medios muestran que la lluvia en Brasil central comienza y se incrementa moderadamente, manteniéndose con valores menores a los observados en el noroeste y sudeste de la región tropical. Posteriormente, un abrupto cambio en la magnitud de la precipitación tiene lugar, en promedio tres péntadas después del inicio de la estación lluviosa, en Brasil central aunque similares cambios se observan en toda la región tropical. Se sugiere que la actividad de los transientes, que ocurre en el comienzo de la estación de lluvia cuando la inestabilidad aumenta y se aproximan las condiciones de verano, es uno de los factores que inciden en el desarrollo de este cambio abrupto en la precipitación. La caracterización de los incrementos en la lluvia provee información complementaria que puede ser utilizada adicionalmente a la fecha de inicio de la misma.