A oscilação de Madden-Julian, seus impactos sobre a América do Sul e possível influência de diferentes evoluções de seu ciclo

Abstract

Resumo: A oscilação de Madden-Julian (OMJ) é o modo dominante de variabilidade climática intrassazonal nos trópicos na banda de 30 a 90 dias, caracterizada pela oscilação de anomalias de convecção tropical e circulação atmosférica que se deslocam para leste sobre todo o globo. No ciclo completo das anomalias de convecção tropical da OMJ, elas se iniciam sobre o Oceano Índico, deslocam-se até o Oceano Pacífico central e reaparecem através de teleconexões na América e África. Esse ciclo é dividido em oito fases, com duração média de aproximadamente seis dias cada. Os eventos mais intensos da OMJ e seus maiores impactos sobre a América do Sul (AS) ocorrem durante o verão austral (dezembro a março), mas acontecem também impactos relevantes nas demais estações do ano. Verificou-se a contribuição de cada fase da OMJ à precipitação diária média observada e à frequência dos eventos extremos de precipitação durante todas as estações do ano, o que constitui contribuição inédita. Além disto, buscou-se diagnosticar a influência das anomalias resultantes na AS sobre o reinício do ciclo desta oscilação no Oceano Índico e a propagação do impacto da OMJ para outras regiões. Para isso, foram calculadas anomalias de dados diários de algumas variáveis e estas foram filtradas para reter a banda de 20 a 90 dias. Foram feitas composições de anomalias filtradas de radiação de onda longa emergente (OLR) e função corrente zonalmente assimétrica (PSIZA) em 200 hPa e 850 hPa, no período de 1979 a 2009 para as diversas fases da OMJ. Os impactos mais fortes da OMJ na AS ocorrem no verão austral, mas há impactos relevantes em outras estações do ano, em regiões nas quais estas estações são chuvosas. Influência significativa foi também detectada na frequência de eventos extremos, notadamente sobre regiões populosas. Foram ainda analisados diferentes casos de evolução do ciclo da OMJ, decompondo as oito fases em quatro categorias (A à D) e em oito fases, de forma a caracterizar eventos primários (NABCD) e eventos sucessivos (DABCD). Eventos primários tem impactos mais fracos no início do ciclo, enquanto os eventos sucessivos apresentam impactos mais fortes e duradouros.

Abstract: The Madden-Julian Oscillation (MJO) is the dominant mode of tropical intraseasonal climate variability in the 30 to 90 day band, characterized by the oscillation of eastward moving tropical convection and atmospheric circulation anomalies. In the complete cycle of the MJO tropical convection anomalies, they start over the Indian Ocean, move to the central Pacific Ocean and reappear through teleconnections in America and Africa. This cycle is divided into eight phases, with an average duration of approximately six days each. The most intense MJO events and their greatest impacts on South America (SA) occur during the austral summer (December through March), but relevant impacts also occur in the other seasons of the year. The contribution of each phase of the MJO to the observed average daily precipitation and the frequency of extreme precipitation events during all seasons of the year was verified, which constitutes an unprecedented contribution. In addition, we sought to diagnose the influence of the resulting anomalies in the SA on the restart of the cycle of this oscillation in the Indian Ocean and the propagation of the impact of the MJO to other regions. For this, anomalies of daily data of some variables were calculated and filtered to retain the variability band from 20 to 90 days. Composites were made of filtered anomalies of outgoing longwave radiation and zonally asymmetric streamfunction at 200 hPa and 850 hPa, in the period from 1979 to 2009 for the different phases of the MJO. The strongest impacts of the MJO on SA occur in the austral summer, but there are relevant impacts in other seasons of the year, in regions where these seasons are rainy. Significant influence was also detected in the frequency of extreme events, notably over populated regions. Different cases of evolution of the MJO cycle were also analyzed, decomposing the eight phases into four categories (A to D) and into eight phases, in order to characterize primary events (NABCD) and successive events (DABCD). Primary events have weaker impacts at the beginning of the cycle, while successive events have stronger and longer-lasting impacts.