Como a Umidade do Solo Influencia os Estágios Iniciais do Monção da América do Sul?

Resumo Este artigo discute as retroalimentações entre a umidade do solo e a precipitação durante os estágios iniciais da monção sul-americana. O sistema atinge a máxima precipitação sobre a bacia amazônica sul e os planaltos brasileiros durante o verão austral. As mudanças da monção estão associadas à dinâmica de grande escala, mas durante seus estágios iniciais, quando a superfície não está suficientemente úmida, anomalias de umidade do solo podem também modular o desenvolvimento da precipitação. Para investigar isso, experimentos de sensibilidade às condições iniciais da umidade do solo foram realizados usando simulações de um mês com o modelo regional de mesoescala Eta. A análise das simulações de controle mostra que elas reproduzem todas as principais características e magnitudes da circulação e dos padrões de precipitação da América do Sul, particularmente os da monção. Os fluxos de calor sensível e latente da superfície, assim como a precipitação, possuem um ciclo diurno cuja fase é consistente com estudos observacionais anteriores. A inibição convectiva é menor no momento do máximo de precipitação, mas a energia potencial convectiva disponível apresenta um máximo matinal irreal que pode resultar de uma mistura precoce na camada limite. Os experimentos de sensibilidade mostram que a precipitação é mais responsiva a reduções da umidade do solo do que a aumentos, sugerindo que, embora o solo não esteja muito úmido, ele está suficientemente húmido para atingir facilmente níveis onde anomalias de umidade do solo deixam de ser efetivas em alterar a evapotranspiração e outras variáveis da superfície e da camada limite. Dois mecanismos pelos quais a umidade do solo tem uma retroalimentação positiva com a precipitação são discutidos. Primeiro, a redução da umidade inicial do solo leva a um menor fluxo de calor latente e a um maior fluxo de calor sensível, e ambos contribuem para uma maior razão de Bowen. A evapotranspiração menor e o aumento do fluxo de calor sensível levam a uma camada limite mais seca e quente, o que, por sua vez, reduz a instabilidade atmosférica. Segundo, a camada limite mais profunda (e seca) está relacionada a um jato de nível baixo sul-americano (SALLJ) mais forte e mais alto. No entanto, devido ao menor conteúdo de umidade, o SALLJ transporta menos umidade para a região da monção, conforme evidenciado pelos fluxos de umidade reduzidos e sua convergência. Os dois mecanismos—instabilidade convectiva reduzida e redução da convergência do fluxo de umidade—agem simultaneamente para diminuir a precipitação central da monção.