Climatic behavior of thermal wind balance in South America according to ENSO events: Preliminary study

Abstract

O balanço do vento térmico indica a relação entre o gradiente meridional de temperatura e o cisalhamento vertical do vento, o que explica a existência do jato de altos níveis – chamado de corrente de jato, ou simplesmente jato – em latitudes médias e altas. É esperado que a posição do jato corresponda a condições de instabilidade em superfície. O fenômeno climático ENOS (El Niño-Oscilação Sul) provoca uma alteração no gradiente de temperatura em baixos níveis, pois muda o padrão normal de temperatura da superfície do mar do Pacífico Tropical leste. Assim, o presente trabalho usa dados de reanálise II do NCEP (1981-2010) para analisar como que as três diferentes fases do ENOS (El Niño, La Niña e neutra) modificam o padrão médio climatológico de balanço do vento térmico no continente sulamericano. Primeiramente, os resultados mostraram boa associação entre os núcleos do jato e as regiões de maior gradiente de temperatura em 850 hPa. Nos períodos de La Niña, o jato apresentou-se mais intenso no inverno sobre o continente. Já em anos de El Niño observou-se jato mais intenso em latitudes médias sobre o Pacífico, na costa oeste do continente, principalmente no verão e primavera, indicando que o incremento de temperatura na superfície do mar no Pacífico acarreta em maior gradiente de temperatura em latitudes médias e, consequentemente, em uma corrente de jato mais intensa. A B S T R A C T The thermal wind balance shows the relation between meridional gradient of temperature and vertical wind shear, explaining the existence of the upper-tropospheric jet – called jet stream, or simply jet – in high and mid-latitudes. It is expected that jet position is associated to instability conditions in surface. The climate phenomenon ENSO (El Niño-South Oscillation) causes a perturbation in the low levels temperature gradient, since that changes the normal pattern of sea surface temperature of eastern tropical Pacific ocean. Thus, this work employs NCEP II reanalyses dataset (1981-2010) to analyze how the three phases of ENSO (El Niño, La Niña and neutral) modify the climatic pattern of thermal wind balance in the South American continent. First, the results showed good association between jet streaks and the regions with highest temperature gradient at 850 hPa. During La Niña periods the jet stream had become more intense in the winter, over the continent. On the other hand, during El Niño, a more intense jet was observed in the mid-latitudes over Pacific, on the west coast of the continent, mainly in summer and spring, indicating that the increase in sea surface temperature in Pacific entails a higher mid-latitudes temperature gradient and, therefore, a more intense jet stream. Keywords: jet stream, meridional gradient of temperature, El Niño, La Niña