O clima do planeta Terra é regulado por uma série de mecanismos acoplados, que interagem entre si de maneira complexa mantendo a estabilidade da temperatura. Esse equilíbrio consiste em um balanço energético onde a energia incidente de onda curta proveniente do Sol é absorvida e reemitida como radiação de onda longa (OLR) pela Terra.

Entre esse balanço energético, a convecção profunda (processo de ascenção vertical de uma massa de ar aquecida pela superfície até altos níveis da troposfera) se destaca como um importante processo de extração de calor dos oceanos.

Para regiões tropicais, baixos valores de OLR, registrados por satélite no topo da atmosfera terrestre, são utilizados para localizar atividades de convecção profunda, caracterizadas por nuvens altas, que irradiam energia em uma faixa de menor temperatura em contraste com as superfícies em menor altitude (nível do mar), que irradiam energia em uma faixa de maior temperatura.

Regiões de elevada temperatura da superfície do mar (TSM) estão relacionadas com regiões de atividade convectiva e conseqüentemente, áreas sujeitas a grandes índices de precipitação. A convecção tropical, geralmente corresponde a regiões de OLR abaixo de 240 W/m2.

 O objetivo deste estudo é analisar a estrutura espacial e temporal da correlação entre TSM, OLR e precipitação para a região do Atlântico tropical.

Os dados de TSM são provenientes de re-análise (mistura dados de navios, bóias e satélite). Os dados de OLR  foram obtidos do Centro de Predição Climática (CPC) da NOAA e os dados de precipitação provém do CPC Merged Analisys of Precipitation incluindo valores da Re-análise do NCEP/NCAR.

Para esse estudo, os dados de TSM, OLR e precipitação foram interpolados, onde todos possuem a mesma grade espacial, de 88,75ºN até 88,75ºS e 1,23ºE até 358,75ºE, em uma grade de 2,5º lat e lon. Resolução temporal é mensal e o período analisado compreende janeiro de 1979 até agosto de 2003.

Foram gerados gráficos de TSM, OLR e precipitação para a região do Atlântico tropical, utilizando a média dos meses de janeiro, abril, julho e outubro. Através do cálculo de correlação entre duas variáveis, foram feitas superfícies de correlação entre TSM e OLR, OLR e precipitação e TSM e precipitação, para tentar localizar no globo, os pontos de maior valor.

A partir do mapa de correlações foram escolhidos quatro pontos dentro da região de estudo com diferentes índices de correlação. Nesses pontos, foram feitos gráficos das séries temporais e subtraiu-se o ciclo climatológico para se obter as anomalias dos três parâmetros. Também foi feito um gráfico de dispersão, que relaciona TSM, OLR e precipitação.

A distribuição de TSM, na região do Atlântico tropical, apresenta uma variação na estrutura norte-sul, muito mais pronunciada do que a estrutura leste-oeste, com a piscina de água quente do Atlântico se deslocando para o hemisfério norte entre os  meses de julho e outubro e para o hemisfério sul entre janeiro e abril.

O mesmo padrão de deslocamento se repete na distribuição da OLR, o qual se assemelha a distribuição de precipitação.

Apartir dos gráficos de dispersão para apenas os pontos com coeficientes de correlação entre TSM-OLR altos, nota-se uma quebra da tendência dos pontos a partir da faixa de TSM entre 27 e 28ºC, provavelmente a faixa de temperatura que aciona o mecanismo de convecção profunda no Atlântico Tropical.

Para tentar localizar a faixa de temperatura que corresponderia ao gatilho do mecanismo de convecção profunda, os dados de TSM foram agrupados em faixas de temperatura e os valores de OLR e precipitação foram analisados em função de sua variância e suas médias. Supõe-se que a maior variância da OLR indique a faixa de TSM onde a convecção profunda teria início.

A máxima variância encontrada se situa dentro da faixa de TSM entre 27 e 28ºC, a média de OLR para essa faixa de TSM é de 245 W/m², ligeiramente acima da OLR de 240 W/m² indicadora de convecção profunda, porém bastante próximo a ela. A variância da precipitação também é bastante alta, praticamente igual a variância encontrada para a faixa de TSM entre 27,5 e 28,5ºC.

Através das análises realizadas é possível observar que no Atlântico Tropical, a convecção profunda está presente em áreas de TSM superior a 27ºC, porém existem regiões em que isso não é válido. A TSM raramente ultrapassa 30ºC.

Para uma mesma TSM, existem locais onde a correlação entre TSM e OLR apresenta valores elevados (negativos e positivos) e insignificantes, portanto pode-se inferir que a resposta termodinâmica da OLR é influenciada por outros parâmetros, além da TSM.

A faixa de TSM entre 27 e 28ºC, dentro dos locais de elevada correlação OLR-TSM, contém a TSM crítica que seria responsável pelo início da atividade convectiva.

A validação dos resultados e das interpretações do presente trabalho, precisaria de mais dados e de novas análises para verificar a influência de outros mecanismos de meso e de larga escala envolvidos com o processo convectivo.