Doutorado: Dinâmica e estrutura de onda num regime de número de Rossby elevado: implicações para a Superrotação atmosférica de Vênus e Titã

Data: 
29/09/2014 - 14:00
Local: 
Sala 15 do IAG (Rua do Matão, 1226, Cidade Universitária)

Defesa de tese de doutorado
Aluno: João Rafael Dias Pinto
Programa: Meteorologia
Título: Dinâmica e estrutura de onda num regime de número de Rossby elevado: implicações para a Superrotação atmosférica de Vênus e Titã

Comissão julgadora
Membros titulares:
Profa. Dra. Rosmeri Porfírio da Rocha – orientadora – IAG/USP 
Prof. Dr. Carlos Frederico Mendonça Raupp – IAG/USP 
Prof. Dr. Sebastien Lebonnois – CNRS/França
Prof. Dr. Jonathan Lloyd Mitchell – UCLA/USA
Prof. Dr. Enver Manuel Amador Ramirez Gutierrez – INPE
 
Resumo
A circulação geral de corpos com lenta rotação - como Vênus e Titã - é caracterizada pelo fenômeno de superrotação, no qual a atmosfera como um todo possui momento angular expressivamente maior que o da superfície sólida. O número de Rossby Ro, que caracteriza a influência da rotação sobre a circulação, é pequeno para a Terra, mas elevado para Vênus e Titã. Neste regime, é necessária a existência de um acoplamento específico de ondas que promova a geração de fluxos de momento em direção ao equador para a manutenção do escoamento zonal médio. Entretanto, ainda não é claro como tais ondas interagem entre si e com o escoamento médio. O objetivo deste estudo é o de investigar a dinâmica da superrotação atmosférica, baseado num conjunto de experimentos idealizados sob um regime de número de Rossby elevado. Os resultados mostraram que a superrotação somente emerge num planeta de lenta rotação se, simultaneamente, a inércia térmica atmosférica é aumentada e os efeitos do atrito reduzidos; a superrotação pode ser ainda obtida quando o raio planetário é reduzido. A circulação média zonal em superrotação é mantida considerando apenas a interação dinâmica de ondas de Rossby para convergir fluxo de momento na região equatorial. O ciclo de energia da circulação indicou transferência massiva de energia cinética das ondas de Rossby equatoriais para o escoamento médio em períodos curtos e esporádicos de instabilidade baroclínica. A modulação da amplitude dessas ondas sugere mecanismos não-lineares ressonantes de troca de energia entre os modos. O regime encontrado propõe uma dinâmica mais próxima à de Titã do que a de Vênus.
 
Palavras chave: Superrotação, Dinâmica Atmosférica, Vênus, Titã, Modelagem Numérica.