Mestrado: A contribuição do JBNAS para a precipitação em um episódio de ZCAS: análises físicas e simulações com o modelo WRF

Data: 
11/05/2021 - 09:00
Local: 
Transmissão online


Defesa de dissertação de mestrado
Aluno: Paulo Eduardo Plana Junior
Programa: Meteorologia
Título: A contribuição do JBNAS para a precipitação em um episódio de ZCAS: análises físicas e simulações com o modelo WRF

Comissão Julgadora:
1- Prof. Dr. Ricardo Hallak - IAG/USP – por videoconferência
2- Prof. Dr. Mario Francisco Leal de Quadro - IFSC - por videoconferência
3- Dra. Natália Pillar da Silva - pós-doutoranda -ACA/IAG - por videoconferência
 
 
Resumo
A Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) é o principal sistema precipitante durante o período úmido do Sistema de Monções da América do Sul (SMAS). O Jato de Baixos Níveis da América do Sul (JBNAS) é um dos mecanismos atuantes em caso de ZCAS, estendendo-se desde a região Amazônica até o Sudeste brasileiro. O papel principal do JBNAS é transportar calor e umidade dos trópicos até latitudes mais elevadas. O transporte de umidade pelo JBNAS durante uma ZCAS é um tema pouco abordado na literatura científica e por isso o objetivo deste trabalho é avaliar, quantificar e associar este transporte de umidade causado pelo JBNAS na precipitação, por meio de um estudo de caso. O evento ZCAS estudado atuou entre 11 e 18 de janeiro de 2016, e foi escolhido por apresentar o JBN e o fluxo de umidade associado bem definidos e direcionados para o Sudeste brasileiro. Em associação à ZCAS, foram também observados a Alta da Bolívia (AB) e o Vórtice Ciclônico de Altos Níveis (VCAN) do Nordeste do Brasil, presentes e bem configurados durante todo o período. Além da análise do Climate Forecast System Version 2 (CFSv2), também foram realizadas simulações numéricas utilizando o modelo regional Weather, Research and Forecast (WRF) para todo o período de atuação do sistema. O WRF foi rodado com 3 grades aninhadas, onde a convecção foi resolvida explicitamente durante o período de maior intensidade do sistema na grade de 3 km de espaçamento horizontal. Foram testadas as parametrizações cúmulos de Kain-Fritch (mais antiga) e Grell-Freitas (mais recente), analisando-se as diferenças entre suas soluções. Os resultados mostram que ambos os experimentos numéricos fornecem soluções com características sinóticas próximas ao mostrado pela análise do CFSv2, mas com divergências tanto no posicionamento quanto na intensidade do JBNAS e do fluxo de umidade associado. Por consequência disso, a precipitação gerada pelas duas parametrizações tiveram baixo desempenho. Conclui-se que a precipitação modelada neste caso ZCAS sofre forte dependência da correta simulação do JBNAS. A análise na série temporal da média do fluxo de umidade em três diferentes áreas do domínio simulado confirma sua maior intensidade na região onde o JBN está bem definido. Constatou-se um ciclo diurno bem definido, que se intensifica durante a noite e enfraquece ao longo do dia. Uma análise da precipitação média nas mesmas três áreas mostrou que um aumento no fluxo de umidade nas áreas 1 e 2 gera uma diminuição da precipitação nesta mesma região, enquanto na área 3 o oposto é observado. Por fim, testes estatísticos mostraram que a parametrização Grell-Freitas foi a que mais se aproximou do observado, além de confirmar que o modelo regional gera melhores resultados ao resolver a convecção explicitamente.
Palavras-chave: ZCAS, JBN, transporte de umidade, precipitação, WRF