Defesa de tese de doutorado
Aluno: Jose Luis Flores Rojas
Programa: Meteorologia
Título: Modelagem da camada limite planetária urbana com o sistema ARPS-tTEB
Comissão julgadora
1) Prof. Dr. Augusto José Pereira Filho – IAG/USP
2) Prof. Dr. Ricardo de Camargo – IAG/USP
3) Prof. Dr. Ricardo Hallak – IAG/USP
4) Prof. Dr. Hugo Abi Karam – UFRJ/Rio de Janeiro-RJ
5) Prof. Dr. Gilberto Fernando Fisch – CTA/São José dos Campos-SP
Resumo
O presente trabalho estuda o comportamento dinâmico e energético
da camada limite planetária urbana (CLPU) mediante o sistema acoplado conformado
pelo esquema de balanço de energia superficial para cidades tropicais tTEB
(Karam et.al 2010) e o modelo regional de mesoescala não hidrostático ARPS
(Xue et.al 1995). O estudo proporciona uma descrição detalhada dos procedimentos
necessários para implementar o sistema acoplado ARPS-tTEB. Em condições ideais,
a capacidade do sistema acoplado para gerar convergência de baixos níveis como
produto da presença da ilha de calor urbano (ICU), foi testado mediante o uso
da sondagem vertical da tempestade ocorrida na cidade de Del City, Oklahoma do
dia 20 de Maio de 1977, que é o caso de referencia utilizado pelo modelo ARPS.
Em condições reais, o sistema foi testado na simulação do evento de brisa
marítima sob condições sinóticas fracas e de céu claro do dia 22 de Agosto de
2014 e também no evento de forte tempestade convectiva do dia 12 de Janeiro de
2015, ambos ocorridos na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP).
O esquema de superfície urbana baseado na geometria 3D de cânions urbanos
utilizado no esquema tTEB, mostra uma melhoria consistente na simulação das
características térmicas e dinâmicas da CLPU comparado com o esquema de balanço
de energia superficial utilizado como padrão no modelo ARPS, para os casos ideais
e reais apresentados. Estas melhorias desempenham um papel importante no
desencadeamento da convecção sobre a cidade, o que é importante para a previsão
de corto prazo das tempestades convectivas. Além disso, foram implementados dois
métodos para estimar a intensidade da ilha de calor urbano superficial (ICUS),
um deles baseado no ajuste de superficie gaussiana e o outro baseado numa
análise estatística de quantiles dos campos de temperatura superficial das áreas
urbanas e rurais obtidos pelo sensor MODIS. Finalmente, foi avaliada a influencia
da cobertura vegetal na geração da ICU.