Investigação da Camada Limite Urbana na Região Metropolitana de São Paulo

Neste trabalho as principais propriedades dinâmicas e termodinâmicas da Camada Limite Planetária (CLP) da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) são determinadas por meio da análise de 160 radiossondagens realizadas no Aeroporto do Campo de Marte (ACM), com frequência de 3 horas e durante dois períodos de 10 dias consecutivos, nas campanhas de verão (19 a 28 de fevereiro, 2013) e de inverno (6 a 15 de agosto, 2013) do Programa MCITY BRAZIL. A análise visual dos perfis de temperatura potencial e umidade específica (Método Visual) indicam que durante o período diurno a CLP apresenta uma altura máxima média igual a 1476 ± 149 m na campanha de fevereiro e 1122 ± 168 m na de agosto. Durante o período noturno, a altura máxima média da CLP foi de 322 ± 80 m em fevereiro e 326 ± 74 m em agosto. Essas diferenças estão relacionadas com variações sazonais da amplitude do fluxo de calor sensível 14 % maior no verão (147 ± 15 W m^-2) e da estabilidade estática da atmosfera livre 9 % menor no verão (4.2 ± 0.2 K km^-1). A análise visual dos perfis verticais de velocidade e direção do vento indicou a presença de Jatos Noturnos de Baixos Níveis em um total de 51 sondagens, com máxima intensidade entre 1-14 m s^-1 localizada entre 60 e 600 m. Utilizando a altura da CLP estimada com o método visual como referência, verificou-se que durante o período diurno os métodos do Número de Richardson e da Parcela apresentaram os melhores resultados. No período noturno as alturas da CLP e da altura da Camada de Mistura Residual (CMR) foram mais bem estimadas com o método do Perfil de Temperatura do Ar. O método objetivo de estimativa da altura da CMR (Método do Perfil de Temperatura do ar) foi aplicado as radiossondagens lançadas uma vez por dia no ACM durante 4 anos, entre setembro de 2009 e agosto de 2013 as 21:00 Hora Local. Os resultados dessa análise indicam que a CMR atinge valores médios mensais entre 1200-1700 m e não apresentam uma variação sazonal bem definida na RMSP. Expressões empíricas e modelos de camada de mistura foram utilizadas para estimar a altura da CLP na RMSP usando como condição de contorno estimativas feitas a partir dos dados de turbulência coletados nas plataformas micrometeorológicas (IAG, SFZ e ITU). No período diurno o melhor resultado foi obtido por . No período noturno nenhuma das formulações utilizadas foi capaz de estimar a altura da CLP observada. Tendo em vista que todas as trajetórias das radissondagens realizadas em ACM durante os dois experimentos do Programa MCITY BRAZIL permaneceram dentro dos limites urbanos (até 4000 metros) podemos inferir que todas as propriedades da CLP descritas neste trabalho são representativas da Camada Limite Urbana da RMSP.