Modelagem da camada limite planetária urbana com o sistema ARPS- tTEB

O presente trabalho estuda o comportamento dinâmico e energético da camada limite planetária urbana 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 urbana 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 referência 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. 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 camada limite planetária urbana, quando comparada com o esquema de balanço de energia superficial utilizado como padrão no modelo ARPS, para os casos ideais e reais apresentados. Estas melhorias têm um papel importante no desencadeamento da convecção ao sobre a cidade, o que é importante para a previsão de curto prazo das tempestades convectivas. Além disso, foram implementados dois métodos para estimar a intensidade da ilha de calor urbano superficial, um deles baseado no ajuste de superfície gaussiana e o outro baseado numa análise estatística de quanties 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 ilha de calor urbana.