Impacto da representação solo-planta-atmosfera em simulações climáticas regionais para a América do Sul

 

Autor: 
Marta Pereira Llopart
Informações Gerais
Departamento: 
meteorologia
tipo: 
Doutorado
Data da Defesa: 
2014
Palavras-chave: 
RegCM4; BATS; CLM3.5; CORDEX
Orientadores
Orientador: 
Rosmeri Porfírio da Rocha

Uma das grandes incertezas em simulações climáticas é a representação dos processos de superfície. O objetivo desse trabalho foi avaliar o impacto de duas parametrizações de superfície em simulações climáticas regionais na América do Sul (AS). Para isto foram comparados experimentos numéricos com o RegCM4 acoplado aos esquemas de superfície BATS (Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme) e CLM (Common Land Model) referidos, respectivamente, como RegBATS e RegCLM. Buscou-se identificar o impacto destas parametrizações na climatologia e variabilidade interanual do clima presente, bem como em projeções climáticas futuras. Para o clima presente (1979-2008), as simulações representam os principais padrões espaciais observados, tais como, o deslocamento sazonal da zona de convergência intertropical, formação e posicionamento da zona de convergência do Atlântico Sul, as altas subtropicais do Atlântico e do Pacífico. No entanto em relação à intensidade da precipitação, o RegBATS é muito mais úmido que o RegCLM e observações em praticamente toda a AS. O ciclo anual dos fluxos superficiais mostram que no RegBATS a umidade no solo, evapotranspiração e fluxo de calor sensível são maiores do que no RegCLM. Isto indica que o BATS lança na atmosfera mais vapor d’água e tem mais energia disponível para elevar a camada limite planetária e assim atingir o nível de convecção livre (altos valores de calor sensível) resultando em maior taxa de precipitação. O RegCLM aproxima-se mais das observações do que o RegBATS, diminuindo o bias úmido e também o bias quente em algumas regiões. A intensidade das anomalias na escala interanual de precipitação e temperatura do ar simuladas pelo RegCLM são mais próximos do observado do no RegBATS que intensifica esse sinal. Também foi analisada a mudança da precipitação para o final do século através de um conjunto de projeções climáticas (1970-2100, cenário RCP8.5) com o RegCM4 forçado por três modelos globais do CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5). As projeções climáticas regionais indicam grande incerteza do sinal da precipitação para o final de século. Estas incertezas resultam tanto dos diferentes modelos globais utilizados como fronteira como das parametrizações empregadas no RegCM4. Entretanto para o clima presente identificou-se uma representação mais realística do ciclo anual da precipitação na Bacia Amazônica e na Bacia do Prata nas simulações do RegCM4 do que nos modelos globais. Mas algumas similaridades entre estes experimentos (globais e regionais) para o clima futuro foram encontradas, como o prolongamento da estação seca para o centro da AS (devido à mudança no deslocamento meridional do sistema de monção da AS) e uma resposta do tipo dipolo com redução e aumento da precipitação nas Bacias Amazônica e do Prata, respectivamente. Na investigação da atribuição do sinal de mudança na precipitação no RegCM4 encontrou-se que a diminuição da precipitação no futuro na Amazonia resulta de forçantes locais (umidade do solo), enquanto o aumento da precipitação na Bacia do Prata seria atribuído à forçantes remotas (TSM-Niño3.4). No entanto, as simulações globais indicam que sinal da precipitação em toda a AS resulta principalmente de forçantes remotas (TSM-Niño3.4).

AnexoTamanho
tese_marta_p_llopart_corrigida.pdf23.86 MB