Investigando Linhas de Instabilidade na Amazônia através da sensibilidade à parametrização de convecção

 

Autor: 
Rodrigo Yamamoto
Informações Gerais
Departamento: 
meteorologia
tipo: 
Mestrado
Data da Defesa: 
2016
Palavras-chave: 
RegCM4, Linha de Instabilidade Tropical Amazônica, Parametrização Cúmulos
Orientadores
Orientador: 
Rosmeri Porfírio da Rocha

As linhas de instabilidade são sistemas convectivos de mesoescala responsáveis por importante parte da precipitação na bacia Amazônica e estão associadas com uma parcela da mortalidade de árvores em virtude de fortes rajadas de ventos. Através de experimentos de sensibilidade, usando o modelo regional climático RegCM4, foram testados diferentes esquemas de parametrização cúmulos (Emanuel, Kain-Fritsch, Tiedtke e Grell) com o objetivo de avaliar o impacto da representação da convecção cúmulos na simulação de sistemas convectivos de mesoescala tropicais. Os esquemas convectivos comparados são esquemas de fluxo de massa com diferentes abordagens de entranhamento (simples, pluma-bulk e episódico), gatilho e fechamentos baseados no ajustamento (instantâneo, relaxado e formulação explícita de transientes) em torno de um estado de equilíbrio. As simulações foram realizadas para um evento de linha de instabilidade (LI) que se iniciou no dia 16 de janeiro 2005 a sudoeste da bacia Amazônica, associada inicialmente a uma frente fria situada no sudeste do Brasil, e se propagou para leste-nordeste atingindo em 18 de janeiro a costa norte do Brasil. As simulações foram comparadas com as observações de precipitação do GSMaP (acumulada em 1 hora com resolução espacial de 0,1°) e com a reanálise do ERA-Interim (grade horizontal de 0.75º). A LI simulada usando os esquemas Emanuel, Kain-Fritsch e Tiedtke propagou-se desde o sudoeste da bacia Amazônica até o litoral norte do Brasil, mas deslocada 250 km à frente da observada. Estas simulações mostraram velocidade de propagação média da LI de 12 m s-1 similar à observada no GSMaP (12,2 m s-1) e também dos valores reportados na literatura para sistemas semelhantes (12-12,8 m s-1). O esquema Grell não simulou todo o ciclo de vida da LI, a qual se dissipou 12 horas após o início. Na área de atuação da LI, todos esquemas subestimaram a precipitação média acumulada quando comparado com o GSMaP. No entanto, o esquema cúmulos Emanuel apresentou taxa de precipitação média mais próxima do GSMap e menor RMSE, seguido dos esquema Kain-Fritsch e Tiedtke. Quanto à distribuição da precipitação todos os esquemas simularam uma frequência maior para taxas de precipitação menos intensas do que a observada no GSMaP. O cisalhamento vertical do vento horizontal, com a presença de um jato de baixos níveis, e sua interação com a região de piscina fria em baixos níveis mostrou-se importante para a intensidade e propagação da LI. Desta forma nas simulações que apresentaram um ambiente de cisalhamento intenso (Emanuel e Kain-Fritsch), da ordem de 2 à 3 s-1 entre 925-500 hPa, houve a presença de intensa convecção organizada propagando-se para leste-nordeste de acordo com as observações.

AnexoTamanho
d_rodrigo_yamamoto_corrigida.pdf25.16 MB