Ondas orográficas sobre a Cordilheira dos Andes em latitudes subtropical: estudo de caso
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2002 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE |
Texto Completo: | http://urlib.net/sid.inpe.br/jeferson/2004/05.27.09.45 |
Resumo: | Uma variedade de fenômenos meteorológicos pode ser gerada ou modificada pelas montanhas. O conhecimento do escoamento sobre regiões montanhosas é um fator importante para se obter uma boa previsão de tempo. Na América do Sul poucos estudos foram realizados neste sentido. Este trabalho tem o objetivo de descrever o escoamento próximo aos Andes em situações relacionadas com os ventos tipo "foehn" (denominados localmente como "Zonda" na Argentina e "Raco" no Chile), e avaliar a necessidade de inserir uma parametrização de arrasto de ondas de gravidade no modelo Eta. As condições atmosféricas durante os eventos foram estudadas através de simulações com o modelo regional Eta e dados observados obtidos das estações meteorológicas disponíveis. O escoamento foi analisado através do parâmetro de "Scorer" e do número de Froude. Enquanto a instabilidade foi estudada através da energia cinética turbulenta e do número de Richardson. Dois casos foram estudados: um de Zonda ocorrido no dia 05 de agosto de 1999, e um de Raco, ocorrido no dia 05 de junho de 1999. Durante a ocorrência do Zonda um centro de baixa pressão atua a sotavento, isto é, sobre o noroeste da Argentina, e altas pressões do lado chileno, o padrão inverso ocorre durante o Raco. Os resultados mostraram que o modelo apresenta consistência nos processos físicos e indica a ocorrência de ambos fenômenos e suas características. As simulações concordaram melhor com a teoria do que com os campos de análise do NCEP. A propagação da onda na vertical foi claramente mostrada pelo parâmetro de "Scorer" no evento Zonda. As características do escoamento são mais marcantes no caso Zonda do que no Raco. Os erros sistemáticos identificados indicam a necessidade de inserir uma parametrização de arrasto de ondas de gravidade com o objetivo de minimizá-los. Na tentativa de minimizar os erros sistemáticos nas simulações dos fenômenos estudados, foi realizado um experimento aumentando o comprimento da rugosidade efetiva, e concluiu-se que a alteração deste parâmetro não é suficiente para ocorrer melhoria. Um esquema simples unidimensional de arrasto de ondas de gravidade foi testado, porém os resultados obtidos mostraram que o esquema é instável devido a forte dependência com o número de Richardson, que em determinadas condições atmosféricas assume valores irreais. |
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info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOndas orográficas sobre a Cordilheira dos Andes em latitudes subtropical: estudo de casoOrography waves in subtropical latitudes over the Andes mountain: cases study2002-08-29Chou Sin ChanJosé Antonio Marengo OrsiniAdilson Wagner GanduRosa de Fátima Cruz MarquesAdma Raia SilvaInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em MeteorologiaINPEBRMETEOROLOGIAondas de gravidadeCordilheira dos Andes (América do Sul)orografiaumidadeatmosferatemperatura atmosféricamodelo ETAMETEOROLOGYgravity wavesAndes Mountains (South América)orographyatmospherehumidityatmospheric temperatureETA modelUma variedade de fenômenos meteorológicos pode ser gerada ou modificada pelas montanhas. O conhecimento do escoamento sobre regiões montanhosas é um fator importante para se obter uma boa previsão de tempo. Na América do Sul poucos estudos foram realizados neste sentido. Este trabalho tem o objetivo de descrever o escoamento próximo aos Andes em situações relacionadas com os ventos tipo "foehn" (denominados localmente como "Zonda" na Argentina e "Raco" no Chile), e avaliar a necessidade de inserir uma parametrização de arrasto de ondas de gravidade no modelo Eta. As condições atmosféricas durante os eventos foram estudadas através de simulações com o modelo regional Eta e dados observados obtidos das estações meteorológicas disponíveis. O escoamento foi analisado através do parâmetro de "Scorer" e do número de Froude. Enquanto a instabilidade foi estudada através da energia cinética turbulenta e do número de Richardson. Dois casos foram estudados: um de Zonda ocorrido no dia 05 de agosto de 1999, e um de Raco, ocorrido no dia 05 de junho de 1999. Durante a ocorrência do Zonda um centro de baixa pressão atua a sotavento, isto é, sobre o noroeste da Argentina, e altas pressões do lado chileno, o padrão inverso ocorre durante o Raco. Os resultados mostraram que o modelo apresenta consistência nos processos físicos e indica a ocorrência de ambos fenômenos e suas características. As simulações concordaram melhor com a teoria do que com os campos de análise do NCEP. A propagação da onda na vertical foi claramente mostrada pelo parâmetro de "Scorer" no evento Zonda. As características do escoamento são mais marcantes no caso Zonda do que no Raco. Os erros sistemáticos identificados indicam a necessidade de inserir uma parametrização de arrasto de ondas de gravidade com o objetivo de minimizá-los. Na tentativa de minimizar os erros sistemáticos nas simulações dos fenômenos estudados, foi realizado um experimento aumentando o comprimento da rugosidade efetiva, e concluiu-se que a alteração deste parâmetro não é suficiente para ocorrer melhoria. Um esquema simples unidimensional de arrasto de ondas de gravidade foi testado, porém os resultados obtidos mostraram que o esquema é instável devido a forte dependência com o número de Richardson, que em determinadas condições atmosféricas assume valores irreais.A variety of meteorological phenomena can be generated or modified by the mountains. The knowledge of the flow on mountainous areas is an factor important to obtain a good forecast weather. In South America few studies were accomplished in this sense. This work has the objective to describe the flow in the vicinity the mountains in of situations related with the generation of the Zonda and Raco winds, and to evaluate the need to insert a parametrization of gravity waves drag in the Eta model. The atmospheric conditions during the events were studied through the simulations of the regional Eta model and observational data obtained from the available meteorological stations. The flow was studied through of the Scorer parameter and the Froude number. The instability of the flow was described by the turbulent cinetic energy and Richardson number. Two cases were studied in 1999: the Zonda wind case of august 05 and the Raco case of june 05. During the occurrence of Zonda a center of low pressure acts to the leeside, that is, in the northwest of Argentina, and high pressure center on the chilean side, the inverse pressure pattern has observed during Raco. The results showed that the model is consistent in the physical processes and indicated the occurrence of the phenomena and their characteristics. The results showed that the simulations agree better with the theory than with the analysis fields. The model systematic erros indicated the need to insert a parametrization of gravity waves drag in order to minimize those erros. An experiment was carried out to increase the effective roughness length. The results showed that the change in the roughness length is not enough to improve the simulations of the studied phenomena. A simple unidimensional gravity wave drag scheme was tested. The scheme removes the instability, but show large sensibility to Richardson number. A study of more complex parametrizationsis suggested in order to improve the weather forecast produced by Eta model.http://urlib.net/sid.inpe.br/jeferson/2004/05.27.09.45info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:52:55Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/jeferson/2004/05.27.09.45.48-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:52:56.452Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false |
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Uma variedade de fenômenos meteorológicos pode ser gerada ou modificada pelas montanhas. O conhecimento do escoamento sobre regiões montanhosas é um fator importante para se obter uma boa previsão de tempo. Na América do Sul poucos estudos foram realizados neste sentido. Este trabalho tem o objetivo de descrever o escoamento próximo aos Andes em situações relacionadas com os ventos tipo "foehn" (denominados localmente como "Zonda" na Argentina e "Raco" no Chile), e avaliar a necessidade de inserir uma parametrização de arrasto de ondas de gravidade no modelo Eta. As condições atmosféricas durante os eventos foram estudadas através de simulações com o modelo regional Eta e dados observados obtidos das estações meteorológicas disponíveis. O escoamento foi analisado através do parâmetro de "Scorer" e do número de Froude. Enquanto a instabilidade foi estudada através da energia cinética turbulenta e do número de Richardson. Dois casos foram estudados: um de Zonda ocorrido no dia 05 de agosto de 1999, e um de Raco, ocorrido no dia 05 de junho de 1999. Durante a ocorrência do Zonda um centro de baixa pressão atua a sotavento, isto é, sobre o noroeste da Argentina, e altas pressões do lado chileno, o padrão inverso ocorre durante o Raco. Os resultados mostraram que o modelo apresenta consistência nos processos físicos e indica a ocorrência de ambos fenômenos e suas características. As simulações concordaram melhor com a teoria do que com os campos de análise do NCEP. A propagação da onda na vertical foi claramente mostrada pelo parâmetro de "Scorer" no evento Zonda. As características do escoamento são mais marcantes no caso Zonda do que no Raco. Os erros sistemáticos identificados indicam a necessidade de inserir uma parametrização de arrasto de ondas de gravidade com o objetivo de minimizá-los. Na tentativa de minimizar os erros sistemáticos nas simulações dos fenômenos estudados, foi realizado um experimento aumentando o comprimento da rugosidade efetiva, e concluiu-se que a alteração deste parâmetro não é suficiente para ocorrer melhoria. Um esquema simples unidimensional de arrasto de ondas de gravidade foi testado, porém os resultados obtidos mostraram que o esquema é instável devido a forte dependência com o número de Richardson, que em determinadas condições atmosféricas assume valores irreais. |
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A variety of meteorological phenomena can be generated or modified by the mountains. The knowledge of the flow on mountainous areas is an factor important to obtain a good forecast weather. In South America few studies were accomplished in this sense. This work has the objective to describe the flow in the vicinity the mountains in of situations related with the generation of the Zonda and Raco winds, and to evaluate the need to insert a parametrization of gravity waves drag in the Eta model. The atmospheric conditions during the events were studied through the simulations of the regional Eta model and observational data obtained from the available meteorological stations. The flow was studied through of the Scorer parameter and the Froude number. The instability of the flow was described by the turbulent cinetic energy and Richardson number. Two cases were studied in 1999: the Zonda wind case of august 05 and the Raco case of june 05. During the occurrence of Zonda a center of low pressure acts to the leeside, that is, in the northwest of Argentina, and high pressure center on the chilean side, the inverse pressure pattern has observed during Raco. The results showed that the model is consistent in the physical processes and indicated the occurrence of the phenomena and their characteristics. The results showed that the simulations agree better with the theory than with the analysis fields. The model systematic erros indicated the need to insert a parametrization of gravity waves drag in order to minimize those erros. An experiment was carried out to increase the effective roughness length. The results showed that the change in the roughness length is not enough to improve the simulations of the studied phenomena. A simple unidimensional gravity wave drag scheme was tested. The scheme removes the instability, but show large sensibility to Richardson number. A study of more complex parametrizationsis suggested in order to improve the weather forecast produced by Eta model. |
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Uma variedade de fenômenos meteorológicos pode ser gerada ou modificada pelas montanhas. O conhecimento do escoamento sobre regiões montanhosas é um fator importante para se obter uma boa previsão de tempo. Na América do Sul poucos estudos foram realizados neste sentido. Este trabalho tem o objetivo de descrever o escoamento próximo aos Andes em situações relacionadas com os ventos tipo "foehn" (denominados localmente como "Zonda" na Argentina e "Raco" no Chile), e avaliar a necessidade de inserir uma parametrização de arrasto de ondas de gravidade no modelo Eta. As condições atmosféricas durante os eventos foram estudadas através de simulações com o modelo regional Eta e dados observados obtidos das estações meteorológicas disponíveis. O escoamento foi analisado através do parâmetro de "Scorer" e do número de Froude. Enquanto a instabilidade foi estudada através da energia cinética turbulenta e do número de Richardson. Dois casos foram estudados: um de Zonda ocorrido no dia 05 de agosto de 1999, e um de Raco, ocorrido no dia 05 de junho de 1999. Durante a ocorrência do Zonda um centro de baixa pressão atua a sotavento, isto é, sobre o noroeste da Argentina, e altas pressões do lado chileno, o padrão inverso ocorre durante o Raco. Os resultados mostraram que o modelo apresenta consistência nos processos físicos e indica a ocorrência de ambos fenômenos e suas características. As simulações concordaram melhor com a teoria do que com os campos de análise do NCEP. A propagação da onda na vertical foi claramente mostrada pelo parâmetro de "Scorer" no evento Zonda. As características do escoamento são mais marcantes no caso Zonda do que no Raco. Os erros sistemáticos identificados indicam a necessidade de inserir uma parametrização de arrasto de ondas de gravidade com o objetivo de minimizá-los. Na tentativa de minimizar os erros sistemáticos nas simulações dos fenômenos estudados, foi realizado um experimento aumentando o comprimento da rugosidade efetiva, e concluiu-se que a alteração deste parâmetro não é suficiente para ocorrer melhoria. Um esquema simples unidimensional de arrasto de ondas de gravidade foi testado, porém os resultados obtidos mostraram que o esquema é instável devido a forte dependência com o número de Richardson, que em determinadas condições atmosféricas assume valores irreais. |
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