Estudo das trocas horizontais e verticais de energia durante episódios de ZCAS: influência da resolução das análises e dos modelos e da parametrização de convecção

• Autor(a) principal: Renata Weissmann Borges Mendonça
• Data de Publicação: 2005
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/MTC-m13@80/2005/08.24.18.43

As trocas horizontais e verticais de energia para um composto de sete episódios de Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) foram estudadas a partir das análises do National Centers for Environmental Prediction (NCEP) com resoluções T062L28, T126L28 e T170L42, utilizando a teoria de decomposição em modos normais descrita em Kasahara e Puri (1981). O estudo foi dividido em duas partes: uma observacional, onde foi realizada uma análise energética do composto de ZCAS, considerando-se a partição vertical de energia entre os modos externos e internos, e as interferências entre os modos horizontais de oscilação Rossby, Kelvin, Misto Rossby-Gravidade, Gravidade Oeste e Leste; e uma parte de modelagem, em que se avaliou o desempenho do Modelo Global do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) em simular a energética modal para o composto de ZCAS, enfatizando-se a influência da resolução espacial do Modelo e de diferentes parametrizações de convecção profunda: Kuo, Relaxed Arakawa-Schubert (RAS) e Grell. Observou-se um máximo de porcentagem de energia total (em torno de 60%) para os modos internos 4 a 7, com alturas equivalentes entre 100 e 600 metros, especialmente sobre grande parte da América do Sul central e próximo ao equador, incluindo a região da ZCAS; e um máximo secundário para a categoria de modos externos (n=1 a 3), mais significativo em latitudes altas e diminuindo em direção ao equador. Para a partição horizontal de energia, as maiores contribuições foram obtidas para as auto-interações dos modos Rossby e Kelvin e interações (produto cruzado) entre os modos Rossby-Kelvin, em todas as categorias de modos verticais, sendo estas últimas responsáveis pelas interferências construtivas de energia na região da ZCAS. As interações de energia entre os modos verticais mostraram um aumento da porcentagem de energia dos Baixos Níveis para a Estratosfera, com máxima interferência positiva (negativa) de energia em Altos Níveis (Estratosfera), para os modos internos 4 a 7. Os resultados dos experimentos de modelagem mostraram que as previsões utilizando os esquemas de convecção profunda Kuo, RAS e Grell foram semelhantes entre si e apresentaram uma boa concordância em relação aos padrões obtidos na parte observacional. O emprego de diferentes esquemas de convecção profunda não apresentou impactos significativos na partição e interação de energia entre os modos verticais e horizontais. Um impacto maior foi obtido com o aumento da resolução vertical das Análises e do Modelo, de 28 para 42 níveis, em que um maior número de modos internos apresentam um papel relevante nas trocas horizontais e verticais de energia.