Processos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do Brasil

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernando Pereira de Oliveira
Data de Publicação: 2017
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-m21b/2017/04.26.18.41
Resumo: Condições atmosféricas associadas à iniciação e o desenvolvimento de Linhas de Instabilidade (LIs) na costa norte do Brasil (CNB) foram identificadas para o mês de março de 10 anos (2004-2013). Para uma dada variável atmosférica, a metodologia consistiu em comparar a média dos casos mais intensos de LI (CLI+) com a média dos casos de convecção costeira mais fraca (CC-). Foram analisadas variáveis atmosféricas contidas nos perfis verticais sobre a região do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) para os horários das 0600, 1200, 1800 e 2400 UTC (0000 UTC do dia seguinte), extraídos da reanálise ERA-Interim. Além disso, avaliaram-se as condições antecedentes à iniciação da LI através de radiossondagens realizadas diariamente às 1200 UTC sobre o CLA. Com o foco nas condições que apresentaram diferenças significativas entre as categorias CLI+ e CC-, para ambos os conjuntos de dados, constatou-se que as seguintes características associadas à LI: maior conteúdo de umidade na camada 850-500 hPa; maior ascendência em níveis médios (500 hPa); maior convergência de umidade em baixos níveis (925 hPa). Essas condições são parte de um padrão de grande escala que abrange toda a CNB. Para complementar essas análises, foram realizados experimentos numéricos utilizando o modelo regional WRF para dois casos, um de LI e outro com ausência de convecção (NOC) sobre a CNB. Os resultados obtidos indicaram que a umidade na camada 850-500 hPa se apresenta como principal fator associado à iniciação da LI, uma vez que ao se prescrever a umidade nessa camada para magnitudes similares à observada no evento de LI, há iniciação da LI mesmo na simulação do evento de NOC. Enquanto que ao se prescrever a umidade para magnitudes similares à observada no evento de NOC, o modelo não se mostra capaz de iniciar núcleos convectivos intensos, descaracterizando a atuação da LI. Os resultados não mostraram a conexão esperada entre circulação de brisa e LI. Além disso, indicaram que maiores magnitudes da temperatura da superfície do mar induzem maiores taxas de evaporação sobre a região oceânica, que aumentam o transporte de umidade para níveis mais altos e advecção para a região continental.
id INPE_bd4885d8d118f1637562ed864403a23b
oai_identifier_str oai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/04.26.18.41.23-0
network_acronym_str INPE
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisProcessos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do BrasilConvective processes related to squall-line initiation over the northern coast of brazil2017-05-23Marcos Daisuke OyamaGilberto Fernando FischJulia Clarinda Paiva CohenMichelle Simões ReboitaFernando Pereira de OliveiraInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em MeteorologiaINPEBRlinha de instabilidademesoescalabrisaconvecçãomodelagemsquall-linemesoscalebreezeconvectionmodelingCondições atmosféricas associadas à iniciação e o desenvolvimento de Linhas de Instabilidade (LIs) na costa norte do Brasil (CNB) foram identificadas para o mês de março de 10 anos (2004-2013). Para uma dada variável atmosférica, a metodologia consistiu em comparar a média dos casos mais intensos de LI (CLI+) com a média dos casos de convecção costeira mais fraca (CC-). Foram analisadas variáveis atmosféricas contidas nos perfis verticais sobre a região do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) para os horários das 0600, 1200, 1800 e 2400 UTC (0000 UTC do dia seguinte), extraídos da reanálise ERA-Interim. Além disso, avaliaram-se as condições antecedentes à iniciação da LI através de radiossondagens realizadas diariamente às 1200 UTC sobre o CLA. Com o foco nas condições que apresentaram diferenças significativas entre as categorias CLI+ e CC-, para ambos os conjuntos de dados, constatou-se que as seguintes características associadas à LI: maior conteúdo de umidade na camada 850-500 hPa; maior ascendência em níveis médios (500 hPa); maior convergência de umidade em baixos níveis (925 hPa). Essas condições são parte de um padrão de grande escala que abrange toda a CNB. Para complementar essas análises, foram realizados experimentos numéricos utilizando o modelo regional WRF para dois casos, um de LI e outro com ausência de convecção (NOC) sobre a CNB. Os resultados obtidos indicaram que a umidade na camada 850-500 hPa se apresenta como principal fator associado à iniciação da LI, uma vez que ao se prescrever a umidade nessa camada para magnitudes similares à observada no evento de LI, há iniciação da LI mesmo na simulação do evento de NOC. Enquanto que ao se prescrever a umidade para magnitudes similares à observada no evento de NOC, o modelo não se mostra capaz de iniciar núcleos convectivos intensos, descaracterizando a atuação da LI. Os resultados não mostraram a conexão esperada entre circulação de brisa e LI. Além disso, indicaram que maiores magnitudes da temperatura da superfície do mar induzem maiores taxas de evaporação sobre a região oceânica, que aumentam o transporte de umidade para níveis mais altos e advecção para a região continental.The atmospheric conditions related to squall-line (SL) initiation in the late afternoon or early evening over the northern coast of Brazil (NCB) were obtained for a specific month, March. For a specific atmospheric variable, the methodology relays on the comparison between the average of the more intense SL cases (SLC+) and the less intense costal convection (CC-). For the central area of the NCB, the vertical profiles for SLC+ and CC- for different times of the day (0600, 1200, 1800 and 2400 UTC, next day 0000 UTC), computed from ERA-Interim data spanning10 years (200413), were compared to radiosonde data at 1200 UTC. By focusing on the significant differences for both datasets, it was found that the conditions that are favorable to SL initiation in March are: moister layer between 850 and500 hPa, intense convergence at low-level (925 hPa) and higher upward motion at mid-levels (500 hPa). These regional conditions are part of a larger-scale pattern. These analyses were supplemented with numerical experiments conducted with WRF model for two different cases, one without the formation of deep convection (NOC) over the NCB and the other corresponding to SLC. The results corroborated the previous findings and highlight that the moister conditions over the NCB are the most important atmospheric conditions associated to SL initiation, since the relative humidity prescribed in the initial and boundary conditions to values similarly to those observed in the SLC (NOC) event, results in SL (NOC) initiation even in those simulations for the NOC (SL) event. Furthermore, the results did not show the expected relation between the sea breeze circulation and SL initiation. Besides that showed that larger sea surface temperature cause a raise in evaporation rate over oceanic region, then raise the humidity transport to higher levels and the humidity advection to the continent.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/04.26.18.41info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:55:21Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/04.26.18.41.23-0Biblioteca 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 06:55:22.271Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false
dc.title.pt.fl_str_mv Processos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do Brasil
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Convective processes related to squall-line initiation over the northern coast of brazil
title Processos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do Brasil
spellingShingle Processos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do Brasil
Fernando Pereira de Oliveira
title_short Processos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do Brasil
title_full Processos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do Brasil
title_fullStr Processos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do Brasil
title_full_unstemmed Processos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do Brasil
title_sort Processos convectivos na iniciação de linhas de instabilidade na costa norte do Brasil
author Fernando Pereira de Oliveira
author_facet Fernando Pereira de Oliveira
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Marcos Daisuke Oyama
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Gilberto Fernando Fisch
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Julia Clarinda Paiva Cohen
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Michelle Simões Reboita
dc.contributor.author.fl_str_mv Fernando Pereira de Oliveira
contributor_str_mv Marcos Daisuke Oyama
Gilberto Fernando Fisch
Julia Clarinda Paiva Cohen
Michelle Simões Reboita
dc.description.abstract.por.fl_txt_mv Condições atmosféricas associadas à iniciação e o desenvolvimento de Linhas de Instabilidade (LIs) na costa norte do Brasil (CNB) foram identificadas para o mês de março de 10 anos (2004-2013). Para uma dada variável atmosférica, a metodologia consistiu em comparar a média dos casos mais intensos de LI (CLI+) com a média dos casos de convecção costeira mais fraca (CC-). Foram analisadas variáveis atmosféricas contidas nos perfis verticais sobre a região do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) para os horários das 0600, 1200, 1800 e 2400 UTC (0000 UTC do dia seguinte), extraídos da reanálise ERA-Interim. Além disso, avaliaram-se as condições antecedentes à iniciação da LI através de radiossondagens realizadas diariamente às 1200 UTC sobre o CLA. Com o foco nas condições que apresentaram diferenças significativas entre as categorias CLI+ e CC-, para ambos os conjuntos de dados, constatou-se que as seguintes características associadas à LI: maior conteúdo de umidade na camada 850-500 hPa; maior ascendência em níveis médios (500 hPa); maior convergência de umidade em baixos níveis (925 hPa). Essas condições são parte de um padrão de grande escala que abrange toda a CNB. Para complementar essas análises, foram realizados experimentos numéricos utilizando o modelo regional WRF para dois casos, um de LI e outro com ausência de convecção (NOC) sobre a CNB. Os resultados obtidos indicaram que a umidade na camada 850-500 hPa se apresenta como principal fator associado à iniciação da LI, uma vez que ao se prescrever a umidade nessa camada para magnitudes similares à observada no evento de LI, há iniciação da LI mesmo na simulação do evento de NOC. Enquanto que ao se prescrever a umidade para magnitudes similares à observada no evento de NOC, o modelo não se mostra capaz de iniciar núcleos convectivos intensos, descaracterizando a atuação da LI. Os resultados não mostraram a conexão esperada entre circulação de brisa e LI. Além disso, indicaram que maiores magnitudes da temperatura da superfície do mar induzem maiores taxas de evaporação sobre a região oceânica, que aumentam o transporte de umidade para níveis mais altos e advecção para a região continental.
dc.description.abstract.eng.fl_txt_mv The atmospheric conditions related to squall-line (SL) initiation in the late afternoon or early evening over the northern coast of Brazil (NCB) were obtained for a specific month, March. For a specific atmospheric variable, the methodology relays on the comparison between the average of the more intense SL cases (SLC+) and the less intense costal convection (CC-). For the central area of the NCB, the vertical profiles for SLC+ and CC- for different times of the day (0600, 1200, 1800 and 2400 UTC, next day 0000 UTC), computed from ERA-Interim data spanning10 years (200413), were compared to radiosonde data at 1200 UTC. By focusing on the significant differences for both datasets, it was found that the conditions that are favorable to SL initiation in March are: moister layer between 850 and500 hPa, intense convergence at low-level (925 hPa) and higher upward motion at mid-levels (500 hPa). These regional conditions are part of a larger-scale pattern. These analyses were supplemented with numerical experiments conducted with WRF model for two different cases, one without the formation of deep convection (NOC) over the NCB and the other corresponding to SLC. The results corroborated the previous findings and highlight that the moister conditions over the NCB are the most important atmospheric conditions associated to SL initiation, since the relative humidity prescribed in the initial and boundary conditions to values similarly to those observed in the SLC (NOC) event, results in SL (NOC) initiation even in those simulations for the NOC (SL) event. Furthermore, the results did not show the expected relation between the sea breeze circulation and SL initiation. Besides that showed that larger sea surface temperature cause a raise in evaporation rate over oceanic region, then raise the humidity transport to higher levels and the humidity advection to the continent.
description Condições atmosféricas associadas à iniciação e o desenvolvimento de Linhas de Instabilidade (LIs) na costa norte do Brasil (CNB) foram identificadas para o mês de março de 10 anos (2004-2013). Para uma dada variável atmosférica, a metodologia consistiu em comparar a média dos casos mais intensos de LI (CLI+) com a média dos casos de convecção costeira mais fraca (CC-). Foram analisadas variáveis atmosféricas contidas nos perfis verticais sobre a região do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) para os horários das 0600, 1200, 1800 e 2400 UTC (0000 UTC do dia seguinte), extraídos da reanálise ERA-Interim. Além disso, avaliaram-se as condições antecedentes à iniciação da LI através de radiossondagens realizadas diariamente às 1200 UTC sobre o CLA. Com o foco nas condições que apresentaram diferenças significativas entre as categorias CLI+ e CC-, para ambos os conjuntos de dados, constatou-se que as seguintes características associadas à LI: maior conteúdo de umidade na camada 850-500 hPa; maior ascendência em níveis médios (500 hPa); maior convergência de umidade em baixos níveis (925 hPa). Essas condições são parte de um padrão de grande escala que abrange toda a CNB. Para complementar essas análises, foram realizados experimentos numéricos utilizando o modelo regional WRF para dois casos, um de LI e outro com ausência de convecção (NOC) sobre a CNB. Os resultados obtidos indicaram que a umidade na camada 850-500 hPa se apresenta como principal fator associado à iniciação da LI, uma vez que ao se prescrever a umidade nessa camada para magnitudes similares à observada no evento de LI, há iniciação da LI mesmo na simulação do evento de NOC. Enquanto que ao se prescrever a umidade para magnitudes similares à observada no evento de NOC, o modelo não se mostra capaz de iniciar núcleos convectivos intensos, descaracterizando a atuação da LI. Os resultados não mostraram a conexão esperada entre circulação de brisa e LI. Além disso, indicaram que maiores magnitudes da temperatura da superfície do mar induzem maiores taxas de evaporação sobre a região oceânica, que aumentam o transporte de umidade para níveis mais altos e advecção para a região continental.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-05-23
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
status_str publishedVersion
format doctoralThesis
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/04.26.18.41
url http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/04.26.18.41
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
dc.publisher.initials.fl_str_mv INPE
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron:INPE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname_str Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron_str INPE
institution INPE
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
repository.mail.fl_str_mv
publisher_program_txtF_mv Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
contributor_advisor1_txtF_mv Marcos Daisuke Oyama
_version_ 1706809359732834304