Escalas temporais do transporte turbulento em um sítio micrometeorológico no bioma Caatinga

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Xavier, Gustavo Silva
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56591
Resumo: A turbulência é o principal mecanismo de transporte de escalares na baixa troposfera, sendo muitas vezes um desafio realizar o seu estudo, especialmente quando sua intensidade é baixa e os fluxos dependem da ocorrência esporádica da turbulência e de mecanismos de escala não turbulenta, o que torna as estimativas de trocas superficiais bastante imprecisas. No método da covariância de vórtices turbulentos, geralmente se usa uma janela de tempo de 30 minutos, para o cálculo das médias, entretanto essa janela de tempo pode não ser apropriada em condições fortemente estáveis, desta forma a escolha da janela de tempo adequada para realizar as estimativas é importante para alcançar resultados satisfatórios. Com isso entender as escalas da turbulência, e a influência no fluxo total é de muita importância. Para estudos de escalas temporais, utilizando a transformada wavelet de Harr, é necessário decompor séries de comprimento 2 n em séries de diferentes resoluções, desta forma é possível encontrar os espectros e coespectros, associados a variância e covariância das séries em diferentes resoluções, respectivamente, com isso obtém-se as diferentes escalas temporais e suas diferentes contribuições no transporte total. Neste trabalho foi possível constatar que as escalas temporais do transporte turbulento apresentam diferentes comportamentos de acordo com o período do dia, associado a intensidade da turbulência, que difere do dia para a noite, e aos regimes de escoamento. Com a redução das escala temporais da turbulência em condições de forte estabilidade atmosférica, os picos espectrais e coespectrais apresentam maiores valores, se comparado com noites fracamente estáveis, em que a turbulência é bem desenvolvida e a escala turbulenta domina os transportes superficiais. Também ficou evidente que as escalas de submeso apresentam importância nos fluxos superficiais, principalmente em condições de baixa intensidade da turbulência.
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Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Meteorologia) - Departamento de Ciências Atmosféricas e Climáticas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56591A turbulência é o principal mecanismo de transporte de escalares na baixa troposfera, sendo muitas vezes um desafio realizar o seu estudo, especialmente quando sua intensidade é baixa e os fluxos dependem da ocorrência esporádica da turbulência e de mecanismos de escala não turbulenta, o que torna as estimativas de trocas superficiais bastante imprecisas. No método da covariância de vórtices turbulentos, geralmente se usa uma janela de tempo de 30 minutos, para o cálculo das médias, entretanto essa janela de tempo pode não ser apropriada em condições fortemente estáveis, desta forma a escolha da janela de tempo adequada para realizar as estimativas é importante para alcançar resultados satisfatórios. Com isso entender as escalas da turbulência, e a influência no fluxo total é de muita importância. Para estudos de escalas temporais, utilizando a transformada wavelet de Harr, é necessário decompor séries de comprimento 2 n em séries de diferentes resoluções, desta forma é possível encontrar os espectros e coespectros, associados a variância e covariância das séries em diferentes resoluções, respectivamente, com isso obtém-se as diferentes escalas temporais e suas diferentes contribuições no transporte total. Neste trabalho foi possível constatar que as escalas temporais do transporte turbulento apresentam diferentes comportamentos de acordo com o período do dia, associado a intensidade da turbulência, que difere do dia para a noite, e aos regimes de escoamento. Com a redução das escala temporais da turbulência em condições de forte estabilidade atmosférica, os picos espectrais e coespectrais apresentam maiores valores, se comparado com noites fracamente estáveis, em que a turbulência é bem desenvolvida e a escala turbulenta domina os transportes superficiais. Também ficou evidente que as escalas de submeso apresentam importância nos fluxos superficiais, principalmente em condições de baixa intensidade da turbulência.Turbulence is the primary mechanism for scalar transport in the lower troposphere, often posing a challenge for its study, particularly when its intensity is low and flows depend on sporadic turbulence occurrences and non-turbulent scale mechanisms. This makes estimates of surface exchanges quite imprecise. In the turbulent vortex covariance method, a time window of 30 minutes is commonly used for averaging; however, this window may not be suitable under strongly stable conditions. Therefore, selecting an appropriate time window for estimates is crucial to achieve satisfactory results. Understanding turbulence scales and their influence on the total flux is of great importance. For temporal scale studies using the Harr wavelet transform, it is necessary to decompose series of length 2n into series of different resolutions. This enables the identification of spectra and co-spectra associated with the variance and covariance of the series at different resolutions, revealing various temporal scales and their contributions to total transport. This study observed that turbulent transport temporal scales exhibit different behaviors based on the time of day, turbulence intensity varying between day and night, and flow regimes. With the reduction of turbulence temporal scales under strongly stable atmospheric conditions, spectral and co-spectral peaks show higher values compared to weakly stable nights, where turbulence is well-developed, and the turbulent scale dominates surface transports. It's also evident that submeso scales play a significant role in surface fluxes, especially under low turbulence intensity conditions.Universidade Federal do Rio Grande do NorteMeteorologiaUFRNBrasilCiências Atmosféricas e ClimáticasAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA::MICROMETEOROLOGIAMicrometeorologia.TurbulênciaEscalas da turbulênciaMicrometeorologyTurbulenceTemporal scales of turbulenceEscalas temporais do transporte turbulento em um sítio micrometeorológico no bioma Caatingainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALTCC_gustavo_corrigido_final.pdfTCC_gustavo_corrigido_final.pdfapplication/pdf5105871https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56591/1/TCC_gustavo_corrigido_final.pdfcff122d00cd685be1af560184a906948MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56591/2/license_rdf4d2950bda3d176f570a9f8b328dfbbefMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56591/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/565912023-12-20 19:46:52.826oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-12-20T22:46:52Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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