Análise de mesoescala de um evento convectivo em São Paulo e da assimilação de dados em simulações com o modelo WRF
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-14092023-205134/ |
Resumo: | Na primavera e verão do Hemisfério Sul, o Estado de São Paulo frequentemente enfrenta problemas decorrentes do tempo severo associados a Sistemas Convectivos de Mesoescala, como linhas de instabilidade. Esses eventos podem causar enchentes repentinas, como no caso da cidade de Franco da Rocha em janeiro de 2011. Esse evento foi responsável por causar a morte de treze pessoas, conforme divulgado pela mdia. Assim, o objetivo principal deste trabalho é identificar as principais razões fsicas que levam à ocorrência de convecção vigorosa e persistente no Estado de São Paulo. Para isso, foram utilizados dados do Global Forecast System (GFS), para identificar os sistemas de escala sinótica, assim como servir de condições iniciais e de fronteira para o modelo Weather Research and Forecasting (WRF). Foram realizadas simulações com e sem assimilação de dados, em grade com 3 km de espaçamento, destacando-se testes de sensibilidade para verificar a influência do nudging observacional com dados de redes de superfcie. Os resultados mostraram que a formação de um ciclone no oceano foi responsável por transportar umidade à região, além de formar uma área de convergência que se propagou para o interior do Estado na forma de linha. Essa região de convergência faz com que o ar ascenda e seja intensificada pela liberação de calor latente, criada pela formação de graupel. O movimento descendente na retaguarda do sistema cria uma área de divergência que serve para propagar a frente de rajada e, consequentemente, a linha. A assimilação de dados mostrou-se útil para uma melhor representação do deslocamento do sistema, principalmente no caso da variável vento. A variável temperatura também obteve resultado positivo na representação da precipitação na Serra do Mar. Apesar disso, uma diferença de fase foi encontrada com relação ao incio da precipitação, que acredita-se ter relação com o deslocamento do ciclone na simulação do WRF, que talvez possa ser corrigido com a assimilação de estimativas de satélite. |
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Análise de mesoescala de um evento convectivo em São Paulo e da assimilação de dados em simulações com o modelo WRFMesoscale analysis of convection in São Paulo and data assimilation in WRF simulationsAssimilação de dadosData assimilationLinha de instabilidadeSquall linesWRFWRFNa primavera e verão do Hemisfério Sul, o Estado de São Paulo frequentemente enfrenta problemas decorrentes do tempo severo associados a Sistemas Convectivos de Mesoescala, como linhas de instabilidade. Esses eventos podem causar enchentes repentinas, como no caso da cidade de Franco da Rocha em janeiro de 2011. Esse evento foi responsável por causar a morte de treze pessoas, conforme divulgado pela mdia. Assim, o objetivo principal deste trabalho é identificar as principais razões fsicas que levam à ocorrência de convecção vigorosa e persistente no Estado de São Paulo. Para isso, foram utilizados dados do Global Forecast System (GFS), para identificar os sistemas de escala sinótica, assim como servir de condições iniciais e de fronteira para o modelo Weather Research and Forecasting (WRF). Foram realizadas simulações com e sem assimilação de dados, em grade com 3 km de espaçamento, destacando-se testes de sensibilidade para verificar a influência do nudging observacional com dados de redes de superfcie. Os resultados mostraram que a formação de um ciclone no oceano foi responsável por transportar umidade à região, além de formar uma área de convergência que se propagou para o interior do Estado na forma de linha. Essa região de convergência faz com que o ar ascenda e seja intensificada pela liberação de calor latente, criada pela formação de graupel. O movimento descendente na retaguarda do sistema cria uma área de divergência que serve para propagar a frente de rajada e, consequentemente, a linha. A assimilação de dados mostrou-se útil para uma melhor representação do deslocamento do sistema, principalmente no caso da variável vento. A variável temperatura também obteve resultado positivo na representação da precipitação na Serra do Mar. Apesar disso, uma diferença de fase foi encontrada com relação ao incio da precipitação, que acredita-se ter relação com o deslocamento do ciclone na simulação do WRF, que talvez possa ser corrigido com a assimilação de estimativas de satélite.During the Southern Hemisphere springs and summers, the State of São Paulo is constantly facing problems due to severe weather, usually associated with Mesoscale Convective Systems like squall lines. These events may cause flash floods like the January 2011 case in Franco da Rocha city. Besides, this event was responsible for causing the death of thirteen people, according to the local press. Thereby, the main objective of this research is to identify the main physical aspects associated with persistent and strong convection in the State of São Paulo. The Global Forecast System (GFS) was used to identify the synoptic scale systems as well as the initial and boundary conditions of the Weather Research and Forecasting (WRF) model. Experiments were conducted with and without data assimilation, in a 3 km horizontal grid, highlighting sensitivity tests in order to evaluate the influence of observational nudging using data from surface observations. The analysis of the simulations revealed that the formation of a cyclone in the ocean was essential in transporting moisture to the studied area, as well as forming a convergence zone that moved inside the state in the form of a squall line. This convergence zone is responsible for developing updrafts that are intensified by the latent heat release, created by the formation of graupel. The downdrafts in the rear creates a divergence area that pushes the gust front inside the São Paulo state and, therefore, the squall line. The data assimilation has proven useful for a better representation of the lines motion, especially when wind was assimilated. The assimilation of temperature have also obtained positive results in the representation of rainfall in the Serra do Mar region. Nevertheless, a phase difference was found related to the onset of the rainfall, which is believed to be related to displacement of the cyclone in the WRF experiments, that might be corrected with satellite data assimilation.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPHallak, RicardoAbreu, Rafael Cesario de2016-04-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-14092023-205134/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-09-18T19:30:03Zoai:teses.usp.br:tde-14092023-205134Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-09-18T19:30:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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