Ciclones tropicais no Sudoeste do Oceano Índico: representação em reanálises atmosféricas e experimentos de sensibilidade com modelo regional acoplado

• Autor(a) principal: Bié, Alberto José
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• 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-31052022-093032/
• topic: Canal de Moçambique; Ciclones tropicais; COAWST; COAWST; coupled modeling.; modelagem acoplada.; Mozambique Channel; Reanálise; Reanalysis; SWIO; SWIO; Tropical cyclones

Os ciclones tropicais são um dos sistemas meteorológicos mais devastadores que existem. Sobre os países que fazem parte do Sudoeste do Oceano Índico (SWIO), eles são o principal fenômeno ambiental responsável pela perdas de vidas e propriedades. Apesar do seu enorme potencial em causar desastres, nesta região estes sistemas tiveram pouca atenção até recentemente, em comparação com outras bacias oceânicas. A caracterização destes sistemas bem como sua previsão são de crucial importância para mitigar seu impacto sobre as populações. Para ajudar na compreensão destes sistemas no SWIO, o objetivo deste trabalho é duplo: (i) avaliar a representação de ciclones tropicais no SWIO em duas reanálises atmosféricas modernas e (ii) verificar se um modelo atmosférico regional acoplado de alta resolução é capaz de melhorar a representação destes sistemas nesta porção oceânica e como o acoplamento influencia nessa representação. Para o objetivo (i), a avaliação da representatividade dos ciclones foi feita sobre as reanálises do CFS e do ERA5 entre 1979 e 2019 contra a referência dada pelo IBTrACS. Os resultados mostraram que ambos conjuntos tiveram um desempenho semelhante, embora algumas peculiaridades podem ser destacadas. O CFS apresentou melhor capacidade detecção dos sistemas. Para posições, os erros geralmente diminuem com a intensidade dos sistemas em ambas as reanálises, com o ERA5 sendo ligeiramente melhor durante os estágios iniciais, enquanto CFS supera o ERA5 nos demais estágios. Ambas reanálises degradam rapidamente a intensidade dos sistemas à medida que se intensificam. O CFS (ERA5) pareceu ser ligeiramente melhor em termos de vento máximo (pressão mínima), representando sistemas mais intensos. Ambas as reanálises não foram capazes de reproduzir intensidades de vento além da categoria de ciclone tropical, com ERA5 sub-representando a relação vento-pressão dos sistemas. Para o objetivo (ii), foram feitos experimentos de sensibilidade com diferentes níveis de complexidade na representação do acoplamento oceano-atmosfera com o COAWST. Para o estudo de caso escolhido, a regionalização foi capaz de reproduzir um sistema de trajetória e intensidade comparáveis a observação, mesmo em uma previsão tão longa (7 dias). Para este sistema, apesar das diferenças evidentes nos fluxos de calor, o impacto do acoplamento oceânico através da temperatura da superfície do mar (TSM) imposta como condição de fronteira na superfície do modelo parece ter sido mínimo para representação da intensidade, embora a inclusão de uma TSM variável tenha mostrado melhorias na representação do vento máximo do sistema durante seu pico de intensidade bem como das condições oceânicas relacionadas ao sistema. Não obstante, a inclusão de uma TSM variável e, consequentemente, representação mais realística da superfície do oceano mostraram-se essenciais para melhoria das estimativas das taxas de precipitação pelo modelo, reduzindo ligeiramente as superestimativas. Tentativas de generalizar o impacto do acoplamento oceano-atmosfera na representação dos sistemas mostraram que, em média, a inclusão de uma TSM variável apresenta erros menores para a intensidade dos sistemas, contudo grau de melhoria é dependente da velocidade de translação do sistema.