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Previous issue date: 2018-02-23 / A camada limite estável (CLE) começa a se desenvolver logo após o ocaso, quando a radiação de onda curta proveniente do Sol cessa e a superfície terrestre para de aquecer, nessas condições, devido a grande perda radiativa da superfície terrestre, a turbulência pode ter sua intensidade reduzida em várias ordens de grandeza, em um regime com estas características os níveis verticais estão energicamente desacoplados. Durante uma mesma noite, pode ocorrer alternância entre intervalos em que os níveis verticais estão energicamente desacoplados e momentos em que existe grande mistura turbulenta, a transição entre esses dois estados ocorre em um valor específico da velocidade média do vento, conhecida como velocidade de conexão. Em regimes de baixas turbulência, que é uma característica de um estado de desacoplamento enérgico vertical, o escoamento próximo à superfície passa a ser governado pro fenômenos de maiores escalas, como por exemplo escalas de submeso, dentre os quais pode-se citar o fenômeno de meandro das componentes horizontais do vento, que é caracterizado pela oscilação da direção horizontal do vento. O meandro do ventos exerce papel fundamental na difusão de escalares, além disso, a maioria dos modelos de dispersão falham em representar a influência do meandro, principalmente pelo fato de que o meandro dos ventos ainda não é totalmente entendido e caracterizado, destacando assim a relevância deste trabalho, cujo tema de relaciona a dependência dos parâmetros de identificação do meandro do vento com o acoplamento do escoamento na camada limite atmosférica noturna e tem objetivo relacionar o estado de acoplamento atmosférico com a ocorrência de meandro dos ventos, utilizando a velocidade necessária para o acoplamento (velocidade de conexão) como critério inicial para a identificação do meandro dos ventos. Para tal, dados do experimento Fluxes Over Snow-covered Surfaces II (FLOSSII) serão submetidos a dois métodos para a identificação de parâmetros característicos de meandro, sendo o primeiro o ajuste da autocorrelação dos dados à Função de Autocorrelação (ACF) através do parâmetro de loop (m) e o período do meandro (T*) e o segundo a Transformada de Hilbert-Huang (HHT) utilizando o espectro marginal para determinação do período do meandro (T*). Com os parâmetros característicos de meandro será realizada uma análise estatística utilizando-se o critério clássico de vento fraco (Ū > 1,5 ms-1 ) e a velocidade de conexão (Ūcoup) para encontrar intervalos de um hora em que existe a possibilidade de ocorrência de meandro. Comparando os dois critérios, as análises realizadas mostram que o critério de Ūcoup encontrou aproximadamente 4 vezes mais intervalos, mantendo a mesma porcentagem de casos em que o parâmetro de loop é maior que um, mostrando-se um critério mais adequado para encontrar casos de possível meandro, principalmente para os níveis de medições mais altos. Em sítios que possuem torres de medição com níveis altos i critério de Ū < 1,5 ms-1 pode restringir a maioria dos casos, enquanto que a velocidade de conexão faz a separação natural dos regimes de escoamento. Permitindo assim, que todos os possíveis casos sejam analisados. / The stable boundary layer (CLE) begins to develop after the sunset, when short-wave radiation from the Sun ceases and the Earth’s surface ceases to heat, in these conditions, due to the great radioactive loss of the earth’s surface, turbulence intensity is reduced by several orders of magnitude, in a regime with these characteristics the vertical levels are energetically decoupled. During one night, alternations can occur between intervals in which vertical levels are energetically decoupled and times when there is a large turbulent mixture, the transition between these two states occurs at a specific value of wind speed. In low turbulence regimes, which is a characteristic of a state of vertical energy decoupling, the flow near the surface is governed by phenomena of larger scales, such as submeso scales, among which we can mention the phenomenon of meander of the horizontal components of the wind, which is characterized by oscillation of the horizontal direction of the wind. The meander of the winds plays a fundamental role in the diffusion of scalars cite anfossi2005, in addition, most dispersion models fail to represent the influence of the meander, mainly because the meander of the winds is not yet fully understood and characterized, highlighting the relevance of this work, whose research theme is “Study of the dependence of the wind meander identification parameters with the coupling in the atmospheric nocturnal boundary layer” and has as objective to relate the state of atmospheric coupling with the occurrence of winds meander, using the velocity required for the coupling as the initial criterion for wind meander identification. For this, data from the experiment Fluxes Over Snow-covered Surfaces II (FLOSSII) will be submitted to two methods for the identification of meander characteristic parameters, the first being the adjustment of the autocorrelation of the data to the Autocorrelation Function (ACF) through of the loop parameter (m) and the meander period (T*) and the second the Hilbert-Huang Transform (HHT) using the marginal spectrum for meander period determination (T*). With the characteristic meander parameters, a statistical analysis will be performed using the classical criterion of weak wind (Ū > 1,5 ms-1 ) and the coupling speed (Ūcoup) to find one hour intervals in which there is the possibility of meander occurrence. Comparing the two criteria, the analyses performed show that the Ūcoup criterion found approximately 4 times more intervals, maintaining the same percentage of cases of possible meander, especially for the higher measurement levels. In sites that have high-level measurement towers, the criterion of Ū < 1,5 ms-1 may restrict most cases, while the coupling speed causes the natural separation of flow regimes. Thus allowing all possible cases to be analysed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:10.1.0.46:riu/3408 |
| Date | 23 February 2018 |
| Creators | Schuster, Cristiano Henrique |
| Contributors | Costa, Felipe Denardin, Martins, Luis Gustavo Nogueira |
| Publisher | Universidade Federal do Pampa, Mestrado Acadêmico em Engenharia, UNIPAMPA, Brasil, Campus Alegrete |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNIPAMPA, instname:Universidade Federal do Pampa, instacron:UNIPAMPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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