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Previous issue date: 2015-05-06 / A descrição apropriada do escoamento atmosférico da camada limite estável é uma das tarefas mais complexas a serem executadas por modelos numéricos de previsão de tempo e clima. A maioria das parametrizações utilizadas nos modelos atmosféricos são baseadas na teoria estatística da turbulência em sua concepção. Entretanto, esta teoria é válida somente para um escoamento no qual a turbulência é homogênea, isotrópica e estacionária, condições que comumente não são satisfeitas durante a noite. Basicamente, o escoamento noturno pode ser classificado em dois regimes: um regime muito estável, onde a turbulência é quase que totalmente suprimida; e um regime pouco estável, caracterizado pela intensa mistura turbulenta. A transição entre estes regimes é conhecida como acoplamento atmosférico e pode se suceder inúmeras vezes durante uma mesma noite. Neste trabalho, é implementado um modelo de coluna simples com fechamento de turbulência 1.5, em três configurações e com três formulações de turbulência diferentes. Em geral, os resultados da validação do modelo mostram que todas as configurações são capazes de reproduzir as características médias do escoamento em condições de fraca estabilidade. Todavia, a representação da transição do regime pouco estável para o regime muito estável não é representada adequadamente, mesmo que seja utilizada uma parametrização que reduza irrealisticamente a intensidade da turbulência. Este resultado aponta claramente para a ineficiência dos modelos numéricos atmosféricos em reproduzir o acoplamento atmosférico. / The proper description of the atmospheric flow in the stable atmospheric boundary layer is one of the most complex tasks to be performed by numerical models of weather and climate prediction. Most of the parameterizations used in these models are based on the statistical theory of turbulence in their conception. However, this theory is valid only for a flow in which turbulence is homogeneous, isotropic and stationary, a conditions that are not commonly found overnight. Basically, the nighttime flow can be classified in two major regimes: very stable, where turbulence is almost entirely suppressed; and weakly stable regime, with intense turbulent mixing. The transition between these regimes is known as atmospheric coupling, and it can happens a lot of times along the same night. In this work, we implemented a single column model with turbulence closure 1.5, in three different configurations and three different turbulence formulations. In general, the model results show that, all the configurations are able to reproduce the average characteristics of the flow in the weakly stable conditions. However, the representation of the transition from the weakly stable regime to the very stable regime is not adequately represented, even when a parameterization that unrealistically reduce the intensity of turbulence is used. This result clearly shows the inefficiency of the atmospheric numerical models in reproduce the atmospheric coupling.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:10.1.0.46:riu/783 |
| Date | 06 May 2015 |
| Creators | Lira, Janete Gonçalves |
| Contributors | Costa, Felipe Denardin |
| Publisher | Universidade Federal do Pampa |
| 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 | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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