Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents a study of the atmospheric turbulence decay on the surface layer during the evening transition. This is done through the analysis of the spectral densities temporal evolutions of the three wind components, observed at a micrometeorological site in the central region of Rio Grande do Sul state, Brazil. From the observed spectra, the shapes and types of turbulent decay are determined. The decay happens as a consequence of the decrease in the two types of forcings that are responsible for turbulence production: mechanical (vertical wind shear) and thermal (surface sensible heat flux). Results show that surface layer turbulence decay does not follow an organized pattern, due to the existence of the different forcings, specially the mechanical one. The convection-related spectral peak tends to vanish as the transition goes on, but the mechanical peak remains important if the surface winds are appreciable. The temporal evolutions of the spectral components are also employed for a comparison with the model from Goulart et al. (2002) for the decay of a homogeneous turbulence. This is done through the comparison of the three-dimensional observed spectra to those generated by the theoretical model. The three-dimensional observational spectra are obtained by the employment of Kristensen et al. (1989) model. This model provides a method for the determination of the three-dimensional spectrum from the one-dimensional components, for homogeneous turbulence. The comparison shows that a reasonable adjust only happens in the case of a surface layer completely controlled by the thermal forcings. If a mechanical production of turbulence exists, the model is not capable of reproducing the observations. / Neste trabalho é apresentado um estudo do decaimento da turbulência atmosférica na Camada Limite Superficial, durante o período de transição dia-noite. Isto é feito a partir da análise das evoluções temporais das densidades espectrais das três componentes do vento medidas observacionalmente em um sítio micrometeorológico na região central do Rio Grande do Sul, Brasil. Através destes espectros são determinadas as formas e os tipos de decaiments, que se dão por conseqüência do declínio dos forçantes geradores de turbulência: o forçante térmico (Fluxo de Calor Sensível) e o mecânico (cisalhamento do vento médio), durante o período de transição. Os resultados mostram que o decaimento na turbulência na camada superficial não segue um padrão bem organizado, em função da existência dos diferentes forçantes, especialmente o de origem mecânica. O pico espectral relativo ao movimento convectivo tende a desaparecer conforme a transição ocorre, mas o pico relativo ao forçante mecânico permanece existindo em casos de vento forte em superfície. As evoluções temporais das componentes espectrais também são empregadas em uma comparação com o modelo de Goulart et al., (2002) para o decaimento de uma turbulência homogênea. Está comparação é feita através do confronto dos espectros tridimensionais observados com os espectros tridimensionais teóricos, gerados pelo modelo de Goulart et al.. Estes espectros tridimensionais são obtidos através do modelo de Kristensen et al. (1989), que fornece um método para a construção do espectro tridimensional a partir das componentes espectrais unidimensionais u, v, e w, para uma turbulência homogênea. A comparação mostra que um ajuste razoável ocorre apenas no caso de uma turbulência na camada supeficial completamente dominada pelos forçantes térmicos. No caso da existência de forçante mecânico em superfície, o modelo não é capaz de reproduzir as observações.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/9262 |
| Date | 27 April 2005 |
| Creators | Medeiros, Luiz Eduardo |
| Contributors | Acevedo, Otávio Costa, Degrazia, Gervásio Annes |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Física, UFSM, BR, Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100500000006, 400, 500, 300, 300, 4239c892-611b-4128-ac89-6b924ba480e5, 1926ecfc-976e-418c-b318-3efcfbaf3d23, 3f77328b-60c7-47b7-8b4a-d2619c7a3534 |
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