Les flux turbulents dans la couche limite de surface analyses a partir de mesures aeroportees: validation d'une methode dissipative-inertielle et etude de variabilite

SIGLEAvailable from INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : T 83748 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Um estudo sobre a estimação de fluxos turbulentos na camada limite superficial utilizando o metodo dissipativo-inercia

Low-level airborne turbulent measurements are used to validate an already known method, the ilssipative-inertial method (DIM) for the estimation of fluxes of momentum. sensible heat and latent heat. For this the eddy correlation technique (ECT) is used as reference method The errors in the estimative of the fluxes through the two methods were calculated. In the ECT, the uncertainties in the estimation of the fluxes were calculated as a function of the integral scale. For the uncertainties in the: determination of the fluxes through the DIM, a method based on the dissipation rate's uncertainties of the inertial domain's spectral energy was developed It is shown that the DIM can beapplied to the airborne measurements. The best resuft obtalned was the one relative to the latent heat's flux, where the agreement continued good fora large range of studied conditions Clear differences are observed between the behaviour of "thermar' and "mechanic" turbulence.Pages: 1-

Relacao de similaridade para os perfis de velocidade de media do vento dentro da copa da Floresta Amazonica em Rondonia

We studied mean wind velocity profiles measured on a 60m height tower built in a forest reserve Rebio-Jaru (10o05'S, 61o35'W) belonging to IBAMA, located in the brazilian north-western state of Rondonia. The data were collected during the intensive campaigh of Experiment LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia) wet season campaign. The cup anemometers whose measurements were used in this work were vertically placed in a way to provide good calculation of the mean velocity wind profile inflexion point value. This allowed us to obtain well fitted third degree polinomials functions for the vertical wind profiles. Thus, it was possible to determine with reasonable prevision the following physical parameters: inflexion-point height, zi; inflexion point height wind velocity, ui; wind shear in the canopy top, ( )h dz u d ; characteristic length scale ( )h h h dz u d u L = , useful to perfile adimensional average wind velocity i u u which seems to be very general, at hest in periods where these ane fast transitions inside the canopy. We used nearly 264 data points for 43, 44 and 62 julian days of year 1999 to obtain the loglinear minimum square fitting: ( ) [ ] 31 , 0 / log 19 , 0 / + − − = h i i L z z u u for all height inside canopy. The results seem to confirm the suggestions that the wind vertical shear in the canopy top and the existence of an inflexion point in the wind velocity vertical profile are two physical factors which play an important role on the momentum exchange mechanism between the flow above and inside the canopy. The inflexion point synthetizes the basic informations of the dynamics of turbulent interactions between the flow above and below the canopy. Resumo: Foram estudados perfis da velocidade média do vento medidos em torre de 60 m de altura construída na reserva florestal Rebio-Jaru (10o05'S, 61o35'W) pertencente ao IBAMA, localizada no estado de Rondônia a noroeste do Brasil. Os dados foram coletados quando da realização da campanha intensiva do Experimento LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia), campanha da estação úmida. Os anemômetros de copo, cujas medidas são utilizadas neste trabalho, foram dispostos verticalmente ao longo da torre de tal forma a permitirem a determinação precisa do ponto de inflexão do perfil vertical da velocidade média do vento. Isto propiciou a obtenção de excelentes ajustes polinomiais (terceiro grau) dos referidos perfis. Com isto, foi possível determinar com razoável precisão os seguintes parâmetros: posição (altura) do ponto de inflexão, zi; velocidade média do vento no ponto de inflexão, ui; cisalhamento vertical de velocidade média do vento no topo da copa, ( )h dz u d ; uma escala de comprimento característica ( )h h dz u d u L = , a qual serve para a obtenção de perfis adimensionais de velocidade média do vento i u u cujo grau de generalidade parece ser bastante amplo, pelo menos, nos períodos em que não há transições rápidas dentro da copa. Utilizando-se cerca de 264 dados medidos nos dias julianos de número 43, 44 e 62 do ano de 1999, demonstra-se através de ajuste por mínimos quadrados que ( ) [ ] 31 , 0 / log 19 , 0 / + − − = h i i L z z u u para todas as alturas dentro da copa. Os resultados parecem confirmar as sugestões de que o cisalhamento vertical da velocidade do vento no topo da copa e a existência de um ponto de inflexão no perfil vertical de velocidade do vento são dois fatores físicos que desempenham um importante papel no mecanismo de troca de momentum entre o escoamento acima e dentro da copa. O ponto de inflexão sintetiza as informações básicas da dinâmica das interações turbulentas entre o escoamento acima e abaixo da copa.Pages: 81-8

Curvatura do perfil vertical de temperatura potencial virtual acima do pantanal em periodos noturnos: diferencas entre as estacoes seca e umida

Foram efetuados estudos da estrutura térmica da camada limite atmosférica noturna (CLN) acima do Pantanal a partir de dados de perfis verticais da temperatura potencial virtual (?v) obtidos com radiossondagens durante as estações seca (setembro de 1999) e úmida (fevereiro de 2002). Com base neles foi possível avaliar a importância relativa das trocas radiativa e turbulenta na evolução da CLN pantaneira. Para isto foi utilizada informação oferecida pelo parâmetro adimensional de curvatura global (?) proposto por André e Mahrt (1982) que sintetiza características essenciais do perfil de ?v. Foi investigada a variabilidade de ? em função do número de Richardson totalizador (bulk), Rib. Mostra-se que há diferenças sazonais marcantes nos gráficos de ? x Rib: na estação seca ? > 0 para pequenos valores de Rib, enquanto que na estação úmida ? < 0 para o mesmo intervalo de valores de Rib. Isto parece estar relacionado a processos de mistura turbulenta, que são qualitativamente diferentes nas duas estações. Para maiores valores de Rib, quando predominam os efeitos do resfriamento radiativo, ? parece não depender mais do valor de Rib

Influencia de jatos de baixos niveis na estrutura da camada limite atmosferica noturna acima do pantanal

São estudadas características da ocorrência de jatos de baixos níveis (JBNs) acima do Pantanal, durante a estação seca (setembro de 1999), com dados de radiossondagens coletados na Base de Estudos da UFMS no Pantanal (19o 58? S; 57o 02? O) quando da realização do Experimento IPE-2. Define-se um JBN como a região do perfil vertical de velocidade do vento situada abaixo da altura de 1km em que a intensidade ultrapassa 5m/s no ponto de máximo relativo e em que há um decaimento de pelo menos 2m/s acima e abaixo deste ponto. No Pantanal a velocidade do JBN ultrapassa muitas vezes a marca de 15m/s a alturas que variam de 500m a 800m. Mostra-se que os JBNs separam o escoamento acima da superfície em duas regiões com características de mistura bem distintas: abaixo do jato, onde há forte mistura, e a cima do jato, onde esta não é detectada. Tais resultados sugerem que o JBN tem uma influência decisiva na geração de turbulência forte ?de cima para baixo?, em noites secas e com forte estabilidade atmosférica no Pantanal

Relacoes adimensionais para a variancia da componente vertical da velocidade do vento na camada limite superficial noturna acima do pantanal: diferencas entre situacoes com a ocorrencia ou nao de jatos em baixos niveis nas estacoes umida e seca

São utilizados dados de velocidade do vento, medidos em torre a 20 m de altura com anemômetro sônico tridimensional e termômetro Campbell, para investigar características da estrutura do vento na camada limite superficial (CLS) noturna no Pantanal, sob condições de ocorrência ou não de jatos de baixos níveis (JBNs), nas estações seca (Experimento IPE-2, setembro de 1999) e úmida (Experimento IPE-3, fevereiro de 2002). É estudada a universalidade da relação adimensional V=?w/u* (?w, desvio-padrão da flutuação da componente vertical da velocidade do vento; u*, velocidade de fricção). Observa-se que o valor médio de V na estação úmida, período em que o sítio experimental esteve inundado com lâmina d?água de espessura superior a 30 cm, foi inferior a 1,2. Na estação seca o valor médio de V foi muito superior ao da estação úmida, atingindo valor de 1,51 em situações sem JBNs e de 1,81 em situações com JBNs. Ressalte-se que na estação seca os valores de V oscilam consideravelmente ao longo da noite e assumem valores muito elevados (V>6) em alguns períodos específicos em que há JBNs, o que não é observado na estação úmida. São apresentadas explicações físicas para os resultados relatados

Análise comparativa de fluxos turbulentos acima do pantanal para uma campanha seca e outra alagada

Foram usados neste estudo dados de resposta rápida coletados em torre micrometeorológica de 21 metros de altura no Pantanal Matogrossense, amostrados a uma freqüência de 20.8 Hz na estação alagada e de 16 Hz na estação seca. Os dados foram submetidos aos testes de qualidade propostos por Vickers e Mahrt (1997), através dos quais foi possível identificar e eliminar da análise as situações em que os sinais apresentaram problemas. Características da estrutura da Camada Limite Superficial (CLS) foram determinadas pelo cálculo de grandezas estatísticas da turbulência tais como fluxos de calor sensível e de momentum. Os fluxos foram calculados pelo método das covariâncias. Foram comparadas as evoluções diurnas desses parâmetros entre as duas estações, seca e alagada, e procurou-se explicar as diferenças encontradas com base em termos das equações prognosticas para fluxos turbulentos e no coeficiente de assimetria (skewness) da temperatura. Observou-se que o período do início da noite é um daqueles em que ocorrem as maiores diferenças entre a estrutura da CLS da estação seca e a da estação alagada. ABSTRACT: Fast response data, collected at a 21 m height micrometeorological tower at sampling rate of 20.8 Hz during the wet season, and of 16 Hz during the dry season, in Pantanal Wetland, were used in this study. The data were submitted to the quality control tests proposed by Vickers and Mahrt (1997), so it was possible to identify and eliminate from the analysis the situation in witch the signals presented problems. Surface Boundary Layer (SBL) structure characteristics were determined by turbulence statistical variables calculations as sensible heat and momentum fluxes. The fluxes were calculated using the covariance method. It was compared the diurnal evolution of these parameters between the two seasons, dry and flooded, and the differences that were found was explained based on terms of prognostic equations for turbulent fluxes and on temperature skewness. It was observed that the initial period of the night is one of the periods in witch the greatest differences between dry and flooded season SBL structure occurs

Neural networks for prediction of the sea surface temperature (Sst) in the tropical ocean

A brief review of researches on the application of the neural networks in the area of meteorology, oceanography and geographysics is introduced. The method of Neural Nelworks as one valuable non-linear strategies to reconstruct and predict climatologival signals is aIs o reviewed. Feedforward Neural Networks are implemenled in a neural network simulator SNNS for prediction of the Sea Surface Temperature (SST) in lhe tropical Pacific oceano The original SST is 'collected from the NINO1-2 (00 N-1 00 S, 2700 E-2800 E) and NINO4 (50 N-5° S, 1600 E-1500 E) regions from January 1950 to now. Using the available data to train the network, the network then provides the next six monthprediction. Comparing with the corresponding six month observations, ali prediction values are located within the predicted errar bars. The errar detected have shown that the neural networks method is a uasful tool to perform cJimatological predictions.Pages: 755-75

Interannual variations of rainfall and corn yields in Northeast Brazil

Interannual variations of rainfall in Northeast (NE) Brazil are studied giving emphasis to the unusually heavy rainfall during 1984 and 1985. It is found that a more southward location of the Inter-tropical Convergence Zone is probably responsible for the higher rainfall in 1984 and 1985. In 6 of the 9 states, rainfall correlates significantly with corn yields. In 7 of the 9 states, the Southern Oscillation (SO) index shows a strong positive correlation with annual corn yields. This suggests that the SO index can be used to predict annual corn yields in NE Brazil. The feasibility of predicting annual corn yields in Northeast Brazil from prior observations of the Southern Oscillation index is examined. It is found that good success can be obtained in some states. (C) 1997 Elsevier Science B.V.Pages: 63-7

Neural network for Prediction of the Sea Surface Temperature (Sst) in the tropical Pacific Ocean

A brief review of researches on the application of the neural networks in the area of meteorology, oceanography and geographyslcs is introduced. The method of Neural Networks as one valuable non-linear stralegies to reconstruct and predict climatologival signals is also reviewed. Feedforward Neural Networks are implemented in a neural network simulalor SNNS for P!ediction of the Sea Surface Temperature (SST) in the tropical Pacific oceano The original SST is 'collecled from the NINO1-2 (0\ub0 N-1 0\ub0 S, 270\ub0 E-280\ub0 E) and NINO4 (50 N-5° S, 160\ub0 E-150\ub0 E) regions from January 1950 to now. Using the available data to train the network, the network then provides the next six month prediction. Comparing with lhe corresponding six month observations, ali prediction values are located wilhin lhe predicled error bars. The error detected have shown that the neural networks method is a uasful tool to perform climatological predictions.Pages: 755-75