Almeida, José Claudino

de Campos, Christiano Pires

Dias, Nelson Luis

Freira, Lívia Souza

Universidade Federal de Santa Maria: Portal de Periódicos Eletrônicos da UFSM

                          VII Workshop Brasileiro de Micrometeorologia                                  19A importância da subsidência na modelagem docrescimento da camada limite convectivaLívia Souza Freire¹, Nelson Luís Dias¹, Christiano Pires deCampos², José Claudino Almeida²¹Programa de pós-graduação em métodos numéricos em engenharia/UFPR²PETROBRAS/CENPESe-mail: freirelivia@ufpr.br1. IntroduçãoA camada limite convectiva (CLC), que se forma durante o diadevido à turbulência resultante do aquecimento da superfície da Terra,tem como principal característica a capacidade de se manter misturada.Seu topo é definido pela presença de uma inversão térmica que limita astrocas de ar, e por isso o valor de sua altura é uma informação importantequando se trata de estudos ambientais, por definir a região disponívelpara a dispersão das substâncias presentes.O Laboratório de Estudos em Monitoramento e ModelagemAmbiental (Lemma/UFPR) desenvolveu em 11/08/2009, em Tijucas doSul/PR, uma série de nove voos com um veículo aéreo não tripulado quemediu temperatura, umidade e pressão permitindo observar a altura daCLC a partir do perfil vertical de temperatura potencial (Figura 1).Figura 1. Perfis de temperatura virtual potencial obtidos em 11/08/2009 em Tijucas do Sul/PR.20                                             Ciência e Natura Ed. Suplementar, UFSM2. O modelo de crescimento da camada-limite atmosféricaA partir de parametrizações da equação de balanço da energiacinética da turbulência ao longo da CLC e em seu topo, foi desenvolvi-do um modelo (Equação 1) que considera o crescimento da camada mis-turada ao longo do dia como conseqüência do fluxo superficial de calor( )0wθ , do fluxo de entranhamento no topo, do atrito do vento com asuperfície e da velocidade de subsidência sw , que é velocidade descen-dente de ar causada  pela presença de um centro de alta pressão atmosfé-rica na região, limitando o crescimento da camada (GRYNING;BATCHVA-ROVA, 1999).( ) ( )[ ]202B2A1γhκLh+w=wdtdhs--q,                            (1)onde h é a altura da CLC, K é a constante de von Kármán, L é o compri-mento de Obukhov, y é o gradiente de temperatura logo acima da cama-da e A=0,2 e B=5 são parametrizações do fluxo de entranhamento decalor e do atrito do vento, respectivamente (TENNEKES, 1973). A esti-mativa de sw  pode ser obtida pelos perfis de temperatura potencial:dtdθγ=ws1-                                                                 (2)sendo dtdθ /  a variação no tempo da temperatura potencial acima daCLC. Em situações de ausência de subsidência, a temperatura potencialacima da camada tende a não mudar com o tempo, sendo que um aumen-to da temperatura caracteriza a presença de subsidência e a diminuição datemperatura indica a presença de uma velocidade sw  positiva, que con-tribui para o crescimento da camada.3. O modelo de crescimento em Tijucas do Sul/PRO resultado obtido utilizando as Equações 1 e 2, a partir do( )0wθ  e L medidos por uma estação meteorológica presente no local e                          VII Workshop Brasileiro de Micrometeorologia                                  21de sw e y obtidos pelos perfis de temperatura potencial é apresentadona Figura 2, juntamente com as alturas observadas. É apresentado, tam-bém, o resultado do modelo quando desconsiderada a velocidade desubsidência.É possível observar na Figura 1 que nesse dia houve um aumen-to da temperatura potencial acima da CLC, caracterizada por umasubsidência média de -0,025m/s. Os valores para a raiz do erro médioquadrático obtidos com e sem a subsidência são respectivamente 83,75me 246,06m.Figura 2. Resultado do modelo de crescimento em Tijucas do Sul/PR com subsidência(preto) e sem subsidência (cinza).4. ConclusãoO presente trabalho demonstra a importância de levar em consi-deração a presença da subsidência, principalmente em dias em que a con-centração de poluentes pode ser aumentada pela limitação no crescimen-to da CLC.22                                             Ciência e Natura Ed. Suplementar, UFSM5. ReferênciasGRYNING, S. E.; BATCHVAROVA, E. Regional heat flux over theNOPEX area estimated from the evolution of the mixed-layer. AgrForest Meteorol, p. 159–167, 1999.TENNEKES, H. A model for the dynamics of the inversion above aconvective boundary layer. J. Atmos. Sci., p. 558–567, 1973.

A Importância da Subsidência na Modelagem do Crescimento da Camada Limite Convectiva

https://periodicos.ufsm.br/cienciaenatura/article/download/9374/5525

A Importância da Subsidência na Modelagem do Crescimento da Camada Limite Convectiva

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Universidade Federal de Santa Maria: Portal de Periódicos Eletrônicos da UFSM