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Revista Brasileira de Meteorologia, Volume: 22, Número: 1, Publicado: 2007
  • Editorial

    Ambrizzi, Tércio
  • Uma análise global da modelagem da população atmosférica

    Rizza, Umberto; Carvalho, Jonas C.; Moreira, Davidson M.; Moraes, Marcelo R.; Goulart, Antônio G.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho é realizada uma comparação preliminar entre as modelagens Lagrangeana e Euleriana para descrever o transporte turbulento de poluentes dentro da Camada Limite Planetária (CLP). O modelo Lagrangeano é baseado na forma tridimensional da equação de Langevin para a velocidade aleatória. O modelo Euleriano analítico é baseado na discretização da CLP em N subcamadas, onde em cada uma das subcamadas a solução é obtida pela técnica de transformada de Laplace. O modelo Euleriano numérico é composto por um conjunto de equações unidimensionais dependentes do tempo, onde os termos advectivos são resolvidos usando um método baseado em uma interpolação cúbica enquanto um esquema de Crank-Nicholson implícito é utilizado para os termos difusivos. Os modelos utilizam uma parametrização da turbulência que considera um modelo do espectro de turbulência, o qual é considerado como uma superposição dos efeitos térmico e mecânico do campo turbulento. Concentrações observadas ao nível da superfície em um experimento de dispersão são utilizadas para avaliar as simulações.

    Resumo em Inglês:

    In this article is carried out a comparison between Lagrangian and Eulerian modelling of the turbulent transport of pollutants within the Planetary Boundary Layer (PBL). The Lagrangian model is based on a three-dimensional form of the Langevin equation for the random velocity. The Eulerian analytical model is based on a discretization of the PBL in N sub-layers; in each of the sub-layers the advection-diffusion equation is solved by the Laplace transform technique. In the Eulerian numerical model the advective terms are solved using the cubic spline method while a Crank-Nicholson scheme is used for the diffusive terms. The models use a turbulence parameterization that considers a spectrum model, which is given by a linear superposition of the buoyancy and mechanical effects. Observed ground-level concentrations measured in a dispersion field experiment are used to evaluate the simulations.
  • Avaliação de duas técnicas semi-analíticas em aplicações na qualidade do ar

    Carvalho, Jonas C.; Moreira, Davidson M.

    Resumo em Português:

    Neste artigo é realizada uma avaliação de duas técnicas semi-analíticas, considerando a qualidade e a exatidão destas técnicas em reproduzir valores de concentração ao nível da superfície de poluentes passivos emitidos a partir de fontes baixas e altas. A primeira técnica é um modelo Euleriano baseado na solução da equação advecção-difusão através da técnica de transformada de Laplace. A segunda é um modelo Lagrangiano baseado na solução da equação de Langevin através do Método Iterativo de Picard. Parâmetros da turbulência são calculados de acordo com uma parametrização capaz de gerar valores contínuos em todas as condições de estabilidade e em todas as alturas na camada limite planetária. Simulações numéricas e comparações mostram uma boa concordância entre valores de concentração previstos e observados. Comparações entre as duas técnicas revelam que o modelo Lagrangiano gera resultados mais precisos, mas o modelo Euleriano exige um menor tempo computacional.

    Resumo em Inglês:

    In this article an evaluation of two semi-analytical techniques is carried out, considering the quality and accuracy of these techniques in reproducing the ground-level concentration values of passive pollutant released from low and high sources. The first technique is an Eulerian model based on the solution of the advection-diffusion equation by the Laplace transform technique. The second is a Lagrangian model based on solution of the Langevin equation through the Picard Iterative Method. Turbulence parameters are calculated according to a parameterization capable of generating continuous values in all stability conditions and in all heights of the planetary boundary layer. Numerical simulations and comparisons show a good agreement between predicted and observed concentrations values. Comparisons between the two proposed techniques reveal that Lagrangian model generated more accurate results, but Eulerian model demands a lesser computational time.
  • Estudo comparativo de simulações paleoclimáticas na região do Atlântico Sul Artigos

    Oliveira, Adriana; Clauzet, Gagriel; Wainer, Ilana

    Resumo em Português:

    Neste estudo são comparadas diferentes simulações de modelos paleoclimáticos para duas épocas distintas, o Último Máximo Glacial (UMG) e o Presente. Esta comparação visa elucidar as principais diferenças nos processos físicos e dinâmicos do sistema oceano-atmosfera na região do oceano Atlântico Sul entre estes dois períodos. Foram analisadas as variações na climatologia anual entre estas épocas para os seguintes parâmetros: temperatura do ar (TA), precipitação (PPT) e pressão ao nível do mar (PNM). As simulações numéricas analisadas são do projeto PMIP (Paleoclimate Modelling Intercomparison Project) e do modelo numérico acoplado NCAR (National Center for Atmospheric Research) CCSM (Comunnity Climate System Model) versão 1.4 nos dois períodos de interesse. Os resultados mostram uma intensificação do presente em relação ao UMG em todas as variáveis analisadas. As diferentes simulações atmosféricas do PMIP apresentaram padrões consistentes com os apresentados no modelo NCAR CCSM, sendo observados baixos valores de EQM (Erro Quadrático Médio) para grande parte da região de estudo.

    Resumo em Inglês:

    The present work presents a comparison between the results of different paleoclimate simulations models for two periods, the Last Glacial Maximum (LGM) and the Present day. This comparison intents to elucidate the overall differences of the physical and dynamical processes from ocean-atmosphere system for these two climates. We analyzed the variations in the annual climatology between the LGM and Present for the following variables: air temperature, precipitation and sea level pressure. We used the results of the PMIP (Paleoclimate Modelling Intercomparison Project) and the numerical coupled model developed at NCAR (National Center for Atmospheric Research) CCSM (Comunnity Climate System Model) for the two periods of interest. The results show an intensification of the present in relation to the LGM in all variables. The different atmospheric simulations of the PMIP showed similar patterns of those of the NCAR CCSM, where we observed low values of RMS in most of the region.
  • Características da camada limite atmosférica tropical (CLAT) na região de Serpong-Indonésia durante as estações seca e chuvosa Artigos

    Oliveira Júnior, José Francisco de; Kwon, Byung Hyuk

    Resumo em Português:

    Através dos dados de superfície, radiossondagem e radar Doppler banda - L, em Serpong - Indonésia (6° 24’ S - 106° 42’ E), durante a estação seca (1993) e chuvosa (1994) foram estudadas as características da CLAT. Os dados de radar foram validados através da radiossondagem por métodos estatísticos (índice de correlação, média e desvio padrão). A estrutura da CLAT foi interpretada através do eco de radar (vento), observado continuamente para todos os dias do período de estudo. As características mais evidentes da CLAT nesta região foram à presença de uma CM (Camada de Mistura) diurna que atingia a 0,3 km pela manhã e outra camada entre 3-5 km à tarde, observando-se um ciclo diurno de crescimento e estacionariedade, devido ao aquecimento e resfriamento da superfície. A principal característica entre as estações foi que no horário de 0300 TL (Tempo Local), ambas apresentavam o mesmo comportamento (intensidade e direção do vento), mas para o restante do dia existiu uma grande diferença entre elas. Na estação seca a intensidade e a direção do vento foi mais variável do que na chuvosa, resultado observado na altura da CLAT. As informações obtidas através do BLR (Boundary Layer Radar), mostram a existência de pronunciadas variações diurnas na CLAT em dias claros. Verificou-se que a variação diurna da CLAT teve uma influencia marcante, devido à existência da circulação de brisa marítima, confirmada pelo BLR no dia 12/10/93. A validação dos dados do radar apresentou resultados significativos, onde na estação seca, os coeficientes de regressão variaram entre 0,83 e 0,94, tanto na direção como na intensidade, e na chuvosa variou de 0,77 a 0,88 (intensidade) e na direção da ordem de 0,3. Comprovou-se que as medidas de radar são equivalentes ao de radiossondagem, com o benefício de poder ter dados contínuos, provando-se que as observações, a partir da sua utilização deve desempenhar um papel importante no estudo da baixa atmosfera tropical.

    Resumo em Inglês:

    From the surface, radiosonde and Doppler radar Band - L data in Serpong, Indonesia (6° 24 ‘ S - 106° 42’ E), measured were performed during drought (1993) and rainy (1994) seasons, when BLAT characteristics were studied. Radar data were validated with soundings through statistical methods (correlation index, average and standard deviation). BLAT structure were interpreted through radar echo (wind), continuously observed through day over study period. BLAT evident characteristics in this region had been associated to diurnal ML (Mixing Layer) that reached 0.3 km at morning and 3-5 km at afternoon, were observed a steady and growth diurnal cycle, due to heating and cooling surface. Main characteristics between seasons were at 0300 LT (Local Time) presents intensity and direction of wind behaviors, but still remained during day an ample distinction between them. In drought season, intensity and direction of wind were more changeable than rainy season, result observed in BLAT height. Acquired information under BLR (Boundary Layer Radar), shown the existence of pronounced diurnal sharp variation on BLAT in clear days. Were verified that BLAT diurnal variation had an evident influence to existence of breeze sea circulation confirmed by BLR in 12/10/93 day. Radar data validation were carried through information of soundings and had presented significant resulting, where drought season regression coefficients had varied between 0.83 and 0.94, as much as intensity as direction, and rainy season had been 0.77 - 0.88 (intensity) and in direction they had been in order of 0.3. Proved that radar measures are equivalents to soundings, with benefit to being able continuous data, proving that using observations must be important role in low level tropical atmosphere study.
  • Modelagem da maré meteorológica utilizando redes neurais artificiais: uma aplicação para a Baía de Paranaguá-PR, parte 2: dados meteorológicos de reanálise do NCEP/NCAR Artigos

    Oliveira, Marilia Mitidieri F. de; Ebecken, Nelson Francisco F.; Santos, Isimar de A.; Neves, Claudio F.; Caloba, Luiz P.; Oliveira, Jorge Luiz F. de

    Resumo em Português:

    A variabilidade do nível do mar observado e a maré meteorológica na Baía de Paranaguá-PR foram analisadas, neste trabalho, com os dados maregráficos utilizados na Parte 1 e os dados meteorológicos de reanálise do "National Centers for Environmental Prediction" (NCEP) e do "National Center Atmospheric Research" (NCAR) pontos de grade no oceano, próximos ao local de estudo, referentes ao mesmo período. As componentes de alta freqüência contidas nos dados de reanálise foram retiradas com o filtro passa-baixa de Thompson, descrito na Parte 1, adaptado para intervalos de 6 horas. Analisou-se as influências das variáveis meteorológicas mais remotas, nas sobre-elevações e abaixamentos do nível do mar observado, utilizando dados de reanálise de pressão e vento. Conforme descrito na Parte 1, as séries foram analisadas, estatisticamente, no domínio do tempo e da freqüência. A série maregráfica filtrada de Cananéia (SP), utilizada para verificar a existência de correlação com a série de Paranaguá, confirmou os estudos de Mesquita (1997) para o litoral Sudeste. Essa correlação foi verificada devido à proximidade da estação de Cananéia ao ponto de grade relativo à pressão. A Rede Neural Artificial (RNA) desenvolvida na Parte 1 foi, então, utilizada com os dados de reanálise, mantendo-se a mesma arquitetura de rede com as máximas correlações entre as variáveis de entrada e saída, ajustando-se os parâmetros de taxa de aprendizado e momento para alcançar o melhor desempenho. Os resultados obtidos com ambas as fontes de dados foram comparados e a eficiência da rede foi semelhante à Parte 1 para as simulações de 6h e 12 h. Para as simulações de 18h e 24h, os resultados foram inferiores como os encontrados para a estação de superfície, sugerindo também, o desenvolvimento de outras arquiteturas de rede, visando melhorar as previsões para períodos maiores. Os resultados obtidos com os dados de reanálise sugerem a sua utilização na falta de estações meteorológicas convencionais próximas a estações maregráficas.

    Resumo em Inglês:

    The variability of the observed sea level and the meteorological tide in Paranaguá Bay-PR was analyzed with the tide gauge station time series used in the Part 1 and reanalysis data set of the "National Centers for Environmental Prediction" (NCEP) and the "National Center Atmospheric Research" (NCAR), on some grid points over the oceanic area, near the Bay to the same period. The Thompson low-pass filter was adapted for 6 hours intervals to remove the high frequency oscillations present in teh reanalysis data set. Remote influence of the meteorological variables, in the rises and lowing of the coastal sea level, are analyzed, statistically, in the time and the frequency domain according to the Part 1. Tide gauge station time series from Cananéia (SP), used to verify the correlation with Paranaguá data set, confirmed the Mesquita (1997) research to the southeastern coastal region. Correlation between the variability of the meteorological tide in both cities were made due to the point 1 is near Cananéia. Artificial Neural Network (ANN) with the same architecture developed in Part 1 was applied to the reanalysis data. The maxima correlations between the input/output vectors were also used, adjusting the learning rate and momentum for improving the algorithm to reach the best performance. As the Part 1, the network performed very well at 6 and 12 time lag simulations. The results to 18 and 24 time lag simulations were lower than these ones presented to the surface station, than these ones, suggesting also, others ANN architectures to improve the predictions for larger periods. The results suggest the using of reanalysis data where the lack of conventional station is significant.
  • A importância relativa do atlântico tropical sul e pacífico leste na variabilidade de precipitação do Nordeste do Brasil Artigos

    Andreoli, Rita Valéria; Kayano, Mary Toshie

    Resumo em Português:

    Anomalias de precipitação no Nordeste do Brasil (NEB) são re-examinadas considerando-se os efeitos do El Niño-Oscilação Sul (ENOS) e do Atlântico Tropical (AT) na estação anterior à estação chuvosa do NEB. Na ausência de anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (ATSMs) significativas no AT, durante a fase inicial e de desenvolvimento do ENOS, em DJF as anomalias na precipitação possivelmente são ocasionadas por padrões de teleconexões associados ao rearranjamento da célula de Walker, e em MAM, por padrões de teleconexões extratropicais. Simultâneos ENOS e ATSMs significativas no AT atuam para aumentar ou diminuir as anomalias de precipitação. ATSMs de mesmo sinal no ATS e Pacífico leste enfraquecem os padrões de precipitação no NEB. Quando as ATSMs do ATS são não significativas ou com magnitudes equivalentes às do ATN, porém com sinal oposto das ATSMs do Pacífico leste, as ATSMs do ATN e as anomalias da circulação atmosférica relacionada ao ENOS conduzem ao fortalecimento dos padrões anômalos de precipitação. Independente do ENOS, a influência do AT na variabilidade de precipitação é mais marcante para o ATS. Um aspecto relevante apresentado aqui é o papel do ATS na variabilidade de precipitação do NEB, cujo monitoramento é essencial para prospecções climáticas sazonais.

    Resumo em Inglês:

    Rainfall anomaly patterns over Northeastern Brazil (NEB) are re-examined considering the effects of the El Niño/Southern Oscillation (ENSO) and the Tropical Atlantic (TA) during the season preceding the northern NEB rainy season. In the absence of significant sea surface temperature anomalies (SSTAs) in TA, during the initial and development phases of the ENSO, precipitation anomalies in DJF are possibly due to teleconnection patterns associated with the rearrangement of the Walker cell, and in MAM, due to the extratropical teleconnection patterns. Simultaneous ENSO and significant SSTAs in the TA act to reinforce or to inhibit the precipitation anomalies. The same signal SSTAs in the tropical south Atlantic (TSA) and in the eastern Pacific weaken the precipitation pattern over NEB. When the SSTAs in the TSA are non-significant or with equivalent magnitudes of those in the ATN, but with opposite signal of the SSTAs in the eastern Pacific, the SSTAs in the ATN and the ENSO-related atmospheric circulation leads to reinforced anomalous precipitation patterns. Independent of the ENSO, the TA influence in the precipitation variability is remarkable for the TSA. The relevant aspect presented here is the important role of the TSA in the NEB precipitation variability. Thus, the TSA monitoring is essential for seasonal climate forecasting purposes.
  • Caracterização do regime de evapotanspiração real, em escala decendial, no estado de São Paulo Artigos

    Blain, Gabriel Constantino; Brunini, Orivaldo

    Resumo em Português:

    A seca agrícola está diretamente relacionada ao déficit entre o valor de evapotranspiração real (ETR) estimado em um certo período e o valor climatologicamente esperado desse parâmetro no mesmo período. Conseqüentemente, tais valores esperados de ETR são dependentes das características climáticas de cada região. Assim, esse estudo objetivou verificar, por meio do teste Kolmogorov-Smirnov, o ajuste de séries de ETR decendias no estado de São Paulo às distribuições gama, normal, log-normal e beta. O cálculo dos balanços hídricos climáticos teve como base dados diários de temperatura do ar e precipitação pluvial de 13 localidades do estado. O uso da função densidade probabilidade beta é recomendado para a caracterização da variabilidade temporal do regime de ETR e, portanto, para o desenvolvimento de um índice de seca padronizado que permita monitorar a evolução desse fenômeno em escala temporal e espacial.

    Resumo em Inglês:

    The scientific analysis of drought is directly associated with the meteorological characteristics of a given area. Therefore, the climate characterization of that area is the first step to be pursued by a study of drought. Considering agricultural drought as a deficit between the estimated actual evapotranspiration over a period and the expected value for the period under evaluation, the aim of this study was to analyze four different types of probability density function (normal, log-normal, gamma and beta). The Kolmogorov-Smirnov test was used to verify the tack of the ETR series, in a ten-day period to the above-mentioned theoretical distributions. Air temperature and precipitation data of 13 locations of the State were used to calculate the climate water balance. Beta distribution has proved the best adjustment compared with the others, and is recommended as a basis for an agricultural standardized drought index.
  • Uma aplicação de conjuntos difusos na otimização do prognóstico de consenso sazonal de chuva no Nordeste do Brasil Artigos

    Silva, Emerson Mariano da; Alves, José Maria Brabo; Castro, Marco Aurélio Holanda de; Vieira, Vicente P.P.B.; Campos, José Nilson B.

    Resumo em Português:

    Esse estudo apresenta a aplicação da teoria de conjuntos difusos como ferramenta para otimizar a previsão de consenso (PC) sazonal de chuva da Região Semi-Árida do Nordeste do Brasil (RSANEB) para o período de 1985-1996. Foram utilizados como variáveis de entrada parâmetros termodinâmicos sobre e nos Oceanos Atlântico e Pacífico Tropicais. Os resultados mostraram que qualitativamente, na escala interanual, o resultado determinístico dessa técnica aplicada a PC foi capaz de prever pelo menos uma das categorias da variável de saída (total de chuva de fevereiro a maio da RSANEB). Quantitativamente, os menores erros foram observados para os anos classificados na variável de saída nas categorias de Normal (N), Chuvoso (C), e Muito Chuvoso (MC), com correlações que variam de 0,8 a 0,85, dependendo do método de desfuzificação usado. Esta técnica permite unificar em um resultado determinístico todas as informações climáticas usadas na previsão sazonal de chuva da RSANEB, possibilitando seu prognóstico em mais de uma categoria, informando a mais provável a vir a ocorrer em função do seu nível de pertinência.

    Resumo em Inglês:

    This study presents the application of fuzzy sets theory as a tool for sazonal rain forecast of Semi-Arid Northeast Region of Brazil for the period of 1985-1996. Thermodynamic parameters in Tropical Atlântic and Pacific Oceans were used as input variables. The results have shown that qualitatively, in an annual scale, this technique was able to forecast at least one of the categories of the output variable (total February/May rain in the of Semi-Arid Northeast Region of Brazil). Quantitatively, the smallest errors have been observed for the years classified according to the output variable in the categories of Normal (N), Rainy (C), and Very Rainy (MC), with correlation coefficients ranging fron 0.8 to 0.85, depending on the defuzzification method used. This technique allows for the unification of all the climatic information used in the rain foreceast of Semi-Arid Northeast Region of Brazil and leads to a forecast grouped in more than one category, informing the one most likely to occur as a function of its membership value.
  • Análise dos processos de remoção de sulfato dentro e abaixo de nuvem na região metropolitana de São Paulo, Brasil

    Gonçalves, F. L. T.; Morinobu, W. N.; Andrade, M. F.; Fornaro, A.

    Resumo em Português:

    A região metropolitana da cidade de São Paulo (RMSP) é uma das maiores aglomerados urbanos do mundo. Significativas concentrações atmosféricas de ozônio, partículas inaláveis e outros poluentes na RMSP aumentam seriamente a qualidade do ar. Neste estudo, nos consideramos os gases, material particulado (PM) e processos formadores de nuvens com foco na química do sulfato. O modelo numérico de mesoscala RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) foi usado, em conjunto a um modelo detalhado de remoção, para comparar diferentes espectros do PM e distribuições de tamanho. Dados observados foram coletados durante os meses de Julho de 1989 a maio de 1990 e entre fevereiro e outubro de 2000. Espectros urbano-ajustado e rural parecem ter melhor ajuste aos dados observados com conseqüente avanço na modelagem numérica dos processos de remoção. Correlações entre concentrações modelados e observados foram melhoradas quando o espectro era o rural e o urbano-ajustado, sugerindo uma dominância local e a remoção abaixo da nuvem. Análises da modelagem numérica igualmente mostraram que as variações nas concentrações de sulfato em água de chuva indicam uma dominância dos processos abaixo da nuvem.

    Resumo em Inglês:

    The Metropolitan Area of São Paulo (MASP) is one of the largest urban centers in the world. The significant atmospheric concentrations of ozone, inhalable particles and other pollutants in the MASP raise serious air-quality concerns. In this study, we consider gases, particulate matter (PM) and cloud processes, with a focus on sulfate chemistry. The Regional Atmospheric Modeling System mesoscale numerical model was used in conjunction with detailed scavenging models to compare varying PM mass spectra and size distributions. Field data were collected during the July 1989-May 1990 and February-October 2000 campaigns. Adjusted-urban and rural spectra seem to fit better with observed results which improved the scavenging numerical modeling. Correlations between modeled and observed concentrations were better when the model included rural and adjusted-urban spectra, suggesting locally dominant below-cloud scavenging. Spatial variability analysis and numerical modeling also revealed that the varying sulfate rainwater concentrations indicate below-cloud removal process dominance.
  • Análise comparativa dos índices de seca de palmer, palmer adaptado e índice padronizado de precipitação no estado de São Paulo Artigos

    Blain, Gabriel Constantino; Brunini, Orivaldo

    Resumo em Português:

    O Índice Padronizado de Precipitação (SPI) e o Índice de Severidade de Seca de Palmer, tanto na sua forma original (PDSI) quanto na sua forma adaptada às condições climáticas do Estado de São Paulo (PDSI adap) vêm sendo utilizados pelo Instituto Agronômico (IAC) nas implicações agrícolas, meteorológicas, hidrológicas e sócio-econômicas do fenômeno seca. Esse estudo teve como objetivo a análise comparativa entre o SPI, o PDSI e o PDSI adap, respeitando-se as características inerentes de cada um desses modelos. Esse trabalho fornece ainda informações aos usuários sobre o correto uso e interpretação dos resultados das ferramentas em questão. Devido à sua versatilidade, consistência espacial e a fácil interpretação de seus resultados, o SPI deve ser utilizado na análise dos riscos, mitigação e implicações do fenômeno seca nos diversos segmentos da sociedade. O método do PDSI pode ser utilizado no Estado de São Paulo em sua forma adaptada (PDSI adap) para a quantificação da seca meteorológica na escala mensal.

    Resumo em Inglês:

    The Standardized Precipitation Index (SPI) and the Palmer Drought Severity Index, on it’s original form (PDSI) and on it’s climate conditions of the State of São Paulo adapted model (PDSI adap) are been used by the Instituto Agronômico (IAC) through the CIIAGRO to evaluate the agricultural, the meteorological, the hydrological and the socioeconomic impacts of a drought. Regarding the particular characteristics of each index, this study compares the SPI, the PDSI and the PDSI adap models. This work also gives information about the correct interpretations of the results for each drought index. Due it’s capability to recognizes the importance of time scales in the analysis of water availability and water use, due it’s spatial consistence and it’s simplicity interpretation the SPI should be used on studies of drought risk and mitigation over different segments of the human society. The PDSI adap could be used as a "meteorological drought monitoring tool", in monthly basis, on the State of São Paulo.
  • Revisão de métodos de cálculo da divergência e uma aplicação usando o método cinemático para determinar de movimentos verticais na atmosfera Artigos

    Gomes, Helber Barros; Lemes, Marco Antonio Maringolo

    Resumo em Português:

    Esse trabalho revisa três métodos numéricos distintos de se calcular as grandezas cinemáticas presentes na análise de um campo de vento quase horizontal, a saber, a divergência horizontal, a vorticidade vertical e a deformação, a partir de observações irregularmente espaçadas. A motivação para esse estudo deve-se ao fato do crescente número de experimentos de campo, em especial na América do Sul, quando então observações especiais de radio-sondagem são feitas em horários não sinóticos. Aqui, é considerado a título de ilustração, o conjunto de dados de ar superior obtidos durante o Experimento LBA/TRMM (Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazônia / Tropical Rainfall Measuring Mission), de 24 de janeiro a 24 de fevereiro de 1999. Os métodos revisados incluem o método da integral (Teoremas do Cálculo Vetorial), o método da matriz (Teorema da decomposição de campos Vetoriais de Cauchy - Stokes) e o método dos mínimos quadrados. Os três métodos foram validados com dados teóricos e produziram os mesmos resultados numéricos (dentro da precisão das máquinas usadas). A divergência horizontal foi escolhida para ser usada como dado de entrada para gerar perfis verticais da componente vertical w através do método cinemático. Os valores de w da ordem de 10 cm s-1 são consistentes com os estimados usando uma análise simples de escala para escalas horizontais da ordem de 100 km. É enfatizado que nenhum problema meteorológico foi considerado como objetivo desse trabalho.

    Resumo em Inglês:

    This study revises three different methods of calculating the kinematic variables that appear in the analysis of a quasi horizontal wind field: horizontal divergence, vertical vorticity and deformation using observations at irregularly spaced points. The motivation for this study was the increasing number of field experiments in South America when special upper air observations are made. Some upper air data measured in the Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonas / Tropical Rainfall Measuring Mission (LBA / TRMM) during January 24 / February 24 1999 were used to illustrate the methods. The methods are the formal integral definitions of the kinematic quantities based on the fundamental theorems of Vector Calculus, the matrix method based on the decomposition theorem due to Cauchy e Stokes and, finally the least minimum method. The horizontal divergence was chosen as input data to generate vertical profiles of vertical motion w via the kinematic method. The values of w or order of 10 cm s-1 are consistent with those estimated from an rough scale analysis appropriated for horizontal scales of order of 100 km. It is emphasized that no particular meteorological problem is addressed to.
  • Estudo da ocorrência de fluxos no perfil vertical do vento na baixa atmosfera com análise das componentes principais (ACP) e a sua relação com a precipitação no Rio Grande do Sul Artigos

    Corrêa, Cleber Souza; Clarke, Robin Thomas; Silveira, Andrè L. L. da

    Resumo em Português:

    Neste estudo busca-se entender as relações dos Jatos de Nível Baixo (JNB) e dos fluxos no perfil vertical do vento na geração de convecção em escala sinótica e a sua associação com a precipitação, observa-se o perfil vertical do vento através de radiossondagens realizadas no Aeroporto Internacional Salgado Filho em Porto Alegre, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Estimam-se características predominantes da dinâmica dos fluxos dentro da baixa atmosfera, descrevendo a interação dos JNB e fluxos na geração da precipitação. Os JNB associados neste intenso transporte apresentam uma tendência de estarem ligados a eventos convectivos noturnos e na geração de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), que geram elevados índices pluviométricos que podem causar importante influência econômica. Utiliza-se a técnica da Análise das Componentes Principais para realização deste estudo, comparando suas componentes com a precipitação de sessenta e quatro estações pluviométricas sobre Estado do Rio Grande do Sul. O emprego desta metodologia facilita o entendimento da complexidade das interações das diferentes escalas meteorológicas envolvidas nos processos sinóticos de macro e mesoescala, mostrando neste método uma melhor representação das características dinâmicas dos processos baroclínicos na convecção. Em tal complexidade, o trabalho realizado pelos JNB e os fluxos nesta interação são o de serem uma escala efetiva de transporte de vapor de água na baixa atmosfera ao nível de mesoescala e de escala continental.

    Resumo em Inglês:

    This study analyses the relation between Low-Level Jets (LLJ) and Flows in the vertical wind profiles generating convection at the synoptic scale, and associated events of rainfall, using vertical wind profiles obtained by radiosonde at the Salgado Filho International Airport in Porto Alegre, the State of Rio Grande do Sul. The LLJs involved in this large-scale transport tend to be associated with nocturnal convective events and with the generation of Mesoscale Convective Complexes (MCCs), giving high rainfall intensities, which may have important economic consequences. To describe the relations involved, the study uses a statistical method principal component analysis. Use of this method makes it possible to understand the complex interactions operating at meteorological scales involved in synoptic processes, from macro- to meso-scale. In such complexity, the part played by LLJs and Flows in this interaction is to effect transport in the lower atmosphere, thereby coupling regional meteorology and water circulation at the continental scale.
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