1246 Fortaleza, CE. Palavras-chave: Circulação de brisa, RAMS, modelagem atmosférica.

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1 Uso de modelo computacional atmosférico para verificar as circulações de brisa na cidade de Fortaleza CE Vinícius Milanez Couto 1, João Bosco Verçosa Leal Junior 1, Francisco das Chagas Vasconcelos Júnior 2 1 Universidade Estadual do Ceará UECE Av. Paranjana, 1700 Fortaleza, CE 2 Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos FUNCEME Av. Rui Barbosa, 1246 Fortaleza, CE. vimcless@gmail.com ABSTRACT: This work aims at simulating the sea-breeze circulation over the city of Fortaleza, located in Northeast Brazil. The simulations were performed with the RAMS numerical model, assimilating data from the Reanalysis project. Two periods were simulated: the month of August 2008 and March The model reproduced well the land breeze circulation, showing the formation of a breeze front, which penetrated the ocean. On the other hand, the model was not able to represent the sea breeze. Palavras-chave: Circulação de brisa, RAMS, modelagem atmosférica. 1 INTRODUÇÃO As brisas são originadas principalmente pelas diferentes capacidades térmicas entre o solo e a água. Dada uma mesma exposição à radiação térmica, o solo aquece em menos tempo que a água, que aquece na mesma proporção o ar próximo a essas superfícies, fazendo o ar próximo ao solo menos denso em relação ao ar próximo à água. Desenvolve-se, com isso, um gradiente de pressão horizontal entre eles, onde há uma maior pressão sobre a superfície da água, fazendo com que o ar frio se desloque em direção ao solo nos baixos níveis, e por continuidade, surge um deslocamento em altos níveis do solo para a água (FREITAS, 2003). As brisas marítimas e terrestres podem chegar até 1 ou 2 km de altura, chegar a velocidades superiores a 11 m s -1 e ocorrer em 3 de cada 4 dias. A brisa terrestre geralmente possui características menos intensas que a brisa marítima (C AVALCANTI, 1982). Nos trópicos, incluindo o litoral do Nordeste brasileiro, as características são mais acentuadas, pois a aceleração de Coriolis é menor. A brisa marítima é responsável pelo desenvolvimento de cúmulos, e pela maior precipitação no interior (entre 150 e 300 km), ocorrendo das 15 às 21 horas local. A precipitação tanto no oceano quanto na costa é devida a convergência entre o fluxo médio de ar próximo a superfície que vem do oceano e o fluxo superficial do continente para o mar devido a brisa terrestre, ocorrendo das 21 às 09 horas local (TEIXEIRA, 2008). A observação desses fenômenos é importante, pois nas regiões onde ocorrem podem alterar a temperatura, a umidade, na precipitação, na renovação do ar nas áreas costeiras e no transporte de aerossóis, tanto naturais quanto antropogênicos ( CAVALCANTI, 1982; TEIXEIRA, 2008; FREITAS, 2003). O objetivo do trabalho é fazer uma análise preliminar dos ventos locais que agem na proximidade da cidade de Fortaleza, tentando identificar as circulações de brisa a partir de simulações numéricas regionais. 2 METODOLOGIA O modelo numérico escolhido para realizar as simulações foi o Regional Atmospheric Modeling System (RAMS), versão 6.0 (WALKO e TREMBACK, 2008). Para as simulações foram utilizadas três grades aninhadas e centradas no mesmo ponto, na cidade de Fortaleza (Figura 1). As grades horizontais possuem resoluções de 12,5 km, 2,5 km e 0,5 km.

2 A grade vertical possui espaçamento inicial de 20 m e razão de alargamento de 1,1 até 10 km. A inicialização e condições de fronteira foram provenientes dos dados do projeto Reanalysis (KALNAY et al, 1996). As simulações foram realizadas no mês de agosto de 2008 e março de Os seguintes esquemas foram utilizados para a simulação de agosto de 2008, correspondente ao período seco: parametrização de convecção desativada, parametrização de radiação de Harrington, tanto para as ondas curtas quanto para as ondas longas, com atualização de 1200 s, parametrização de turbulência de Melor-Yamada, parametrização de microfísica nível 3, 5 pontos de grade de nudging lateral, nudging no topo começando aos 17 km, indo até 19,5 km, atualização do nudging lateral, no centro e no topo de 86400, e s, respectivamente. Para a simulação de março de 2009, correspondente ao período chuvoso: parametrização de convecção de Kuo para as grades 1 e 2, parametrização de radiação de Harrington, tanto para as ondas curtas quanto para as ondas longas, com atualização de 600 s, parametrização de turbulência de Melor-Yamada, parametrização de microfísica nível 3, 5 pontos de grade de nudging lateral, nudging no topo começando aos 17 km, indo até 19,5 km, atualização do nudging lateral, no centro e no topo de 1200, e s, respectivamente. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os ventos no estado do Ceará são determinados principalmente pelos ventos alísios, que se intensificam no segundo semestre do ano, devido à migração ao norte da ZCIT. Por esse motivo, os ventos são predominantes entre nordeste e sudeste. O sentido do vento no continente também é influenciado por efeitos de topografia. Foi observada a formação de uma frente de brisa terrestre na maioria dos dias simulados, tanto para o período chuvoso como para o seco, como descrito por Teixeira (2008). A frente de brisa inicia sua formação no horário de 21 h local, indo até 09 h local. Nas Figuras 2(a),, (c), (d); e 3 (a),, (c), (d) é mostrada a evolução temporal da velocidade do vento a 10 m de altura em m/s, e a temperatura em graus Celsius, para o período seco e chuvoso, respectivamente. Nelas é possível se identificar a brisa terrestre, que forma uma frente de brisa no seu encontro com os alísios, que penetra no oceano. Não foi observada nenhuma ocorrência de um fenômeno que pudesse caracterizar com sendo de brisa marítima, não havendo formação de frente de brisa nos períodos simulados. 4 CONCLUSÕES O modelo RAMS conseguiu simular de forma satisfatória o fenômeno da brisa terrestre, reproduzindo a frente de brisa terrestre, como já observada por Teixeira (2008). Por outro lado, ele não foi capaz de simular a frente de brisa marítima. 5 REFERÊNCIAS CAVALCANTI, I. F. A. UM ESTUDO SOBRE INTERAÇÕES ENTRE SISTEMAS DE CIRCULAÇÃO DE ESCALA SINÓTICA E CIRCULAÇÕES LOCAIS. Dissertação de Mestrado - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. 133p. São José dos Campos, FREITAS, E. D. CIRCULAÇÕES LOCAIS EM SÃO PAULO E SUA INFLUÊNCIA SOBRE A DISPERSÃO DE POLUENTES. Tese de Doutorado - Departamento de Ciências Atmosféricas - Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas - Universidade de São Paulo. 157p. São Paulo, 2003.

3 KALNAY, E, et al., The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project. Bulletin of American Meteorological Society. v.77, n.3, p TEIXEIRA, R. F. B. O FENÔMENO DA BRISA E SUA RELAÇÃO COM A CHUVA SOBRE FORTALEZA-CE. Revista Brasileira de Meteorologia. v.23, n.3, p WALKO, R. L.; TREMBACK, C. J. RAMS: Regional Atmospheric Modeling System Technical Description. Boulder (CO), p. Disponível em: < Acesso em: 02 jan Figura 1 Domínio das 3 grades utilizadas no trabalho.

4 (a) (c) (d) Figura 2 Evolução temporal da temperatura, juntamente com as linhas de corrente de vento a 10 metros de altura do dia 10 de agosto de 2008 para os seguintes horários: (a) 00 h, 03 h, (c) 06 h(d) 09 h. Todos são horário local.

5 (a) (d) Figura 3 Evolução temporal da temperatura, juntamente com as linhas de corrente de vento a 10 metros de altura do dia 06 de março de 2009 para os seguintes horários: (a) 00 h, 03 h, (c) 06 h(d) 09 h. Todos são horário local.