Felipe Marques de Andrade José Antônio Aravéquia

Transcrição

1 Funções de influência de uma atmosfera baroclínica e os impactos do aquecimento diabático tropical sobre a variabilidade intrasazonal da ZCAS Felipe Marques de Andrade José Antônio Aravéquia Workshop ZCAS-Monção Cachoeira Paulista SP Julho de 2015

2 ORGANIZAÇÃO DA PESQUISA 1 Variabilidade Intrasazonal da ZCAS: MECANISMO OMJ ZCPS 2 Motivação e Objetivo 3 Dados e Metodologias 4 Resultados 5 Diagrama Esquemático: Resumo dos resultados obtidos 6 Análises em Desenvolvimento 1

3 VARIABILIDADE INTRASAZONAL DA ZCAS Função de Influência PSI200 Cavado da ZCAS Forçante Div200 OMJ ZCPS GRIMM E SILVA DIAS (1995) Resposta Estacionária PSI200 Trem de ondas de Rossby 2

4 MOTIVAÇÃO No contexto de uma atmosfera baroclínica: Pode a conexão OMJ ZCPS influenciar a circulação atmosférica tridimensional associada à ZCAS? 3

5 OBJETIVO Analisar os impactos do aquecimento tropical intrasazonal sobre a circulação tridimensional associada à ZCAS (Não somente os impactos no nível de 200 hpa) Funções de influência de um modelo de circulação geral da atmosfera (Atmosfera Baroclínica) 4

6 DADOS E ÍNDICE DA OMJ Reanálises ERA Interim: dados 4xdia com 1.5º de resolução espacial (1981 a 2010) Climatologia diária de 30 anos (1981 a 2010) e Anomalias diárias filtradas em 3090 dias: Variáveis : U, V, W, T e q (para 37 níveis) (SLP e topografia global) Simulações MCGA PSI (U, V) e Q 1 (resíduo da eq. da energia termodinâmica) NOAA: dados diários com 2.5º de resolução espacial (1981 a 2010) Climatologia diária de 30 anos (1981 a 2010) e Anomalias diárias filtradas em 3090 dias Variável: Radiação de Onda Longa Emergente no topo da atmosfera (OLR) Índice diário multivariado da OMJ (RMM): informações diárias da amplitude e fase da OMJ para 8 FASES Wheeler e Hendon (2004) 2-3: Convecção no Índico 4-5: Convecção na Indonésia 6-7: Convecção no Pacífico Oeste 8-1: Convecção no Hemisfério Oeste e África Composições de anomalias filtradas para cada par de fases da OMJ (DJF): Baseado no RMM (OLR; PSI; Q 1 em 3090 dias) 5

7 SIMULAÇÕES COM O MCGA-CPTEC/INPE - Simulações numéricas usando apenas o núcleo dinâmico do MCGA-CPTEC/INPE - Resolução espacial T62L28 - Inclusão de topografia global, utiliza equações primitivas - Estado Básico: Reanálises Era Interim da climatologia de Janeiro - Inclusão de um perfil vertical de aquecimento deep (Máximo em 400 hpa) na equação de tendência de temperatura (Forçante estacionária de 5 K/dia) Perfil associado à OMJ (Matthews et al., 2004) - Integrações de 1 até 15 dias: Resposta direta ao aquecimento tropical (Jin e Hoskins, 1995) 15º dia Resposta quase-estacionária da atmosfera 6

8 FUNÇÕES DE INFLUÊNCIA DE UMA ATMOSFERA BAROCLÍNICA - Funções de Influência construídas a partir das 6528 soluções da resposta quase-estacionária (15º dia): 30S a 30N em todo cinturão logitudinal As funções de influência representam uma medida de sensibilidade da resposta simulada pelo modelo devido à presença de forçantes térmicas em diferentes (Grimm regiões e Silva tropicais Dias, 1995) - Funções de influência para: Pontos de grade do domínio global, 18 níveis da atmosfera (troposfera e estratosfera) e para distintas variáveis (exemplo: U, V, T, PSI, CHI, ZGEO, OMEGA, VORT, SLP, DIV, entre outras) Neste estudo: PSI em 850, 500 e 200hPa para o ponto de interesse no cavado da ZCAS analisado por Grimm e Silva Dias (1995) 7

9 RESULTADOS Sombreado tem significância de 90% (t student) - > OLR3090 dias (W/m 2 ) Composição OLR FASES 2-3 (Transição Anti-ZCAS) Composição OLR FASES 4-5 (Formação Anti-ZCAS) Composição OLR FASES 6-7 (Transição ZCAS) Composição OLR FASES 8-1 (Formação ZCAS) 8

10 RESULTADOS Sombreado tem significância de 90% (t student) - > PSI3090 dias (10 6 m 2 /s) 850 hpa 500 hpa 200 hpa Composição PSI FASES 6-7 (Oposto 2-3) Composição PSI FASES 8-1 (Oposto 4-5) 9

11 RESULTADOS Sombreado tem significância de 90% (t student) - > Q dias (K/dia) Aquecimento na ZCPS Anticiclone no ponto de interesse (Concorda com as Reanálises) FASES 6-7 (Oposto 2-3) (Q 1 em 400hPa) Função de Influência - PSI (2*10 6 m 2 /s) 850 hpa Aquecimento na ZCPS Anticiclone no ponto de interesse (Concorda com as Reanálises) Interpretação das funções de influência PSI para o Hemisfério Sul Contornos em vermelho (Influência Positiva) Aquecimento (Resfriamento) anômalo produz um Aquecimento ciclone na (anticiclone) ZCPS no ponto-alvo Ciclone no ponto de interesse Contornos (Concorda em azul com (Influência Negativa) as Aquecimento Reanálises) (Resfriamento) anômalo produz um anticiclone (ciclone) no ponto-alvo 500 hpa 200 hpa 10

12 RESULTADOS Aquecimento na ZCPS Anticiclone no ponto de interesse (Discorda das Reanálises) Sombreado tem significância de 90% (t student) - > Q dias (K/dia) FASES 8-1 (Oposto 4-5) (Q 1 em 400hPa) Função de Influência - PSI (2*10 6 m 2 /s) 850 hpa Aquecimento na ZCPS Fraco ciclone ou resposta nula no ponto de interesse (Discorda parcialmente das Reanálises) Interpretação das funções de influência PSI para o Hemisfério Sul Contornos em vermelho (Influência Positiva) Aquecimento (Resfriamento) na ZCPS anômalo produz um Ciclone ciclone no (anticiclone) ponto de no ponto-alvo interesse (Concorda com as Reanálises) Contornos em azul (Influência Negativa) Aquecimento (Resfriamento) anômalo produz um anticiclone (ciclone) no ponto-alvo 500 hpa 200 hpa 11

13 DIAGRAMA ESQUEMÁTICO: VARIABILIDADE INTRASAZONAL DA ZCAS EM UMA ATMOSFERA BAROCLÍNICA OMJ Fases 6-7 (Oposto 2-3) OMJ Fases 8-1 (Oposto 4-5) Aquecimento anômalo na porção subtropical da ZCPS Aquecimento anômalo deslocado para leste da porção subtropical da ZCPS Modulação de uma estrutura vertical baroclínica na região do cavado da ZCAS Fase de transição da ZCAS Interação com: Ciclo Diurno, Sistemas Frontais, Variabilidade Interanual e Decadal, Topografia, Umidade do Solo, outros? Modulação do cavado da ZCAS em 200 hpa Advecção de vorticidade ciclônica em 200hPa e aquecimento anômalo na porção oceânica da ZCAS podem modular a circulação em 850hPa e 500hPa Fase de formação da ZCAS 12

14 ANÁLISES EM FASE DE DESENVOLVIMENTO 1 - Impactos de outros tipos de perfis verticais de aquecimento (Funções de influência para perfis shallow e double ) 2 Evolução temporal das funções de influência e efeitos da topografia na determinação das zonas de influência: Simulações COM e SEM efeitos topográficos (Mudanças nas funções de influência?) 3 Funções de influência para pontos de interesse representativos de outros sistemas atuantes durante a Monção da América do Sul (Jato de baixos níveis, Alta da Bolívia, Cavado do Nordeste, ASAS, Baixa do Chaco) 4 Impactos do ENOS Canônico e Modoki na variabilidade interanual da ZCAS (Impacto do ENOS apenas na primavera? (Grimm, 2003) Mecanismo ENOS ZCPS Cavado da ZCAS? (Grimm e Silva Dias, 1995) O que nos dizem as funções de influência de um MCGA para a variabilidade do aquecimento interanual? 13

15 OBRIGADO