MODELO DE CIRCULAÇÃO GLOBAL ATMOSFÉRICO CPTEC/INPE José Paulo Bonatti CPTEC/INPE Silvio Nilo Figueroa- CPTEC/INPE Paulo Kubota CPTEC/INPE Henrique M.J. Barbosa- USP Solange Souza-CPTEC/INPE Christopher C. Cunningham-CPTEC/INPE Alexandre Costa-Universidade do Ceará Saulo Barros- USP Enver Ramirez-CPTEC/INPE Virginia P. Silveira- CCST/INPE Iracema F.A.Cavalcanti
OBJETIVO Melhorar as representações das características atmosféricas resultantes do modelo -Introduzindo outros esquemas de parametrização ou melhorando os existentes radiação convecção camada limite processos de superfície microfísica de nuvens aerossóis -Desenvolvendo aspectos da parte dinâmica
MCGA CPTEC/INPE
NWP (T299L64 resolution) with initial condition from NCEP for January 2013. Forecast for 24 hours over SOUTH AMERICA in 10 regions (left figure)
Principais características atmosféricas necessárias em um modelo climático Representação de campos atmosféricos climatológicos, como precipitação, pressão, escoamento do vento, temperatura, geopotencial, etc Representação da variabilidade sazonal, interanual e intrasazonal Representação dos modos de variabilidade climática Representação de anomalias de chuva em estações do ano ou meses extremos efeito de ENSO Representação de padrões de teleconexão, como SAM, PSA, NAO
Climatologia de precipitação variabilidade sazonal
PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA MCGA CPTEC/INPE DJF GPCP
PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA MCGA CPTEC/INPE MAM GPCP
PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA MCGA CPTEC/INPE JJA GPCP
PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA MCGA CPTEC/INPE SON GPCP
GPCP CPTEC/COLA CPTEC/INPE DJF MAM
DJF CMIP5 DJF
CLIMATOLOGIA DO FLUXO DE UMIDADE INTEGRADO VERTICALMENTE
MCGA CPTEC/INPE Fluxo de umidade integrado verticalmente e divergência DJF REANÁLISE ERA INTERIM
MCGA CPTEC/INPE Fluxo de umidade integrado verticalmente e divergência MAM REANÁLISE ERA INTERIM
MCGA CPTEC/INPE Fluxo de umidade integrado verticalmente e divergência JJA REANÁLISE ERA INTERIM
MCGA CPTEC/INPE Fluxo de umidade integrado verticalmente e divergência SON REANÁLISE ERA INTERIM
VARIABILIDADE INTERANUAL IOS, ENSO
ÍNDICE DE OSCILAÇÃO SUL 1982/1983 1988/1989 1997/1998 MCGA CPTEC/INPE ERA IN ANP Tahiti- ANP Darwin Anomalia de pressão
Anomalias de Precipitação MAM 1983 El NINO MCGA CPTEC/ INPE GPCP
Anomalias de Precipitação MAM 1998 El Niño MCGA CPTEC/ INPE GPCP
Anomalias de Precipitação MAM 1989 La Niña MCGA CPTEC/ INPE GPCP
Anomalias de Precipitação MAM 2008 La Niña MCGA CPTEC/ INPE GPCP
VARIABILIDADE INTERANUAL DA PRECIPITAÇÃO NNE GPCP MCGA CPTEC/INPE
MODOS DE VARIABILIDADE DE PRECIPITAÇÃO
DJF MODO 1 25% 21%
MAM MODO 1 38% 30%
JJA MODO 1 40% 21%
SON MODO 1 34% 19%
DJF JJA STORM TRACKS ERA INTERIM MCGA CPTEC/INPE
Modo anular ou Oscilação Antártica ( teleconexão entre latitudes altas e médias) MCGA CPTEC/INPE ERA I JJA
Amazônia, ZCAS, Indonésia Uma boa representação da precipitação/ convecção na Amazônia, na ZCAS e na Indonésia é importante para uma boa representação global do clima. Amazônia: fonte de umidade. ZCAS e Indonésia: fonte de ondas de Rossby. A maioria dos modelos globais, embora representem as características gerais, apresentam deficiências nessas regiões.
Desenvolvimentos futuros Melhorar o esquema de camada limite Melhorar o esquema de microfísica Introduzir o efeito dos aerossóis Melhorar o esquema de radiação para melhorar a relação radiação-nuvens-aerosóisvapor de água, gases do efeito estufa Melhorar o tratamento de ondas de gravidade Continuar o desenvolvimento do esquema de convecção Grell
Dinâmica 1. Preparar o modelo para resoluções mais altas 2. Desenvolver a dinâmica não hidrostática para usar resoluções mais altas 3. Desenvolvimento de advecção semi-lagrangeana em 3D 5. Melhorar a eficiência da transformada de Legendre para reduzir o custo computacional de integrações com alta resolução
Programação com apoio INCT e FAPESP Colaboração de visitantes externos em implementações e desenvolvimento Camada Limite- Sungsu Park- UCAR Microfísica- Hugh Morrison - NCAR Visita científica e treinamento nas parametrizações Realização de Workshop sobre Modelos Atmosféricos Globais
CONSIDERAÇÕES FINAIS Desenvolvimentos e novas implementações estão continuamente sendo realizados no MCGA CPTEC/INPE com o objetivo de melhorar a representação das características atmosféricas em tempo e clima na América do Sul, no Brasil e no globo.