Influência dos fluxos de calor em superfície no início e no final da estação chuvosa sobre a região Centro-Oeste do Brasil

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Aline Bilhalva da Silva
• Orientador(a): Manoel Alonso Gan
• Banca de defesa: Adma Raia Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: The main objective of this study is to evaluate the influence of latent and sensible surface heat flux over the West-Central Brazil region during the onset and the ending of rainy season. It was carried out a validation of Era-Interim and Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) from the analysis of Brant Liebmann precipitation. Due to the difference in spatial resolution between the data sets mentioned previously, the spatial average for the West-Central Brazil ($10°$-$20°$S e $50°$-$60°$W) was calculated, in order to apply for these three datasets, the statistics tests called BIAS and MSE (Mean Square Error), for periods of accumulated precipitation: monthly, quarterly, annual, rainy season and monthly climatology, from 1989 to 2008.These tests were applied for verify which of the two reanalysis has the best representativeness of precipitation analysis of Liebmann. The results indicated that over the West-Central Brazil, the Era-Interim reanalysis simulated better the analysis of Liebmann precipitation fields, because showed lower values of BIAS and MSE (in all the analyzed periods), indicating that the data are more accurate and less dispersed that the CFSR fields. The identification of the onset pentads was applied for the West-Central Brazil for several variables during the period 1989 to 2008. From the spatial average pentadal precipitation fields that exceeded the threshold annual average of 2 mm/day for 75\% of 8 subsequent pentads, it was established onset (end) of the rainy season. It was found that in general form, the Era-Enterim anteciped the onset (end) rainy season in the majority of years analyzed and it was able to reproduce them satisfactory and consistent form. The precipitation band was tracked by the compost method from the equatorial region to central south of country, during the rainy season; as well as its return during dry season. Furthermore, during the pentads that precede the onset of rainy season over West-Central Brazil, the atmosphere starts to destabilize through the high heating in low atmospheric layers and this leads the increase of the sensible heat fluxes from the soil to the atmosphere. As soon as the vertical movements begin to intensify, the humidity and superficial heat propagate to higher atmospheric levels, an impulse of convective cells associated beginning of rainy season is observed. During this period, the reduction of sensible heat flux and increase of latent heat flux, due of soil saturation and increase of evaporation over the regions are observed where there are precipitation. When the rainy season end, the precipitant band retreatment into equatorial region only starts from the third pentad after the zero pentad. Associated to this, it is observed the reduction of latent flux heat over the regions without action of precipitant band and the sensible heat flux and temperature in 925 hPa increase as result of higher solar radiation incidence.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/08.15.18.09

O principal objetivo deste estudo é avaliar a influência dos fluxos de calor latente e sensível em superfície sobre a região Centro-Oeste do Brasil durante o início e final da estação chuvosa. Para garantir uma consistência na análise realizou-se uma validação das reanálises Era-Interim e Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) a partir da análise de precipitação de Brant Liebmann. Em função da diferença de resolução espacial entre os conjuntos de dados mencionados anteriormente, foi calculada a média espacial para a região Centro-Oeste ($10°$-$20°$S e $50°$-$60°$W), visando aplicar aos três conjuntos de dados os testes estatísticos Viés e EMQ (Erro Médio Quadrático), para períodos de acumulados de precipitação: mensal, trimestral, anual, estação chuvosa e climatologia mensal, durante os anos de 1989 a 2008. Estes testes foram aplicados para verificar qual das duas reanálises tem a melhor representatividade da análise de precipitação de Liebmann. Os resultados indicaram que sobre a região Centro-Oeste do Brasil, a reanálise Era-Interim conseguiu simular melhor os campos de precipitação da análise de Liebmann, pois apresentou menores valores de Viés e EMQ (em todos os períodos analisados), indicando que os dados são mais precisos e menos dispersos que os campos da reanálise CFSR. Aplicou-se o método de pêntadas sobre médias espaciais calculadas para a região Centro-Oeste do Brasil, para várias variáveis durante o período de 1989 a 2010. A partir dos campos de precipitação média espacial pentadal que superaram o limiar médio anual de 2 mm/dia por 75\% de 8 pêntadas subsequentes foi estabelecida o início (final) da estação chuvosa. Verificou-se que de forma geral, a reanálise Era-Interim adiantou o início (final) da estação chuvosa na maioria dos anos analisados e conseguiu reproduzi-los de forma satisfatória e coerente. O método de compostos permitiu acompanhar o avanço da banda de precipitação da região equatorial em direção a região centro-sul do país, durante o início da estação chuvosa; bem como seu movimento inverso durante a estação seca. Além disso, durante as pêntadas que antecedem o início da estação chuvosa sobre o Brasil Centro-Oeste, nota-se que a atmosfera começa a se desestabilizar através do elevado aquecimento nas baixas camadas atmosféricas e isso impulsiona o aumento dos fluxos de calor sensível do solo em direção à atmosfera. À medida que os movimentos verticais começam a se intensificar, e a umidade e calor superficial são propagados para altos níveis da atmosfera, há o desenvolvimento das células convectivas associadas ao início da estação chuvosa. Durante este período, nota-se a redução dos fluxos de calor sensível e aumento dos fluxos de calor latente, em decorrência da saturação do solo e aumento da evaporação sobre as regiões onde há presença de precipitação. Com relação ao final da estação chuvosa, nota-se que o recuo da banda precipitante em direção à região equatorial inicia apenas a partir da terceira pêntada posterior a pêntada zero. Associado a isso, verifica-se a redução dos fluxos de calor latente sobre as regiões sem atuação da banda precipitante e aumento dos fluxos de calor sensível e temperatura em 925 hPa decorrentes da maior incidência de radiação solar.