Mudanças nas ondas quase-estacionárias em um cenário de aquecimento do clima

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Ana Carolina Vasques Freitas
• Orientador(a): Vadlamudi Brahmananda Rao
• Banca de defesa: José Antônio Aravéquia, Tércio Ambrizzi, Alexandre Melo Casseb do Carmo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: Changes in the Stationary Rossby Waves (SRW) are connected to the regional climate change and the energy propagation of these waves have great influence on the evolution and development of general circulation. Thus, in a warming scenario with increasing greenhouse gases concentration, these waves probably will change. So, this work investigates, firstly, the SRW global response to the projected climate change for the future climate. The performance of ten Coupled Ocean-Atmosphere General Circulation Models (OAGCMs), included on the IPCC Fourth Assessment Report was evaluated to reproduce the climatological SRW observed in the NCEP/NCAR and ECMWF reanalysis. Six OAGCMs were selected to analyze the simulated climate changes in SRW and in their propagation. For the analysis of changes in SRW propagation a new method was used, which consists in use the SRW kinetic energy as a measure of wave activity throughout the waveguide. The results reveal that the SRW really change in a warming scenario, with modifications in their amplitude and in the characteristics systems of these waves. In the future climate, the SRW propagation is not favored in all waveguides analyzed and the subtropical jet stream has a displacement towards pole in winter season, especially in Southern Hemisphere (SH). A not favored SRW propagation in the Asian jet stream waveguide can result in the weakening of the ridge over the west tropical Pacific and the trough over East Asia. The not favored SRW propagation in the subtropical North Atlantic jet stream and in the SH polar jet waveguides can result in the weakening of the troughs around south Cuba and over the west tropical Atlantic, respectively. Since late 1970s and early 1980s many studies showed a major shift in the structure of large-scale circulation occurring in both hemispheres. So, posteriorly, the observed climate changes in the SRW pattern and their propagation associated with these climate shifts were investigated. The SRW propagation changes analysis were divided in two parts. In the first part, the multidecadal changes in the SRW activity were examined for two periods: 1948-1978 and 1979-2000. The results revealed that in the last period the SRW propagation was favored in both hemispheres. There are indications that these changes can be associated with the Pacific Decadal Oscillation warm phase, the North Atlantic Oscillation positive phase and with sea surface tropical temperature fluctuations. In the second part, the interannual changes in the SRW propagation were examined during strong El Niño and La Niña episodes, which occurred from 1948-2000. The results showed that, during strong El Niño events, the SRW propagation was not favored in Northern Hemisphere and is associated with the East Asia monsoon winter weakening and was favored in SH, being associated with a strong ridge in east Australia.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2011/05.01.17.05

Alterações nas Ondas Quase-Estacionárias (OEs) são conectadas a mudanças climáticas regionais e a propagação da energia dessas ondas exerce grande influência na evolução e desenvolvimento da circulação geral. Assim, em um cenário de aquecimento do clima, ou seja, de um aumento na concentração dos gases de efeito estufa, essas ondas provavelmente sofrerão alterações. Diante disto, este trabalho, primeiramente, investigou a resposta global das OEs as mudanças climáticas projetadas para o clima do futuro. Dez Modelos de Circulação Geral Acoplados Oceano-Atmosfera (MCGOAs), inclusos no quarto relatório de avaliação do IPCC, foram avaliados quanto a sua habilidade em reproduzir as OEs climatológicas observadas nos dados das reanálises do NCEP/NCAR e do ECMWF. Seis MCGOAs foram selecionados para a análise das mudanças climáticas simuladas nas OEs e na sua propagação. Para a análise das mudanças na propagação das OEs um novo método foi utilizado e consiste no emprego da energia cinética das OEs como uma medida da atividade de onda ao longo do guia de onda. Os resultados revelaram que as OEs realmente sofrem alterações em um cenário de aquecimento do clima com mudanças na sua amplitude e nos sistemas característicos dessas ondas. No clima do futuro, a propagação das OEs é desfavorável em todos os guias de onda analisados e a corrente de jato subtropical tem um deslocamento para o pólo no inverno, especialmente no Hemisfério Sul (HS). A propagação desfavorável das OEs no guia de onda da corrente de jato da Ásia pode resultar no enfraquecimento da alta sobre o Pacífico tropical oeste e da baixa sobre o leste da Ásia. Já a propagação desfavorável no guia de onda do jato subtropical do Atlântico Norte e no guia de onda do jato polar no HS pode resultar no enfraquecimento do cavado em torno do sul de Cuba e do cavado sobre o Atlântico tropical oeste, respectivamente. Desde o fim da década de 1970 e início da década de 1980 muitos estudos notaram uma mudança significativa na estrutura da circulação de grande escala em ambos oshemisférios. Portanto, posteriormente, analisaram-se as mudanças climáticas observadas nas OEs e na sua propagação associadas com essas alterações climáticas descritas por vários autores. A análise das mudanças na propagação das OEs consistiu de duas partes. Na primeira parte as mudanças multidecadais na atividade das OEs foram investigadas em dois períodos: 1948-1978 e 1979-2000. Os resultados mostraram que no último período a propagação das OEs foi favorecida em ambos os hemisférios. Existem indicações de que essas mudanças estejam associadas com a fase quente da Oscilação Decadal do Pacífico, com a fase positiva da Oscilação do Atlântico Norte e com flutuações na Temperatura da Superfície do Mar tropical. Na segunda parte as mudanças interanuais na propagação das OEs foram examinadas durante fortes episódios de El Niño e La Niña que ocorreram de 1948-2000. Os resultados mostraram que, durante fortes eventos de El Niño, a propagação das OEs foi desfavorecida no Hemisfério Norte e associada com o enfraquecimento da monção de inverno do leste da Ásia e favorecida no HS, sendo associada a uma forte crista no leste da Austrália.