Balanço de umidade na região do sistema de monção da América do Sul em cenários climáticos futuros (2071-2100) utilizando o modelo ETA: um estudo de modelagem

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Jose Fernando Pesquero
• Orientador(a): Carlos Afonso Nobre
• Banca de defesa: Mary Toshie Kayano, Chou Sin Chan, Alice Marlene Grimm, Leila Maria Vespoli de Carvalho
• 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: This study presents an analysis of both humidity flux and balance over South America during the period of the rain seasons of 2070-2099. This analysis focuses the moisture balance analysis during the SACZ cases. For this analysis was used the 40-km Eta regional model, using the border conditions the HadCM3 Hadley Centre Model. The Eta model code was modified for a correct reading of these files. A integration of 10 years (1961-1970) showed added value from Eta to HadCM3, mainly over the precipitation (whole year), surface temperature (summer, spring), 850 hPa circulation (all year). The field of precipitation anomaly correlation showed good skill for summer rain season by Eta model. After the validation of the Eta model it was used in the in the integration climatology during the years 1961-1990. These results showed a rainy season with 33 pentads. For SACZ analysis was developed an algorithm for ZCAS cases detection during the whole 30 years. It was averaged 1.7 ZCAS by moth. The humidity flux direction during SACZ cases over the Southeast Region of Brazil is very similar to that during whole rainy season. The greater difference is the flux magnitude. The Atlantic trend winds associated to the circulation by the east side of Andes transports the humidity from Amazon Basin to La Plata Basin. It was seen that during the SACZ cases the precipitations over Southeast Region of Brazil have mean of 12 mm/day. This value is about twice of the mean precipitation during the rainy season. The last integration with HadCM3 model was done with A1B scenario for the future (2070-2099). We found that the rainy season, in average, was less about two weeks in comparison with the control run. The results show an increase in interannual variability of the rainy season in the future scenarios. In this simulation, in general, there was a decrease of 50% precipitation during the rainy season over the North, Northeast, north part of the Center-West and Southeast regions in Brazil. In the other regions in Brazil there was increase of precipitation (2 mm/day) and, in some cases, as in the Southern region, in comparison with the control run. There was increase of 41% in the ZCAS episodes over the north of South of Brazil. There was an increase in precipitation during the non-ZCAS in the south due the intensification of the low level Jet. In the Southeast region of Brazil, despite of the decrease of ZCAS episodes (30% less), there is a increase in precipitation (1-2 mm/day) in the future scenarios. This is because of the increase of the moisture flux and precipitation intensity. The precipitation intensity during ZCAS episodes increase about 30% in the future scenarios in Southern region of Brazil.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/08.24.18.48

Este trabalho apresenta uma análise do fluxo e balanço de umidade sobre a América do Sul durante o período das estações chuvosas entre 2070-2099. Esta análise foca, mais especificamente, a análise do balanço de umidade durante os períodos de ZCAS. Para esta análise foi utilizado o modelo regional Eta com uma resolução de 40 km, utilizando as condições de contorno do modelo HadCM3 do Hadley Centre. O código do modelo Eta foi modificado para poder ser usado com o HadCM3 e esta versão foi chamada aqui de Eta-CS. Uma simulação de 10 anos de 1961-1970, mostrou que houve valor adicionado pelo Eta-CS ao HadCM3, principalmente nas variáveis de precipitação (ano todo), temperatura à superfície (verão, primavera), circulação em 850 hPa (ano todo). O campo de anomalia de correlação de precipitação, mostrou que o Eta fez boas simulações em SON, e DJF. Após a validação do modelo Eta este foi utilizado na criação de uma climatologia através dos cenários A1B, com uma integração do modelo entre 1961-1990. Uma análise do período atual mostrou uma estação chuvosa com 33 pêntadas. Para a análise da ZCAS foi desenvolvido um algoritmo para detectar ZCAS nesta análise de 30 anos. Foi encontrada uma média de 1,7 ZCAS por mês. A direção do fluxo de umidade durante as ZCAS na Região Sudeste é muito similar ao de toda estação chuvosa. A maior diferença entre estas está na magnitude do fluxo. Os alísios do Atlântico associados à circulação a leste dos Andes são os responsáveis pelo transporte de umidade da Bacia Amazônica até a Bacia do Prata. Foi visto também que durante os casos de ZCAS as precipitações sobre a Região Sudeste do Brasil atingem valores médios de até 12 mm/dia. Este valor é cerca de 100% maior do que os períodos sem ZCAS durante a estação chuvosa. A última simulação feita com os cenários A1B do HadCM3 foi para cenários futuros (2070-2099). Foram encontradas estações chuvosas, em média, cerca de duas semanas, menores que a integração de controle. Os resultados mostraram um aumento da variabilidade interanual das estações chuvosas nos cenários futuros. Nesta simulação, no geral, houve uma diminuição de 50% das chuvas durante a estação chuvosa sobre todas as Regiões Norte e Nordeste norte da Centro-Oeste e Sudeste do Brasil. No restante do Brasil houve aumentos de precipitação e, em alguns casos, como na Região Sul as precipitações ficaram 2 mm/dia acima da integração de controle. Ocorreu aumento de 41% no número de ZCAS sobre o norte da Região Sul. Houve também aumento da precipitação durante a não ZCAS no sul devido a intensificação do jato de baixos níveis. Mesmo com 30% a menos de ZCAS a Região Sudeste mostra aumento de 1 a 2 mm/dia nos cenários futuros. Isto foi devido ao aumento do fluxo de umidade e intensidade das chuvas. Uma análise da intensidade das chuvas durante o período das ZCAS sobre a Região Sudeste mostrou um aumento de intensidade de 30% nos cenários futuros.