Verificação do modelo de circulação geral da atmosfera do CPTEC/COLA: ciclo hidrológico e processos de superfície

• Ano de defesa: 1997
• Autor(a) principal: Pedro Nazareno Ferreira da Costa
• Orientador(a): Antonio Ocimar Manzi, Magda Luzimar de Abreu
• Banca de defesa: José Paulo Bonatti, Clemente Augusto Souza Tanajura
• 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 verification of surface processes and hydrological cycles obtained in the climate simulation experiment using the COLACPTEC atmospheric general circulation model, forced by the monthly mean sea surface temperatures, is conducted. The simulated climate is obtained from the 12-month average of a set of four 15-month integration?s. The verification is made through comparison of model results with climatological values in different spatial scales (global, regional, and grid points) and temporal scales (annual, seasonal, and monthly). The results show that the model effectively captured major patterns of global precipitation, such as ITCZ , SPCZ, and SACZ and the zones of low precipitation such as the Sahara desert and the regions associated high-pression centers over the oceans. The proposed model also satisfactorily represents the surface and subsurface flow (runoff) in terms of annual and global mean values. However the model overestimates the precipitation and evapotranspiration. Besides our model produces excessive rainfall rates in the regions of high topography and lower rainfall rates in other regions for example the ITCZ region, a common characteristic in most general circulation models (GCM). The model overestimates the incident solar radiation and the net radiation at the surface due to weak solar radiation absorption by the atmosphere. However, the surface air temperature is underestimated, probably due to the high evapotranspiration rate. The latitudinal distribution of the components of energy and hydrological balances is well represented, captured by the model. The runoff, when analyzed for the most important global basins of the world, presents consistent discrepancies with the precipitation discrepancies, with the exception of the high latitude rivers and La Plata River. The results indicate that the model overestimates the precipitation over the major part of the Brazilian territory, during the summer except over the Amazon region, where it is underestimated. The precipitation in southern Brazil, which is mainy produced by frontal system activity, is underestimated.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1913/2005/05.06.17.45

A partir de uma simulação do clima presente, obtida da média dos últimos doze meses de um conjunto de quatro integrações de quinze meses do Modelo de Circulação Geral da Atmosfera - MCGA CPTEC/COLA, forçado por campos de temperatura média mensal climatológica da superfície do mar, realizou-se um estudo de verificação com respeito ao ciclo hidrológico e aos processos de superfície. A verificação da qualidade da solução aproximada enfocando-se o ciclo hidrológico e os processos de superfície foi realizada através de comparações dos resultados obtidos pelo Modelo de Circulação Geral da Atmosfera, com valores climatológicos observados, sendo as análises feitas em várias escalas de espaço (global, regional e em um ponto de grade) e de tempo (anual, verão e inverno e mensal). Os resultados indicaram que o modelo simula os principais padrões de precipitação do globo, como as Zonas de Convergência Intertropical, do Pacífico Sul e do Atlântico Sul (ZCIT, ZCPS e ZCAS) e as zonas de baixa precipitação, como o deserto do Saara e as regiões relacionadas aos centros de alta pressão sobre os oceanos. Porém, o modelo superestima a precipitação e evapotranspiração, enquanto simula corretamente o escoamento superficial e profundo (runoff) em valores médios anual e global. Como acontece com a maioria dos Modelo de Circulação Geral da Atmosfera, o modelo produz excessiva taxa de precipitação em regiões de relevo acentuado e subestima em outras regiões, como é o caso da ZCIT. O modelo também superestima a radiação solar incidente e o saldo de radiação na superfície por causa da fraca absorção de radiação solar pela atmosfera. Todavia, a temperatura do ar à superfície é subestimada, mais provavelmente em consequência das altas taxas de evapotranspiração. A distribuição latitudinal das componentes dos balanços de energia e hidrológico é bem simulada pelo modelo. Com exceção dos rios de altas latitudes e o Rio da Prata, o runoff, quando analisado para as principais bacias do globo, apresenta discrepâncias consistentes com as discrepâncias de precipitação. Os resultados indicam que o modelo superestima a precipitação sobre a maior parte do território brasileiro durante o verão exceto sobre a região Amazônica, onde ela é subestimada. No inverno a precipitação no sul do Brasil, a qual é produzida principalmente pela passagem de sistemas frontais, é subestimada.