Erosão da camada limite noturna e suas implicações no crescimento da camada limite convectiva na região central da Amazônia (experimento GoAmazon 2014/15)

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Rayonil Gomes Carneiro
• Orientador(a): Gilberto Fernando Fisch
• Banca de defesa: Antonio Ocimar Manzi, Roberto Fernando da Fonseca Lyra, Julio Totá da Silva
• Tipo de documento: Tese
• 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 phase of transition between the stable phase (Nocturnal Boundary Layer - NBL) and unstable (Convective Boundary Layer - CBL) layer of the planetary boundary layer (CLP) is of great importance for studies of the development of daytime convection, since this phase (called CLN erosion) influences in CBL development and increase. Thus, the present study aims to understand the Nocturnal Boundary Layer Erosion, the factors that intensify its occurrence and was tested the hypothesis of NBL erosion influence in the formation and development of CBL, through of the combination boarding with analyzes by observational measurement (radiosonde and remote sensors) and numerical modeling through of the PALM model (PArallelized Les Model), for the central Amazon region. This research will be associated a to the surface conditions of the region and wet and dry seasons of the year 2014 (considered tipical) and of the year 2015, when occurred the strong El-NiÑo event. The study was based on proceeding data from GoAmazon Project 2014/2015 (http://campaign.arm.gov/goamazon2014/). The result indicated that the NBL erosion is strongly influenced by NBL characteristics all night long and the sensible heat flux in the first hours of the morning. While the wet seasons (2014 and 2015) the complete NBL erosion was approximate 3 hours after sunrise. In the dry seasons, when a strongly stable NBL was observed, the most intensive flux permitted that NBL erosion were 2 hours after sunrise. The NBL erosion influenced directly the form the subsequent CBL development, being that a faster erosion allowed the CBL to have a greater vertical development. The PALM model showed efficiency for simulating the transition phase of the NBL to:during the wet seasons the simulation showed a small overestimate ( 40 m) in the final NBL phase that anteceded the erosion, and one small underestimate ( 20 m) at the begging of the erosion in the dry seasons. The Turbulent Kinect Energy (TKE) showed similar characteristics in all simulation, distinguishing the intensity, produce more transporting during the hours that the NBL had already been destructed, with more energy production in the dry seasons.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2018/01.18.01.59

A transição entre as fases estável (camada limite noturna - CLN) e instável (camada limite convectiva - CLC) da camada limite planetária (CLP) possui grande importância para estudos de desenvolvimento da convecção diurna, pois esta fase (denominada erosão da CLN) influência no desenvolvimento e crescimento da CLC. Assim, o presente estudo visou entender a erosão da CLN, os fatores que intensificam sua ocorrência e foi testada a hipótese da erosão da CLN influênciar na formação e desenvolvimento da CLC, através da combinação de duas abordagens, com análises por medidas observacionais (radiossonda e sensores remotos) e por modelagem numérica utilizando o modelo PALM (PArallelized Les Model), para a região central da Amazônia. Esta pesquisa será associada às condições de superfície da região e as estações chuvosas e secas do ano de 2014 (considerado um ano típico) e do ano de 2015, quando ocorreu um forte evento El-Niño. O estudo foi baseado nos dados provenientes do Projeto GoAmazon 2014/5 (http://campaign.arm.gov/goamazon2014/). Os resultados mostraram que a erosão da CLN é fortemente influenciada pelas características da CLN ao longo da noite e o fluxo de calor sensível à superfície nas primeiras horas da manhã. Durante as estações chuvosa (anos 2014 e 2015) a erosão completa da CLN ocorreu em torno de 3 horas após o nascer do sol. Nas estações secas, quando foi observada uma CLN fortemente estável, os fluxos turbulentos mais intensos permitiram que a CLN fosse erodida em apenas 2 horas. A erosão da CLN influenciou, de forma direta, o desenvolvimento da CLC posterior, sendo que a erosão mais rápida permitiu que a CLC tivesse um maior desenvolvimento vertical. O modelo PALM mostrou eficiência para simular a fase de transição da CLN para CLC: durante ambas estações chuvosas a simulação apresentou uma pequena superestimava da altura ( 40 m) na fase final da CLN que antecedeu a erosão, e uma subestimativa ( 20 m), no início da erosão nas estações secas. A energia cinética turbulenta (ECT) apresentou características semelhantes em todos os casos simulados distinguindo-se na intensidade, produzindo um maior transporte durante no horário em que a CLN já havia sido destruída e uma maior produção de energia nos períodos secos.