Avaliação dos distúrbios ondulatórios de leste no Atlântico Tropical Sul utilizando os modelos do CMIP6

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: CAVALCANTE, Lucas Carvalho Vieira.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN
PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/41596
Resumo: Este estudo tem como objetivo avaliar a capacidade dos modelos do Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) em estimarem as características dos Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOL) sobre o Atlântico Tropical Sul (ATS) que atingem o Nordeste do Brasil (NEB). Inicialmente foi avaliado o skill dos modelos CMIP, AMIP, hist-1950 e highresSST-present, na variável precipitação, através dos dados do Global Precipitation Climatology Centre (GPCC), para definir os modelos que melhor reproduzissem os padrões espaciais e temporais da precipitação nas regiões de estudo. No total foram avaliados 17 modelos do CMIP (historical) histórico, 16 do AMIP, 7 do hist-1950 e 10 do highresSST-present. As análises espaciais dos ensembles de cada conjunto de modelos mostraram habilidade dos mesmos em reproduzir os padrões climatológicos de precipitação anual e sazonal, mas com o CMIP apresentando os maiores espalhamentos. Para a intensidade de precipitação, os modelos subestimaram o litoral do NEB e superestimaram o ATS e o norte do NEB. Observou-se ainda que as maiores (menores) incertezas entre os modelos ocorreram em latitudes mais ao norte (sul). Em relação ao ciclo anual da precipitação, os modelos foram capazes de representar o ciclo anual em todas as 8 subáreas, especialmente entre os meses de julho e outubro. Por outro lado, o maior espalhamento foi observado no primeiro semestre do ano, com ênfase sobre o norte da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e nos modelos CMIP. Baseado nisso foram selecionados os 3 melhores modelos de cada conjunto a fim de avaliar suas habilidades em representar os DOL sobre a área de estudo: CMIP (AS-RCEC.TaiESM1, CAS.FGOALS-f3-L e NCC.NorESM2- MM), AMIP (CAS.FGOALS-f3-L, AS-RCEC.TaiESM1 e CMCC.CMCC-CM2-SR5), hist-1950 (HadGEM3-GC31-HH, CMCC-CM2-VHR4 e ECMWF.ECMWF-IFS-HR) e highresSST (MRI.MRI-AGCM3-2-H, CMCC-CM2-VHR4 e ECMWF.ECMWF-IFS-HR). Para isso foi utilizado um algoritmo objetivo de rastreamento automático em cada modelo. Observou-se que os modelos foram capazes de representar os valores médios de tempo de vida (~ 6 dias) e velocidade de fase (~ 7 m.s-1) próximos aos valores climatológicos e aos do ERA5. Por outro lado, maioria dos modelos não conseguiram capturar a variação interanual dos DOL ou a frequência media climatológicos. Todos os modelos conseguiram identificar as duas regiões preferenciais de gênese deste sistema, um sobre o ATS e outro próximo à costa oeste africana. Dessa forma, apesar de muitas melhorias ainda serem necessárias nos modelos CMIP6, os padrões climatológicos de precipitação e as características dos DOL sobre o NEB e ATS adjacente foram representadas pelos modelos, em especial nos modelos atmosféricos e de resolução aumentada (HighResMIP).
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No total foram avaliados 17 modelos do CMIP (historical) histórico, 16 do AMIP, 7 do hist-1950 e 10 do highresSST-present. As análises espaciais dos ensembles de cada conjunto de modelos mostraram habilidade dos mesmos em reproduzir os padrões climatológicos de precipitação anual e sazonal, mas com o CMIP apresentando os maiores espalhamentos. Para a intensidade de precipitação, os modelos subestimaram o litoral do NEB e superestimaram o ATS e o norte do NEB. Observou-se ainda que as maiores (menores) incertezas entre os modelos ocorreram em latitudes mais ao norte (sul). Em relação ao ciclo anual da precipitação, os modelos foram capazes de representar o ciclo anual em todas as 8 subáreas, especialmente entre os meses de julho e outubro. Por outro lado, o maior espalhamento foi observado no primeiro semestre do ano, com ênfase sobre o norte da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e nos modelos CMIP. Baseado nisso foram selecionados os 3 melhores modelos de cada conjunto a fim de avaliar suas habilidades em representar os DOL sobre a área de estudo: CMIP (AS-RCEC.TaiESM1, CAS.FGOALS-f3-L e NCC.NorESM2- MM), AMIP (CAS.FGOALS-f3-L, AS-RCEC.TaiESM1 e CMCC.CMCC-CM2-SR5), hist-1950 (HadGEM3-GC31-HH, CMCC-CM2-VHR4 e ECMWF.ECMWF-IFS-HR) e highresSST (MRI.MRI-AGCM3-2-H, CMCC-CM2-VHR4 e ECMWF.ECMWF-IFS-HR). Para isso foi utilizado um algoritmo objetivo de rastreamento automático em cada modelo. Observou-se que os modelos foram capazes de representar os valores médios de tempo de vida (~ 6 dias) e velocidade de fase (~ 7 m.s-1) próximos aos valores climatológicos e aos do ERA5. Por outro lado, maioria dos modelos não conseguiram capturar a variação interanual dos DOL ou a frequência media climatológicos. Todos os modelos conseguiram identificar as duas regiões preferenciais de gênese deste sistema, um sobre o ATS e outro próximo à costa oeste africana. Dessa forma, apesar de muitas melhorias ainda serem necessárias nos modelos CMIP6, os padrões climatológicos de precipitação e as características dos DOL sobre o NEB e ATS adjacente foram representadas pelos modelos, em especial nos modelos atmosféricos e de resolução aumentada (HighResMIP).This study aims to evaluate the ability of the new phase Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) models to estimate the characteristics of Easterly Waves Disturbances (EWD) over the Tropical South Atlantic (TSA) that reach Northeast Brazil (NEB). Initially, the precipitation variable output of CMIP, AMIP, hist-1950 and highresSST-present models skill was evaluated using the Global Precipitation Climatology Center (GPCC) dataset to define the best models that reproduce the spatial and temporal precipitation patterns over the study regions. In total, 17 historical CMIP, 16 AMI, 7 do hist-1950 and 10 do highresSST-present models were assessed. The ensemble's spatial analysis showed proficiency in reproducing annual and seasonal climatological precipitation patterns but with CMIP exhibiting the highest variability. Models underestimated the precipitation intensity on NEB's coast and overestimated on TSA and NEB's north. Larger (smaller) uncertainties among models were observed at higher (lower) latitudes. Regarding the annual precipitation cycle analysis, 8 subareas were selected and investigated within the total study area. Models effectively represented the annual cycle in all subareas, particularly between July and October. However, greater spread was observed in the first half of the year, emphasizing the northward Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and CMIP models. Based on those analyses, 3 best models from each ensemble were selected to evaluate the model's ability to represent EWD over the study area: CMIP (AS-RCEC.TaiESM1, CAS.FGOALS-f3-L, and NCC.NorESM2-MM), AMIP (CAS.FGOALS-f3-L, ASRCEC. TaiESM1, and CMCC.CMCC-CM2-SR5), hist-1950 (HadGEM3-GC31-HH, CMCCCM2- VHR4 e ECMWF.ECMWF-IFS-HR) and highresSST (MRI.MRI-AGCM3-2-H, CMCCCM2- VHR4 e ECMWF.ECMWF-IFS-HR). An objective automatic tracking algorithm was utilized in each model. It was observed that the models were able to represent mean values of lifetime (~6 days) and phase speed (~7 m.s-1) close to climatological values and those of ERA5. However, most models failed to capture the EWD's interannual variability or climatological mean frequency. All models successfully identified the two preferential genesis regions of this system, one over the TSA and another near the West African coast. Thus, despite many improvements still being necessary in CMIP6 models, precipitation climatological patterns and EWD's characteristics over NEB and adjacent TSA were represented by the models, especially in atmospheric and high-resolution models (HighResMIP).Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIAUFCGGOMES, Helber Barros.GOMES, H.B.http://lattes.cnpq.br/9092859070852767BRITO, José Ivaldo Barbosa de.BRITO, J. I. B.http://lattes.cnpq.br/0969175544734620CORREIA, Magaly de Fatima.ARAGÃO, Maria Regina da Silva.GONÇALVES, Weber Andrade.HERDIES, Dirceu Luis.CAVALCANTE, Lucas Carvalho Vieira.2024-04-142025-04-14T12:58:14Z2025-04-142025-04-14T12:58:14Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/41596CAVALCANTE, Lucas Carvalho Vieira. Avaliação dos distúrbios ondulatórios de leste no Atlântico Tropical Sul utilizando os modelos do CMIP6. 2024. 73 f. Tese (Doutorado em Meteorologia) Programa de Pós–Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2025-07-24T11:02:42Zoai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/41596Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T11:02:42Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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