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Funções de influência de uma atmosfera baroclínica e os impactos do
aquecimento diabático tropical sobre a variabilidade intrasazonal da ZCAS
Felipe Marques de Andrade José Antônio Aravéquia
Workshop ZCAS-Monção Cachoeira Paulista – SP
Julho de 2015
1 – Variabilidade Intrasazonal da ZCAS: MECANISMO OMJ ZCPS
2 – Motivação e Objetivo
3 – Dados e Metodologias
4 – Resultados
5 – Diagrama Esquemático: Resumo dos resultados obtidos
6 – Análises em Desenvolvimento
ORGANIZAÇÃO DA PESQUISA
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VARIABILIDADE INTRASAZONAL DA ZCAS
GRIMM E SILVA DIAS
(1995)
Função de Influência PSI200
Cavado da ZCAS
Forçante Div200
OMJ ZCPS
Resposta Estacionária
PSI200
Trem de ondas de Rossby
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No contexto de uma atmosfera baroclínica:
Pode a conexão OMJ ZCPS influenciar a circulação
atmosférica tridimensional associada à ZCAS?
MOTIVAÇÃO
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OBJETIVO
Analisar os impactos do aquecimento tropical intrasazonal
sobre a circulação tridimensional associada à ZCAS
(Não somente os impactos no nível de 200 hPa)
Funções de influência de um modelo de circulação geral da atmosfera
(Atmosfera Baroclínica)
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DADOS E ÍNDICE DA OMJ
Reanálises ERA Interim: dados 4xdia com 1.5º de resolução espacial (1981 a 2010) Climatologia diária de 30 anos (1981 a 2010) e Anomalias diárias filtradas em 3090 dias: Variáveis : U, V, W, T e q (para 37 níveis) (SLP e topografia global) – Simulações MCGA
PSI (U, V) e Q1 (resíduo da eq. da energia termodinâmica)
NOAA: dados diários com 2.5º de resolução espacial (1981 a 2010) Climatologia diária de 30 anos (1981 a 2010) e Anomalias diárias filtradas em 3090 dias Variável: Radiação de Onda Longa Emergente no topo da atmosfera (OLR)
Índice diário multivariado da OMJ (RMM): informações diárias da amplitude e fase
da OMJ para 8 FASES – Wheeler e Hendon (2004)
Composições de anomalias filtradas para cada par de fases da OMJ (DJF):
Baseado no RMM (OLR; PSI; Q1 em 3090 dias)
2-3: Convecção no Índico
4-5: Convecção na Indonésia
6-7: Convecção no Pacífico Oeste
8-1: Convecção no Hemisfério Oeste e África
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SIMULAÇÕES COM O MCGA-CPTEC/INPE
- Simulações numéricas usando apenas o núcleo dinâmico do MCGA-CPTEC/INPE
- Resolução espacial T62L28
- Inclusão de topografia global, utiliza equações primitivas
- Inclusão de um perfil vertical de aquecimento “deep” (Máximo em 400 hPa) na
equação de tendência de temperatura (Forçante estacionária de 5 K/dia) – Perfil
associado à OMJ (Matthews et al., 2004)
- Estado Básico: Reanálises Era Interim da climatologia de Janeiro
- Integrações de 1 até 15 dias: Resposta direta ao aquecimento tropical
(Jin e Hoskins, 1995) 15º dia Resposta quase-estacionária da atmosfera
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- Funções de Influência construídas a partir das 6528 soluções da resposta
quase-estacionária (15º dia): 30S a 30N em todo cinturão logitudinal
- Funções de influência para: Pontos de grade do domínio global, 18 níveis da
atmosfera (troposfera e estratosfera) e para distintas variáveis (exemplo: U, V,
T, PSI, CHI, ZGEO, OMEGA, VORT, SLP, DIV, entre outras)
Neste estudo: PSI em 850, 500 e 200hPa para o ponto de interesse no
cavado da ZCAS analisado por Grimm e Silva Dias (1995)
(Grimm e Silva Dias, 1995)
FUNÇÕES DE INFLUÊNCIA DE UMA ATMOSFERA BAROCLÍNICA
As funções de influência representam uma medida de sensibilidade da resposta simulada pelo modelo devido à presença de forçantes
térmicas em diferentes regiões tropicais
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Sombreado tem significância de 90% (t student) - > OLR3090 dias (W/m2) RESULTADOS
Composição OLR
FASES 2-3 (Transição Anti-ZCAS)
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Composição OLR
FASES 6-7 (Transição ZCAS)
Composição OLR
FASES 4-5 (Formação Anti-ZCAS)
Composição OLR
FASES 8-1 (Formação ZCAS)
850 hPa 500 hPa
RESULTADOS Sombreado tem significância de 90% (t student) - > PSI3090 dias (106 m2/s)
200 hPa
Composição PSI
FASES 6-7 (Oposto 2-3)
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Composição PSI
FASES 8-1 (Oposto 4-5)
850 hPa
500 hPa
200 hPa
Função de Influência - PSI (2*106 m2/s)
Interpretação das funções de influência – PSI para
o Hemisfério Sul
Contornos em vermelho (Influência Positiva) Aquecimento (Resfriamento) anômalo produz um
ciclone (anticiclone) no ponto-alvo
Contornos em azul (Influência Negativa) Aquecimento (Resfriamento) anômalo produz um
anticiclone (ciclone) no ponto-alvo
FASES 6-7 (Oposto 2-3) (Q1 em 400hPa)
RESULTADOS Sombreado tem significância de 90% (t student) - > Q13090 dias (K/dia)
Aquecimento na ZCPS
Anticiclone no ponto
de interesse (Concorda
com as Reanálises)
Aquecimento na ZCPS
Anticiclone no ponto
de interesse (Concorda
com as Reanálises)
Aquecimento na ZCPS
Ciclone no ponto de
interesse (Concorda com
as Reanálises)
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850 hPa
500 hPa
200 hPa
Interpretação das funções de influência – PSI para
o Hemisfério Sul
Contornos em vermelho (Influência Positiva) Aquecimento (Resfriamento) anômalo produz um
ciclone (anticiclone) no ponto-alvo
Contornos em azul (Influência Negativa) Aquecimento (Resfriamento) anômalo produz um
anticiclone (ciclone) no ponto-alvo
FASES 8-1 (Oposto 4-5) (Q1 em 400hPa)
RESULTADOS Sombreado tem significância de 90% (t student) - > Q13090 dias (K/dia)
Aquecimento na ZCPS
Anticiclone no ponto
de interesse (Discorda
das Reanálises)
Aquecimento na ZCPS
Fraco ciclone ou
resposta nula no ponto
de interesse (Discorda
parcialmente das
Reanálises)
Aquecimento na ZCPS
Ciclone no ponto de
interesse (Concorda com
as Reanálises)
Função de Influência - PSI (2*106 m2/s)
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DIAGRAMA ESQUEMÁTICO:
VARIABILIDADE INTRASAZONAL DA ZCAS EM UMA ATMOSFERA BAROCLÍNICA
OMJ Fases 6-7 (Oposto 2-3)
Aquecimento anômalo na porção subtropical da ZCPS
Modulação de uma estrutura vertical baroclínica na região do cavado da ZCAS
Fase de transição da ZCAS
OMJ Fases 8-1 (Oposto 4-5)
Aquecimento anômalo deslocado para leste da porção subtropical da ZCPS
Modulação do cavado da ZCAS em 200 hPa
Fase de formação da ZCAS
Advecção de vorticidade ciclônica em 200hPa e
aquecimento anômalo na porção oceânica da ZCAS
podem modular a circulação em 850hPa e 500hPa
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Interação com: Ciclo Diurno, Sistemas Frontais, Variabilidade
Interanual e Decadal, Topografia, Umidade do Solo, outros?
ANÁLISES EM FASE DE DESENVOLVIMENTO
1 - Impactos de outros tipos de perfis verticais de aquecimento
(Funções de influência para perfis “shallow” e “double”)
4 – Impactos do ENOS Canônico e Modoki na variabilidade interanual da ZCAS
(Impacto do ENOS apenas na primavera? (Grimm, 2003)
Mecanismo ENOS ZCPS Cavado da ZCAS? (Grimm e Silva Dias, 1995)
O que nos dizem as funções de influência de um MCGA para a variabilidade do
aquecimento interanual?
2 – Evolução temporal das funções de influência e efeitos da topografia na
determinação das zonas de influência: Simulações COM e SEM efeitos
topográficos (Mudanças nas funções de influência?)
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3 – Funções de influência para pontos de interesse representativos de outros
sistemas atuantes durante a Monção da América do Sul (Jato de baixos
níveis, Alta da Bolívia, Cavado do Nordeste, ASAS, Baixa do Chaco)
