Um Estudo da Circulação Regional em Rondônia Utilizando o Modelo RAMS

Angelica S. Tahara Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE) Cachoeira Paulista - SP - Brasil

Maria Assunção F. da Silva Diàs Instituto Astronômico e Geofisico da Universidade de São Paulo (IAG/USP)

São Paulá'- SP - Brasil Gilberto F. Fisch Centro Técnico Aeroespacial (CTA/IAE) São José dos Campos : SP ;Brasil

- Carlos A. Nobre Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE)

Cachoeira Paulista - SP - Brasil

Abstract The development of the mesoscale circulations in Ji-Paraná, Rondônia, Brazil, was simulated with the model RAMS. The August 18, 1994 file of NMC was used to initialize the atmospheric fields at the beginning of the simulation, and the synoptic trend was taken frito account through a nudging band in the boundary conditions. Ali the 90 horizontal grids points, separated of 36 km in both x and y directions, of the numerical domain, were considered as covered by tropical forest. The simulated fluxes were compared with the observed fluxes measured during the RBLE3 field campaign of August/94. The results show that the agreement between measured and simulated fluxes is satisfactory; the deviation observed may be due surface parameterization or the boundary conditions considered.This simulation is the initial step to more complex numerical simulations in which detailed vegetation and sou l classifications will be included in a nested grid on the region. The results of these simulations will be used in the determination of the strategy in the data collection during LBA experiment.

Resumo O desenvolvimento das circulações de mesoescala em Ji-Paraná, Rondônia, Brasil, foi simulado com o modelo RAMS. O arquivo do NMC de 18 de Agosto de 1994 foi usado para inicializar os campos atmosféricos da simulação, e as tendências sinóticas foram levadas em conta através de uma banda nas conNições de contorno. Todos os 90 pontos de grade horizontais, separados de 36 km tanto na direção x como em y, do domínio numérico, foram considerados como cobertos por floresta tropical. Os fluxos simulados foram comparados com os fluxos observados medidos durante a cãmpanha RBLE de Agosto/94. Os resultados mostram que a concordância entre os fluxos medido e simulado é satisfatória; o desvio observado pode ser devido à parametrização ou às condições de contorno considerados.Esta simulação é o passo inicial para simulações numéricas mais complexas nos quais classificações detalhadas de vegetação e de solo serão inclusas numa grade aninhada sobre a região. Os resultados dessas simulações serão usadas na determinação da estratégia na coleta de dados durante o experimento LBA.

1 Introdução Este trabalho integra o projeto que faz parte dos esforços prévios de planejamento associados ao projeto LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia), em particular, com relação à campanha experimental de mesoescala a ser realizada durante o LBA.

Conforme mencionado no relatório do grupo europeu (CABARE, 1995), a estratégia de medidas experimentais deve estar baseada num esforço prévio de modelagem detalhada para garantir a representatividade dos dados colhidos.

Nos trabalhos de Silva Dias e Regnier (1995) e Fisch (1995), são ressaltados aspectos distintos da evolução esperada na região do RBLE3 (Rondonia Boundary Layer Experiment - agosto de 1994) com relação ao controle de mesoescala entre áreas de floresta e áreas de pastagem, e ao controle de microescala entre faixas estreitas de pastagem e floresta embebidas dentro da área referida, genericamente, como pastagem.

/ 7 A correta simulação dos fluxos de superfície , assim como a evolução dos campos de grande escala, permite validar as simulações numéricas que podem, então, ser utilizadas para planejamento das medidas experimentais.

2 Objetivos Validar simulações numéricas de um modelo de mesoescala através das comparações dos fluxos de superfície e campos de grande escala durante o RBLE3.

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3 Metodologia e Resultados A versão 3b do modelo de mesoescala RAMS Regional Atrhosphenc -Modeling System (Pielke et al., 1992) foi utilizada nas simulações para o experimento RBLE3 (Rondonia Boundary Layer Experiment). Este modelo foi desenvolvido na Universidade do Estado de Cobrado (EUA) e permite a simulação e a previsão de vários fenômenos atmosféricos: grandes vórtices , tempestades severas, sistemas convectivos de mesoescala, dispersão de poluentes, etc.'

O experimento RBLE3 ocorreu no período de 13 a 25 de agosto de 1994. As simulações deste trabalho foram inicializadas a 00h GMT do dia 18/08/94 com dados provenientes das análise do NMC (National Meteorological Cente EUA), de 2.5° de resolução.

O RAMS possui um esquema de parametrização no qual são ajustados todos os aspectos físicos que serão considerados na simulação. Aqui foram considerados os seguintes aspectos: a atmosfera é assumida como sendo nã hidrostática e compressiva!: a parametrização convectiva de Kuo (1974) foi ativada; a radiação de onda longa e onda curta foram parametrizadas conforme o método desenvolvido por Chen e Cotton (1983); e a parametrização usada para o cálculo dos coeficientes de difusão na camada limite planetária (CLP) considera a deformação anisotrópica.

A grades cartesiana horizontal é composta por 90 pontos, tanto na direção x com em y, com uma resolução de 36 km, centralizada em 10°S de latittude e 63°W de longitude, nas proximidades de Ji-Paraná, em Rondônia., abrangindo, aproximadamente, uma área de 5°N a 25°S e de 49°W a 78°W, incluindo, assim, parte do Hemisfério Norte e da Cordilheira dos Andes. A grade vertical tem 30 níveis, com uma taxa de crescimento de 1.05, começando a 300 m acima da superfície. No solo, foram estabelecidos 8 níveis. As características de superfície, tais como albedo, parâmetro de rugosidade, etc, foram obtidos de observações locais. A classificação de vegetação do tipo floresta e de solo tipo sandy clay loam foi considerada homogênea sobre toda a extensão da grade.

Esta primeira simulação, que considera uma parametrização mais simples com relação ao número de grade e classificação do tipo de superfície, foi tomada como uma simulação de controle, para uma análise inicial dos fluxos de calor gerados pelo RAMS.

Foi processada uma rodada de 24h, a partir da 00h GMT de 18/08/94, com saídas a cada 3h, dos campos de fluxo de calor sensível, calor latente, radiação de onda longa e de onda curta.

Os resultados mostram uma concordância satisfatória entre os fluxos medidos e simulados, cujos desvios podem ser devido à parametrização ou às condições de contorno considerados, que 'podem ser aperfeiçoados nas simulações a serem realizadas futuramente.

4 Metas Futuras Esta simulação preliminar é o passo inicial para outras simulações mais complexas, nos quais serão inclusos um arquivo. de vegetação climatológica para a grade maior, uma grade aninhada com classificação de vegetação e de sol mais detalhada, e , ainda, uma terceira grade no interior da segunda, a fim de obter um conjunto validado de simulações numéricas sobre Rondônia, que posla ser utilizado para planejamento da estratégia de medidas durante campanha de mesoescala do LBA.

5 Bibliografia CABARE, 1995. Use of integrated modeling for experimental design. Report of CEC Environment Programe Project nc PL-931938

Fisch, G. Camada limite amazônica: aspectos observacionais e de modelagem. (Tese de Doutorado em Meteorologia INPE - São José dos Campos, dez/95

Pielke, R. N.; Cotton, W. A.; Walko, R. L.; Tremback, C. J.; Lyons, W. A.; Grasso, L. D.; Nicholls, M. E.; Moran, M. D.; Wesley, D. A.; Lee, T. J.; Copeland, J. H.. A comprehensive meteorological modeling system - RAMS . Meteorologica and Atmospheric Physics, 49 (1-4), 69-91, 1992

Silva Dias, M. A. F.; Regneir, P.. Simulations of mesoscale circulations in a deforested area in Rondonia in dry seasor In "Amazonia Deforestation and Climate". Gash, J. H. C.; Nobre, C. A.; Roberts, J. M.; Victoria, R. L. (eds). John Wiley Chicester, UK, 1995.

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