%0 Thesis
%4 sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/02.03.18.25
%2 sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/02.03.18.25.41
%T Impacto do efeito da quebra de ondas oceânicas na estrutura da camada limite atmosférica
%J Impact of effect of the break ocean waves in the atmospheric boundary layer structure
%D 2009
%8 2009-02-16
%9 Dissertação (Mestrado em Meteorologia)
%P 145
%A Gonçalves, Iury Ângelo,
%E Pezzi, Luciano Ponzi (presidente),
%E Innocentini, Valdir (orientador),
%E Torres Junior, Audálio Rebelo,
%I Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%C São José dos Campos
%K Interação oceano-atmosfera, comprimento de rugosidade, pulverização, fluxo de calor, fluxo de momentum, ocean-atmosphere interaction, sea surface roughness, sea-spray, heat flux, momentum flux.
%X Neste trabalho foi construído um modelo numérico unidimensional de Camada Limite Planetária (CLP), com a Camada de Limite Superficial (CLS) segundo a teoria de similaridade e os coeficientes de difusividade extrapolados até o topo da CLP. Os processos físicos do arrasto das ondas e da pulverização na atmosfera foram implementados no modelo, com o intuito de compreender e avaliar o efeito combinado na estrutura da CLP. A rugosidade do mar foi investigada em função da idade da onda, do empinamento da onda e do termo fonte de energia S_in (uso explícito do espectro de onda). Os resultados mostraram diferenças marcantes entre as parametrizações. A redução máxima na velocidade do vento foi observada pela relação do empinamento da onda, sendo de 48%. Quando a rugosidade do mar foi avaliada em função da idade da onda e de S_in observou-se uma redução máxima em torno de 27% e 12%, respectivamente. Os resultados das simulações, envolvendo a pulverização, mostraram que o efeito das gotículas sobre a transferência de momentum é insignificante. Todavia, foi observado um resfriamento e umedecimento nos níveis mais baixos da atmosfera associados à evaporação das gotículas. O máximo resfriamento foi atingido quando o comprimento de rugosidade foi parametrizado em função de S_in. Para umidade relativa de 50%, o resfriamento e umedecimento são capazes de inverter os gradientes de umidade e temperatura. Para ventos de 20 m/s, os resultados indicaram que a pulverização na atmosfera não pode ser desprezada: as gotículas podem alterar significativamente os fluxos da interface. ABSTRACT: The demand for more effective short and medium-range weather forecast has increased the interest in studies with coupled ocean-atmosphere numerical models, in an attempt to better represent and simulate the climate system. The atmospheric interaction with the stirred ocean includes exchanges of momentum, latent heat, sensible heat, water vapor and gases. Mass (CO_2, steam, and aerosols), heat, and momentum transports crossing the interface of these environments in both directions occur in quantities able to modify significantly the boundary layer on both sides, affecting the atmospheric and oceanic circulations, the weather conditions, and the climate. The interface dynamic is directly linked to wave evolution affecting in the heat, momentum, and humidity fluxes. In this work was built one-dimensional numerical model of Planetary Boundary Layer (PBL) with the Surface Boundary Layer (SBL) agreeing with the theory of similarity and the coefficients of diffusivity were extrapolated up to top of the PBL. The physical processes, wave drag and the sea spray have been implemented in the model in order to understand and evaluate the combined effect in the structure of PBL. The sea surface roughness was investigated according to wave age, wave steepness and term source S_in (explicit use of wave spectrum). The results showed notable differences among the parameterizations. The maximum reduction in the wind speed was observed by the relationship of the wave steepness parameterization, 48%. When sea surface roughness was assessed, according to wave age and S_in there was a maximum reduction of around 27 % and 12%, respectively. The results of simulations involving sea spray showed that the effect of droplets on the transfer of momentum is negligible. However, was observed a cooling and moistening at atmosphere lower levels of the associated with droplets evaporation. The maximum moistening was achieved when the roughness length was parameterized with S_in. For relative humidity of 50% the cooling, and moistening were able to reverse the gradients of humidity and temperature. For winds of 20 m/s, the results showed that the sea spray couldn't be neglected: the droplets can significantly alter the interface flux.
%@language pt
%3 publicacao.pdf