Convecção na Amazônia: variabilidade, efeitos e resposta na circulação de grande escala

• Main Author: Maria Aurora Santos da Mota
• Other Authors: Carlos Afonso Nobre
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2004
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/jeferson/2004/08.31.13.41

A pesquisa utilizou os dados coletados na campanha do WetAMC/LBA realizado no período de 10/01 a 28/02 de 1999 no estado de Rondônia, para estudar a variação e evolução temporal da estrutura termodinâmica da atmosfera e precipitação, verificando as condições de instabilidade da atmosfera (possibilidade de ocorrência ou não de convecção), à luz da teoria da Energia Potencial Disponível para Convecção (CAPE). Foram realizadas simulações numéricas com o Modelo de Circulação Geral (MCG) do CPTEC com a parametrização de convecção Releaxed Arakawa-Schubert (RAS), para determinação da precipitação e comparação com as observações. Foi dada ênfase a um persistente erro sistemático do referido MCG: a subestimativa dos totais de precipitação durante a estação chuvosa da maior parte da Amazônia (chuvas de verão do Hemisfério Sul) e superestima as chuvas no Nordeste Brasileiro (NEB), deslocando os núcleos de máxima precipitação para aquela região. Observou-se que a atmosfera durante o período estudado esteve com forte instabilidade convectiva. Porém, nem sempre valores elevados do CAPE foram suficientes para gerar precipitação, significando que a chuva ocorrida durante o experimento não foi devida somente aos efeitos termodinâmicos locais, mas fatores dinâmicos também contribuíram para ocorrência da precipitação. A Alta da Bolívia sofre influência do CAPE, pois, quando ocorreu aumento do CAPE, a vorticidade anticiclônica (&#950;>0) aumentou, quando CAPE diminui aparece vorticidade ciclônica (&#950;<0) na região, isto é, quando o CAPE foi liberado para formação da convecção profunda, ocorreu convergência nos níveis baixos com movimentos ascendentes na região e divergência nos altos níveis. O esquema RAS foi ajustado mudando a forma de calcular o topo e base da nuvem e o perfil de eficiência da nuvem. As simulações do total de precipitação diária apresentaram alguma melhoria, porém o erro sistemático do modelo na simulação do ciclo diurno da precipitação continuou, isto é, a tendência da maioria dos modelos, incluindo o MCG do CPTEC, de colocar os máximos de precipitação no período da manhã na Amazônia. Os resultados encontrados sugerem que o MCG com o RAS ajustado pode contribuir para melhoria da previsão, por exemplo o erro sistemático de superestimativa de chuvas na nordeste brasileiro diminui. Por outro lado, os erros sistemáticos associados ao ciclo diurno da precipitação necessitam de investigação mais profunda, possivelmente através de novas parametrizações da camada limite, para que o crescimento da camada de mistura seja mais bem simulado no modelo. === The research used the data collected in WetAMC/LBA campaign accomplished in the period of 10/01 to 28/02 of 1999 in Rondônia state, to study the variation and temporal evolution of the atmosphere thermodynamic structure and precipitation, verifying the atmosphere instability conditions (occurrence possibility or not of convection), considering the convective available potential energy theory (CAPE). Numeric simulations were accomplished with General Circulation Model (CGM) of CPTEC with parameterizing Releaxed Arakawa- Schubert (RAS) for determination of the precipitation, and comparison with the observations and investigating why the MCG always minimizes the precipitation values observed in the Amazonian dislocating the maxim precipitation cores for the NEB. It was observed that the atmosphere during the studied period was with strong instability. However, not always high values of the CAPE was enough to generate strong precipitation, meaning that the rain occurred during the experiment wasn't due only to the local thermodynamic effects, but dynamic factors also contributed to occurrence of the precipitation. Bolivian High is influenced by the CAPE, because, when it occurred increase of the CAPE, the anti-cyclonic vorticity (&#950;>0) increased, when CAPE decreases cyclonic vorticity appears (&#950;<0) in the region, meaning that when CAPE was liberated for profound convection formation, it occurred convergence in the low levels with ascending movements in the region and divergence in the high levels. RAS was fitting changing the way to calculate the cloud top and base and changing the cloud efficiency profile. The daily precipitation simulations had improvements, however the model systematic mistake in the diurnal cycle simulation of the precipitation it continued. The found results suggest that MCG with RAS fitting can contribute for forecast improvement, and the precipitation diurnal cycle needs better investigation, so that the boundary layer growth can be better simulated in the model.