Simulação em alta resolução do ciclo diurno da precipitação em região de topografia complexa

• Main Author: Silvia Manami Yaguchi
• Other Authors: Chou Sin Chan
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2013
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/05.06.20.10

A região de Angra dos Reis, e a região da Serra do Mar como um todo, é caracterizada pela complexa topografia que favorece a formação e na intensificação de tempestades severas que causam altas taxas de precipitação. A proximidade com o mar adiciona grande quantidade de umidade aos sistemas precipitantes. A maioria dos modelos numéricos de previsão de tempo tem dificuldade em prever fenômenos meteorológicos de mesoescala a pequena escala acuradamente, em particular sistemas convectivos. Alguns modelos apresentam dificuldades na representação do ciclo diurno de precipitação, seja na quantidade seja no horário. Geralmente, em modelos de alta resolução, a precipitação pode ser toda gerada pelo esquema de microfísica de nuvens. O principal objetivo desse trabalho é avaliar o desempenho do modelo Eta em capturar o ciclo diurno da precipitação na região de Serra do Mar em Angra dos Reis, comparando com os dados de observação de estações próximas a região, a partir de testes com os esquemas de parametrização de convecção e de microfísica de nuvens, e de testes com a resolução horizontal. Os resultados mostraram que o aumento da resolução de 5 para 3 km indicou uma melhor representação do ciclo diurno de temperatura e de precipitação para todas as estações, onde a maior produção de chuva ocorreu no período da tarde, apesar da pouca quantidade prevista. O modelo mostrou também que as melhores representações de quantidade e distribuição de chuva foram obtidas pelas simulações com 60 níveis e sem a atuação de parametrização de convecção. Somente a atuação esquema explícito conseguiu captar a chuva com maior intensidade, porém, o modelo ainda teve dificuldade em prever as maiores taxas de precipitação de dias seguidos observadas durante o evento de Angra dos Reis. A presença das brisas que predomina sobre a região foi bem representada com o aumento da resolução espacial, porém, não foi significativo o suficiente para alcançar a magnitude do vento observada. === The Angra dos Reis and Serra do Mar regions are characterized by complex topography that further the formation and intensification of severe storms that induce high precipitation rates. The sea proximity adds high quantity of moisture to the precipitation systems. Most of numerical weather prediction models have difficulty in predicting small and mesoscale meteorological systems with accuracy, particularly convective systems. Some models have difficulties in representing the diurnal cycle of precipitation, either in quantity or in time. Generally, in high resolution models, the precipitation can be generated by the entire cloud microphysics scheme. The main objective is to evaluate the representation of Eta model to capture the diurnal cycle of precipitation in the Serra do Mar region and Angra dos Reis, comparing with observation data from meteorological stations near the area, with cloud microphysics and convection parameterization schemes and with horizontal resolution tests. The results show that increasing the resolution of 5 to 3 km indicated a better representation of the diurnal cycle of the temperature and precipitation for all stations, in which the highest production of rainfall occurred in the afternoon, although in a little quantity. The model also showed that the best representations of rainfall distribution were obtained by the simulations with 60 levels vertical resolution, and without the interaction of convective parameterization. Only with the explicit scheme, the rain was captured with higher intensity; however, the model still had difficulty in predicting the high rates of precipitation in consecutive days, which were observed during the Angra dos Reis event. The presence of the breeze which predominates over the region was well represented by spatial resolution increase; however, it was not significant enough to reach the magnitude of the observed wind.