Determinação da altura da camada limite planetária através do modelo HCLP-V/PS

1. Determinação da altura da camada limite planetária através do modelo HCLP-V/PS Andreza de Campos Vieira Olívia Nunes Pereira de Sousa

2. Tópicos • Introdução • Estrutura vertical da CLP • Fluxos verticais turbulentos e TSMO • Esquema tipo “Bulk” • Descrição dos modelos • Modelo SIMFLX • Modelo HCLP-V/PS • Dados • Resultados • Conclusões

3. Introdução • O que é a CLP? • Método de diferenças finitas • Fluxo de H e altura da CLP • O modelo HCLP-V/PS

4. Estrutura Vertical da CLP • CLS • Primeiros 10% da altura da camada • Intensos gradientes verticais de , q e uimédios • CM • Mistura turbulenta intensa • Gradientes verticais de , q e uimédios  0 • CE • Intensos gradientes verticais de , q e uimédios • Inversão térmica em altitude

5. Fluxos Verticais Turbulentos • Escoamento Turbulento  Experimento Aleatório • Repetição de experimentos  Regularidade • Em superfície - TSMO

6. Esquema tipo “Bulk” • Fechamento de 1ª ordem Fluxo (RiB)  Coeficientes  Fluxo

7. Descrição dos Modelos • Proposta inicial: utilizar modelo SIMFLX(Krishnamurti, 1996) • Fluxos de superfície x Altura da CLP • Como resolver esse problema somente com a saída do modelo SIMFLX? • “Nascimento” do modelo HCLP-V/PS

8. Início Define Variáveis Calcula Lv s, t e q Calcula H e LE Calcula Tg pela TSMO Parâmetros Superfície Retorna fluxos pelo esquema bulk s interm. Define parâmetros da TSMO e da form. do Bulk aerodinâmico Término Modelo SIMFLUX

9. Determinar evolução temporal da altura da CLP instável  RiB < 0 e L < 0 Soluções Analítica onde Avançado de Euler Numérica Leap-Frog Modelo HCLP-V/PS

10. Dados • Saída do modelo SIMFLX • Fluxos de superfície para um ponto de grade somente Local: In Salah, na Argélia Deserto do Sahara Ts=279K Ps=882.5hPa

11. = 0.007 K m-1 Dados • Perfis verticais de q e q dados no SIMFLX

12. Dados • Dados do Projeto Iperó – 12/03/1993 CEA - Centro Experimental ARAMAR Ts = 298.67K Ps = 952 hPa

13. = 0.004 K m-1 Dados • Perfis verticais de q e q - Iperó

14. Resultados • Hipóteses sobre a saída do SIMFLUX • Fluxo de calor sensível (Fh) obtido é máximo • Fh  Função seno • Sabendo que • então: • onde = fluxo cinemático • de calor sensível

15. Resultados • Esquema Avançado de Euler (SIMFLX)

16. Resultados • Esquema Leap-Frog (SIMFLX)

17. Resultados • Fluxo observado (Iperó) x Fluxo modelado

18. Resultados Oliveira et. al. (1998) HCLP=1886m às 19:25 HL • Esquema Leap-Frog (Seno Iperó) Modelo HCLP-V/PS HCLP=1830m às 18:30 HL Solução Analítica Máxima HCLP=1534m às 14:15 HL

19. Resultados • Esquema Avançado de Euler (Iperó) Oliveira et. al. (1998) HCLP=1886m às 19:25 HL Modelo HCLP-V/PS HCLP=1850m às 18:30 HL Solução Analítica Final HCLP=1300m às 18:30 HL

20. Resultados • Esquema Leap-Frog (Iperó) Oliveira et. al. (1998) HCLP=1886m às 19:25 HL Modelo HCLP-V/PS HCLP=1850m às 18:30 HL Solução Analítica Final HCLP=1300m às 18:30 HL

21. Resultados • Sensibilidade ao chute inicial H0=1100m HCLP 1900m H0=10m HCLP 800 - 3000m H0=100m HCLP 1600m

22. Conclusões • Hipótese de que Fh evolui no tempo  como uma função seno é razoável • A altura da CLP obtida pelo modelo HCLP-V/PS é muito boa para Dts grandes • A solução analítica não representa necessariamente a observação • Esquema Leap-Frog apresentou os melhores resultados para a hipótese da função seno

23. Conclusões • Esquema avançado de Euler foi o melhor por não apresentar oscilações para dados reais • Não se pode inferir se os resultados para a saída do modelo SIMFLX são razoáveis por falta de informações • A escolha do valor inicial é importante para “filtrar” oscilações indesejadas e se obter resultados coerentes para HCLP • O modelo HCLP-V/PS concordou com os resultados para dados reais