Simulação de Eventos Atmosféricos com um Modelo de Interface Atmosfera-Hidrologia

Autor: Fábio Farias Pereira, Cintia Bertacchi Uvo
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Revista Brasileira de Meteorologia v.35 n.4 2020
Revista Brasileira de Meteorologia
Sociedade Brasileira de Meteorologia (SBMET)
instacron:SBMET
Revista Brasileira de Meteorologia, Vol 35, Iss 4, Pp 703-715 (2020)
Revista Brasileira de Meteorologia, Issue: ahead, Published: 13 NOV 2020
Popis: This study aims at assess the importance of a conceptual representation of hydrological processes when modelling atmospheric circulation. It compares results from a regional atmospheric model that interprets land surface hydrological processes based on parameterizations with results from a two-way coupled atmosphere-hydrological model that has a process-based approach to the land surface hydrological cycle. These numerical models were applied to a region covering the Rio Grande basin, Brazil. The same input data, initial and boundary conditions were used on a 31-day simulation period. Results obtained from these simulations were compared to visible satellite images and gauging rainfall stations for three case studies that included a cold front, deep convective clouds and stable atmospheric conditions. Both models could reproduce regional patterns of air circulation and rainfall influenced by the orography of the basin. However, atmospheric processes driven by spatial gradients of land surface temperature or local surface heating were spatially better represented by the atmospheric-hydrological modelling system rather than the regional atmospheric model. Since areas characterized by spatial gradients of land surface temperature and local surface heating were closely associated with convergent air flows near land surface and strong vertical motion in the mid troposphere, this finding enhanced the role of a good representation of land surface hydrological processes for a better modelling the atmospheric dynamics. Resumo Este estudo tem como objetivo avaliar a importância de uma representação conceitual dos processos hidrológicos na modelagem da circulação atmosférica. Ele compara os resultados de um modelo atmosférico regional que interpreta os processos hidrológicos da superfície terrestre por meio de parametrizações com os resultados de um modelo que tem uma interface hidrologia-atmosfera. Ambos os modelos numéricos foram aplicados a uma região que cobre a bacia do Rio Grande. Os mesmos dados de entrada e de condições inciais e contorno foram usados para um período de simulação de 31 dias. Os resultados obtidos a partir dessas simulações foram comparados com imagens de satélite visíveis e medições de estações pluviométricas para três estudos de caso que incluíram: uma frente fria, nuvens convectivas e condições atmosféricas estáveis. Ambos os modelos conseguiram reproduzir padrões regionais de circulação de ar e precipitação influenciados pela orografia da bacia. No entanto, os processos atmosféricos impulsionados por gradientes espaciais de temperatura da superfície da terra ou aquecimento local da superfície foram melhor representados espacialmente pelo modelo de interface Atmosfera-Hidrologia do que pelo modelo atmosférico regional. Como áreas caracterizadas por gradientes espaciais de temperatura da superfície terrestre e aquecimento local da superfície estão associadas a fluxos de ar convergentes perto da superfície terrestre e forte movimento vertical na troposfera média, esta descoberta reforçou o papel de uma boa representação dos processos hidrológicos da superfície terrestre para uma melhor modelagem da atmosfera.
Databáze: OpenAIRE
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