Identificação de jatos de baixos níveis na região do reservatório de Furnas/MG

Autor: PASSOS, Robson Barreto dos
Přispěvatelé: ASSIREU, Arcilan Trevensoli, FISCH, Gilberto Fernando
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron:UNIFEI
Popis: Comumente, no topo da camada limite planetária (CLP), em sua fase noturna/estável, ocorre a formação de um máximo no perfil vertical do vento conhecido como Jato de Baixos Níveis (JBN). Esses eventos são observados em várias partes do mundo e causam grande influência nas atividades que dependem do tempo e do clima, como no transporte aéreo. Vários estudos vêm sendo feitos para avaliar quais os mecanismos capazes de induzir a formação de JBNs e dentre esses mecanismos estão a oscilação inercial, baroclinicidade induzida por terrenos inclinados e a presença de sistemas sinóticos. Neste estudo, a ocorrência de jatos de baixos níveis (JBNs) na região do reservatório de Furnas, localizado em Minas Gerais, MG, é investigada. Além disso, é feita uma avaliação das condições sinóticas nos dias de ocorrência dos JBNs, bem como a resposta do escoamento em superfície. Para tanto, foram utilizados 10 anos de dados da reanálise ERA5, dados medidos in situ durante uma campanha de campo e um ano de dados provenientes de uma torre anemométrica instalada às margens do reservatório de Furnas. Os critérios de detecção dos JBNs se basearam em um estudo de caso que já havia sido analisado em estudos anteriores. Os JBNs ocorrem em sua maior parte na primavera, principalmente nos meses de setembro e outubro, entre o final da noite (21 HL) e o começo da manhã (8 HL). Quanto às características sinóticas, os JBNs ocorrem predominantemente em cenários de céu limpo ou parcialmente nublado onde há a penetração de uma crista (alta pressão) sobre o Sudeste ou a atuação da borda oeste da Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS). Os dados da ERA5 mostraram uma boa capacidade em representar a velocidade do vento, sendo possível identificar perfis de JBNs no período em estudo. Foram realizadas duas simulações numéricas com o WRF, sendo a primeira com a topografia original (simulação de controle) e outra com a topografia modificada, removendo o relevo inclinado no entorno do reservatório. Com as simulações foi possível inferir sobre a influência do relevo inclinado na ocorrência dos JBNs. Após a análise dos dados observacionais e de modelo considera-se a possibilidade de os JBNs na região do reservatório de Furnas serem modulados principalmente pela baroclinicidade induzida por sistemas sinóticos com potencial influência da topografia inclinada. O desacoplamento do topo da CLP com os níveis mais próximos à superfície na transição entre dia/noite não pode ser negligenciado, pois fornece suporte para a aceleração do escoamento devido ao gradiente de temperatura. A presença da topografia inclinada causa um gradiente térmico devido ao resfriamento/aquecimento diferencial entre vale/montanha, nesse caso, a energia potencial disponível pode contribuir para complementar a formação do JBN devido à baroclinicidade em escala sinótica. Commonly, at the top of the Planetary Boundary Layer (PBL), in its nocturnal/stable phase, the formation of a maximum in the vertical wind profile known as Low Level Jet (LLJ) occurs. These events are observed in various parts of the world and have a great influence on activities that depend on weather and climate, such as air transport. Several studies have been carried out to evaluate the mechanisms capable of inducing the formation of LLJs. Among these mechanisms are inertial oscillation, baroclinicity induced by sloping terrain and the presence of synoptic systems. In this study, the occurrence of LLJs in the Furnas reservoir region, located in Minas Gerais, MG, is investigated. In addition, an evaluation of the synoptic conditions on the days of occurrence of the LLJs is made, as well as the response of the surface flow. For that, 10 years of data from the ERA5 reanalysis were used along with data measured in situ during a field campaign and one year of data from an anemometric tower installed on the banks of the Furnas reservoir. The LLJs detection criteria were based on a case study that had already been analyzed in previous studies. LLJs occur mostly in spring, mainly in the months of September and October, between late evening (21 LT) and early morning (8 LT). As for the synoptic characteristics, the LLJs occur predominantly in clear or partially cloudy sky scenarios where there is a ridge penetration (high pressure) over the Southeast or the western edge of the South Atlantic Subtropical High (SASH). The ERA5 data showed a good ability to represent the wind speed, making it possible to identify profiles of LLJs in the period under study. Two numerical simulations were performed with the WRF model, the first with the original topography (control simulation) and the other with the modified topography, removing the sloping relief around the reservoir. With the simulations it was possible to infer about the influence of the sloping relief on the occurrence of LLJs. After analyzing the observational and model data, it is considered the possibility that the LLJs in the Furnas reservoir region are modulated mainly by baroclinicity induced by synoptic systems with potential influence of sloping topography. The decoupling of the top of the PBL with the levels closer to the surface in the day/night transition cannot be neglected, as it provides support for the flow acceleration due to the temperature gradient. The presence of the sloping topography causes a thermal gradient due to differential cooling/heating between valley/mountain, in this case, the available potential energy can contribute to complement the formation of the JBN due to baroclinicity in synoptic scale.
Databáze: OpenAIRE
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