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Wagner Rodrigues SoaresJose A. Marengo Orsini
Avaliações de Fluxos de Umidade Médios e Associados ao Jato de Baixos Níveis da América do Sul. Clima Atual e
Cenário de Aquecimento Global do IPCC
INTRODUÇÃO
- Jato de Baixos Níveis-LLJ
Fortes escoamentos que apresentam máxima velocidade do vento na baixa atmosfera e ocorrem no lado leste de cadeias montanhosas.
- Jato de Baixos Níveis da América do Sul-SALLJOcorre em ~850 hPa lado leste dos Andes na América do Sul.
Importância do SALLJ: Transporta umidade da bacia Amazônica para a bacia Paraná-Prata (região de saída do SALLJ) a qual representa uma região de grande importância na econômica da AS. - Agropecuária;- Industria; - Geração de energia hidroelétrica.
Fonte: CLIVAR/VAMOS
Fonte: CLIVAR/VAMOS
SRES (Special Report on Emissions Scenarios) “Clima Futuro”
DADOS E METODOLOGIA
A2:A2: mundo heterogêneo; regionalização é dominante; fortalecimento de identidades culturais regionais; alto crescimento populacional e menor preocupação ao desenvolvimento econômico rápido.
Concentração Atmosférica
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
850
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Ano
Conc
entra
ções
A2-CO2
B1-CO2
A2-N2O
B1-N2O
Concentração Atmosférica
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Ano
Conc
entra
ções
A2-CH4
B1-CH4
CO2 em ppm e N2O em ppb CH4 em ppb
a b
INTRODUÇÃO
Baseline DJF
SRES A2 DJF
Temperaturas (C) HadRM3P
Baseline JJA
SRES A2 JJA
> aquecimento
> aquecimento
A) Ocorrem + ou - casos de SALLJ?
B) O transporte de umidade médio na baixa atmosfera é maior ou menor?
C) O transporte de umidade associado ao jato é maior ou menor?
D) O SALLJ é mais intenso (vento)?
E) A quantidade de umidade na baixa atmosfera é maior ou menor na presençado SALLJ?
F) O padrão do transporte de umidade na baixa atmosfera muda?
G) Como se comporta a troca de fluxos de umidade na baixa atmosfera entre a Bacia Amazônica e Paraná-Prata?
INTRODUÇÃO
Num clima de aquecimento Global:
DADOS E METODOLOGIA
Área de estudo
NA
SA
LAOA
NP
LPOP
SP
A
P
DADOS E METODOLOGIA
Modelo Regional e Simulações
HadRM3P (Hadley Centre )
PRECIS (Providing Regional Climates for Impacts Studies)
Resolução espacial de 50 Km (lat/lon)
Resolução temporal de 1 dia
Simulação 1 período de 1980 até 1989 “clima atual”.
Simulação 2 período de 2080 até 2089 e representa um possível clima futuro de efeito estufa a partir do cenário SRES A2 do IPCC
Dados do NCEP
Interface de trabalho no PRECIS
Configuração de experimentos
"Providing REgional Climates for Impacts Studies"
Monitoramento de experimentos em tempo real
DADOS E METODOLOGIA
DADOS E METODOLOGIA
Identificação de casos de SALLJ
Critério 1 de Bonner
1 -1 - V(850) ≥ 12 m.s-1
2 -2 - V(850)-V(700) > 6 m.s-1
3 -3 - v(850,700) < 0
4 -4 - |v|(850,700) > |u|(850,700)
Santa Cruz (17.7S; 63W);
Integração de fluxos de umidade
po
ptv qvdp
gQ
1
po
ptu qudp
gQ
1
po
ptt qVdp
gQ
1
DADOS E METODOLOGIA
dp
1000 hPa
700 hPa
0
1
a
a
l
lij dyQQ
dy
j define a longitude para fixar as bordas leste ou oeste (integração na direção y)
la1 é o valor da latitude na borda sul la0 é o valor da latitude na borda norte
0
1
o
o
l
lik dxQQ
dx
índice k (integração na direção x) define a latitude para fixar as bordas norte ou sul
lo1 é o valor da longitude na borda oestelo0 é o valor da longitude na borda leste
Fluxos v ou u
RESULTADOSComparação com dados do NCEP (q)
Umidade específica media (Sup. até 700hPa). A unidade é g.kg-1.
B-ABA
DJFNCEP
DJFHadRM3P
C D D-C
JJANCEP
JJAHadRM3P
Subestima
RESULTADOS
a
Componente zonal do vento. A unidade é m.s-1.
Comparação com dados do NCEP (u)
A B B-A
C D D-C
DJFNCEP
DJFHadRM3P
JJANCEP
JJAHadRM3P
Superestima
RESULTADOS
A B B-A
C D D-C
DJFNCEP
DJFHadRM3P
JJANCEP
JJAHadRM3P
Comparação com dados do NCEP (v)
Componente meridional do vento. A unidade é m.s-1.
Superestima
RESULTADOS
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
DJF MAM JJA SON
Nú
me
ro d
e S
AL
LJ
.
1980-1989
2080-2089
Jatos detectados (HadRM3P)
Número de SALLJ detectados em Santa Cruz de la Sierra na Bolívia (17.7S, 63W)
RESULTADOS
Magnitude do vento e cisalhamento vertical
1980-1989
2080-2089
Magnitude do vento em 850hPa e cisalhamento vertical entre os níveis de 850 e 700 hPa. A) Media b) compostos de SALLJ . A unidade é m.s-1.
RESULTADOS
Comparação vq (Santa Cruz) Clima atual x SRES A2SALLJ_DJF_Base SALLJ_DJF_A2
SALLJ_JJA_Base SALLJ_JJA_A2
B-A
D-C
A B
C D
Transporte meridional de umidade na latitude de Santa Cruz de La Sierra (17.7S). A unidade é kg (m.s)-1.
Comparação v e q (Santa Cruz) Clima atual x SRES A2
RESULTADOS
SALLJ_DJF_Base SALLJ_DJF_A2 DIF. q A2-BaseDJF
SALLJ_JJA_Base SALLJ_JJA_A2 DIF. q A2-BaseJJA
DIF. v A2-BaseDJF
DIF. v A2-BaseJJA
Componentes do transporte meridional de umidade (v em m.s-1 , q em g.kg-1) na latitude de Santa Cruz de La Sierra (17.7S).
Mean JJA1980-1989
Mean DJF2080-2089
Mean JJA2080-2089
SALLJJJA
1980-1989
SALLJSON
180-1989
SALLJDJF
2080-2089
SALLJJJA
2080-2089SALLJSON
2080-2089
Mean DJF1980-1989
SALLJDJF
1980-1989
Transporte Zonal de umidade integrado entre a superficie e 700hPa. A unidade é kg (m.s)-1.
RESULTADOSTransporte Zonal de umidade integrado verticalmente
(e)
RESULTADOS
Mean DJF1980-1989
Mean DJF2080-2089
SALLJDJF
1980-1989
SALLJDJF
2080-2089
SALLJDJF
1980-1989
Mean JJA1980-1989
Mean JJA2080-2089
SALLJJJA
1980-1989
SALLJJJA
2080-2089
Transporte meridional de umidade integrado entre a superficie e 700hPa. A unidade é kg (m.s)-1.
Transporte meridional de umidade integrado verticalmente
RESULTADOS
Mean DJF1980-1989
Mean DJF2080-2089
SALLJDJF
1980-1989
SALLJDJF
2080-2089
Mean JJA1980-1989
SALLJJJA
1980-1989
Mean JJA2080-2089
SALLJJJA
2080-2089
Padrões do transporte de umidade integrado verticalmente
Transporte total de umidade integrado entre a superficie e 700hPa. O tamanho dos vetores indica a magnitude do fluxo de umidade em kg (m.s)-1. As seombras cinzas demimitam os valores em 170 kg (m.s)-1 indicando o caminho onde o fluxo é mais intenso.
A B
C D
-1,5
-1,28
-1,76-1,35
-1,96
-0,97
-0,13-0,31
-1,63
-1,72
-1,83-1,27
-3,14
-1,78
0,021-0,25
-2,47
-2,25
-2,89-2,01
-2,98
-1,09
0,01-0,47
-2,51
-2,5
-2,92-2,01
-4,41
-2,49
-0,09-0,47
1980-1989
A22080-2089
A2 SALLJ
2080-2089SALLJ
1980-1989
-0,25
-0,39
-0,18
-0,52
-0,45
-0,65
-0,38
-0,73
RESULTADOSFluxo de umidade (DJF)
Componentes do fluxo de umidade integrado verticalmente entre a superficie e 700 hPa e ao longo das fronteiras laterais das areas representativas das Bacias Amazônica e Paraná-Prata. A unidade é x108kg.s-1.
A B
C D
0,28
0,02
-2,11-1,52
-1,29
-0,65
0,05-0,03
0,09
-0,63
-2,13-1,38
-2,85
-1,99
0,070,02
-0,03
-0,1
-2,83-2,08
-1,87
-0,84
0,18-0,07
-0,23
-0,88
-3,05-2
-3,8
-2,8
0,09-0,01
1980-1989
A22080-2089
A2 SALLJ
2080-2089SALLJ
1980-1989
-0,13
-0,27
0,0
-0,42
-0,28
-0,39
-0,16
-0,49
RESULTADOSFluxo de umidade (JJA)
Componentes do fluxo de umidade integrado verticalmente entre a superficie e 700 hPa e ao longo das fronteiras laterais das areas representativas das Bacias Amazônica e Paraná-Prata. A unidade é x108kg.s-1.
CONCLUSÕES
A) No cenário SRES A2, durante o verão e inverno, existe maior ocorrência de SALLJ;
B) O transporte de umidade médio zonal e meridional na baixa atmosfera é maior num possível clima futuro de forte aquecimento global. A componente meridional do transporte de umidade é mais intensa no lado leste dos Andes enquanto que a componente Zonal é mais intensa na região dooceano Atlântico tropical próximo a costa Norte/Nordeste do Brasil e também no lado lestedos Andes;
C) O transporte de umidade associado ao jato é maior no SRES A2 (2080-2089)do que no clima presente (1980-1989);
A partir da utilização do modelo regional HadRM3P do Hadley Centre foi possível observar:
CONCLUSÕES
D) O vento associado ao SALLJ é mais intenso sobre Santa Cruz de la Sierra no cenário de aquecimento do que no clima atual. Jato mais intenso;
E) A quantidade de umidade na baixa atmosfera no composto de jatos é maior sobre Santa Cruz de la Sierra no cenário de aquecimento do que no clima atual. Jato mais úmido;
F) O padrão do transporte de umidade médio é mais intenso no clima de aquecimentoprincipalmente sobre a Amazônia e no lado Leste dos Andes. Na presença do SALLJo esse transporte é intensificado deste a costa Norte/Nordeste do Brasil até a região de saída do jato;
G) A presença do SALLJ tanto no clima atual como no cenário de fortes concentrações de gases de efeito estufa fez aumentar os fluxos de umidade que atravessam as fronteiras Oeste e/ou Sul da Amazônia, causando diminuição de convergência horizontal de umidade nesta bacia. Um aumento de convergência foi observado região da Bacia Paraná-Prata. O maior fluxo de umidade foi observado no SRES A2 na fronteira NP tanto no verão como no inverno.
A partir da utilização do modelo regional HadRM3P do Hadley Centre foi possível observar: