Dinâmica das Ondas Gravitacionais na Média Atmosfera

Resumo

As ondas de gravidade atmosférica têm origem nas oscilações de uma parcela de ar que está em equilíbrio quando as únicas forças que atuam são o seu peso e uma força de empuxo devido a existência de um gradiente de pressão. Ondas de gravidade atmosféricas são importantes no estudo da circulação, estrutura e variabilidade atmosférica. Embora existam efeitos das ondas atmosféricas na baixa atmosfera, a maior influência das ondas ocorre na média atmosfera, entre 10 km e 110 km de altitude devido ao decréscimo da densidade do ar e o crescimento da amplitude das ondas com a altitude. Ondas de gravidade atmosférica contribuem para o transporte de energia e momento e produção de turbulência. As equações que descrevem o movimento de uma onda de gravidade atmosférica são equações diferenciais parciais não lineares. A maior parte dos trabalhos encontrados na literatura resolve estas equações a partir de parametrizações que linearizam a equação. Estes métodos de aproximação permitem resolver as equações resultantes. Entretanto os métodos de linearização das equações não permitem uma descrição completa do fenômeno, que é inerentemente não-linear. Assim como descrever o movimento das ondas de gravidade na atmosférica, existem muitos problemas em Física e Engenharia que são resolvidos a partir da solução de equações diferenciais não-lineares. Este trabalho tem por objetivo apresentar o método de decomposição de Adomian, que resolve analiticamente grande parte das equações diferenciais não-lineares, de forma que a natureza não-linear do problema seja preservada.