Influência dos Processos de Grande Escala na Estimativa de Temperatura Mínima em Noites Muito Estáveis

Resumo

Em noites de céu claro e com ventos de fraca intensidade, a estimativa correta da temperatura mínima ainda é um grande desafio para modelos numéricos de previsão de tempo e clima (MNPTC). Geralmente, a estimativa dos fluxos turbulentos nos MNPTC é feita através da utilização de funções de estabilidade, que relacionam a intensidade da turbulência com a estratificação local. Apesar de muitas características do escoamento atmosférico próximo à superfície serem reproduzidas na média, em condições de forte estratificação térmica temperaturas mais baixas do que as observadas podem ser encontradas. Como a escala de tempo na qual ocorrem os fenômenos turbulentos na camada limite noturna muito estável é da ordem de 10 segundos e, geralmente, a janela de média utilizada para obtenção das funções de estabilidade é da ordem de 5 minutos, é possível que a influência de fenômenos de maior escala, chamados de processos de submeso, esteja mascarada nestas relações médias. Assim, o objetivo deste trabalho é fazer a comparação entre o desempenho de um modelo de coluna simples, que calcula prognosticamente as variáveis que controlam o escoamento atmosférico, e dados observados de temperatura e umidade coletados em um sítio muito estável, localizado em uma região desmatada da Amazônia durante o Large-Scale Biosphere-Atmosphere Experiment (LBA). Os resultados são obtidos em duas etapas: na primeira somente uma função de estabilidade (dependente do número de Richardson) é utilizada. Na segunda parte é acrescida uma função que prescreve a influência dos processos de submeso, através da razão entre a velocidade de fricção e a energia cinética turbulenta local. A análise dos resultados mostra que quando a influência dos processos de submeso é considerada, o modelo obtém temperaturas mais baixas do que quando somente a função de estabilidade é utilizada. Isto acontece porque ao se acrescentar a influência dos processos de submeso no modelo, a mistura turbulenta será reduzida mais do que quando somente a função de estabilidade é utilizada. Logo, a estratificação no esquema atmosférico próximo à superfície será maior e as temperaturas, portanto, inferiores. Este resultado sugere que prescrever a influência dos processos de submeso em um modelo atmosférico pode ser equivalente a utilizar uma função de estabilidade convencional em condições muito estáveis. Entretanto cabe acrescentar que este é um desafio que está fora do escopo da análise aqui apresentada, mas é o próximo passo na continuação deste trabalho.