Um estudo sobre características do subdomínio inercial da turbulência desenvolvida em escoamento acima e dentro da copa da Floresta Amazônica de terra firme e acima do Pantanal Matogrossense

• Ano de defesa: 2002
• Autor(a) principal: Mauricio José Alves Bolzan
• Orientador(a): Leonardo Deane de Abreu Sá, Fernando Manuel Ramos
• Banca de defesa: Carlos Afonso Nobre, Gervásio Annes Degrazia, Constantino Tsallis
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: In this work turbulent data measured in two micrometeorologicaly different regions, sampled at 60 Hz, were used. The first data set was obtained at a tower in the Rebio-Jaru Reserve, during an intensive campaign of the Large Scale Biosphere Atmosphere Experiment in Amazonia - (LBA) in 1999. The second set was obtained in the Pantanal Matogrossense, Interdisciplinary Pantanal Experiment - IPE-2 in 1999. Statistical characteristics of the structure of the developed turbulence, using data measured above and below the Amazonian Forest and above the Pantanal, were analysed. For this, the Probability Density Functions (PDFs) of the increments of velocity and of temperature were utilized, resulting that for small scales of flow, the PDFs are far from the Gaussian distribution. This behavior is caused by the action of the intermittency, associated with the occurrence of coherent structures in the flow. Also, the forest canopy acts like a high-pass filter for the turbulent fluctuations, thus diminishing considerably the above canopy low frequency fluctuations when the flow penetrates into the canopy. The Tsallis' Non-Extensive Thermostatistics was used to model the turbulent fluctuations in the inertial subrange of turbulent spectrum. The very satisfactory results show the importance of the understanding of the physical meaning of the entropic parameter q from the entropic formulation of Tsallis' theory. Furthermore, there was a difference of behavior between the entropy parameter determined with temperature and with velocity data. The value of the parameter increased with the diminishing of the scale, a result that shows that there is a relation between the parameter and the intermitency of turbulent field.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/jeferson/2004/02.13.09.22

Neste trabalho foram utilizados dados turbulentos medidos em duas regiões micrometeorologicamente distintas, amostrados a uma frequência de 60 Hz. O primeiro conjunto de dados refere-se à torre da Reserva Rebio-Jaru, quando da realização da campanha intensiva do Experimento Científico de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia - (LBA) em 1999. O segundo conjunto de dados provém do Pantanal Matogrossense, Experimento Interdisciplinar do Pantanal - IPE-2. Foram analisadas características estatísticas da estrutura da turbulência desenvolvida, utilizando-se dados medidos acima e dentro da Floresta Amazônica e acima do Pantanal Matogrossense. Para tanto, foram analisadas funções de distribuição de probabilidade (PDFs) dos incrementos de velocidade e temperatura. Mostrou-se que nas pequenas escalas do escoamento, as PDFs afastam-se consideravelmente da distribuição Gaussiana. Isto é atribuído à ação da intermitência, associada à ocorrência de estruturas coerentes no escoamento. Demonstrou-se que a copa da floresta desempenha um papel de filtro passa-alto das flutuações turbulentas de tal forma a atenuar consideravelmente as flutuações de baixa frequência existentes acima da copa quando o escoamento penetra na cobertura vegetal. Utilizou-se a Termoestatística Não Extensiva de Tsallis para modelar as flutuações turbulentas no subdomínio inercial do espectro turbulento. Os resultados, bastante satisfatórios, ressaltaram a importância de se entender o significado físico do parâmetro q inerente à formulação entrópica da teoria de Tsallis. Também demonstrou-se que o comportamento do parâmetro entrópico foi diferente para os dados de Temperatura comparativamente àqueles de velocidade do vento. Verificou-se que o valor do parâmetro q aumenta com a diminuição da escala, o que deixa patente a relação entre este parâmetro e a intermitência do campo turbulento.