Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2015 |
| Autor(a) principal: |
Leonardo Ribeiro Paraiso Araujo |
| Orientador(a): |
Luis Gustavo Gonçalves de Gonçalves |
| Banca de defesa: |
Débora Regina Roberti |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
BR
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| Resumo em Inglês: |
This dissertation objective is to realistically simulate the prognostic Land Surface Temperature (LST) from the Simplified Simple Biosphere (SSiB) land surface model coupled to the Atmospheric Gerneral Circulation Model (AGCM) from the Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos/Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (MCGA-CPTEC/INPE). The main role of SSiB is to provide the land surface processes such as energy and water fluxes to the MCGA-CPTE/INPE, which are of critical importance in the interface surface-atmosphere. Nevertheless, the SSiB model shows difficulties when simulating these turbulent fluxes that in turn affect the energy balance at surface and contribute to forecast errors in the LST, particularly during the daytime. The uncertainty in the LST is one of the reasons for discrepancy in the brightness temperature T$_{B}$ used in data assimilation, given that LST plays a fundamental role in the calculation of T$_{B}$ in the satellite channels sensitive to the surface. One of the suggested solutions presented in the literature to this problem and also followed in this work the parameterization of the thermal roughness length Z$_{Oh}$ that in many cases, SSiB included, has the same formulation as the aerodynamic roughness length Z$_{Om}$ This approach is not the most appropriated since that in the atmospheric layer that is directly in contact with the surface, the momentum transport is in part related to the dragging from rough obstacles, what does not applies to heat transfer, therefore the transport is made through molecular diffusivity. Thus, four formulations for Z$_{Oh}$ within the SSiB framework were implemented and then intercompared. The results confirm that the largest errors in the 24h forecasts for sensible and latent heat fluxes and LST were performed for the daytime period for all experiments. Furthermore, a pre-existent overestimate of the simulated LST for the control run and amplified by all formulations for was found in addition to an enhancement of this variable. Although the remote sensedd LST presents better aaggreementwith respect to the information from ERA-interm. It was analyzed the impact of the proposed parameterizations in the weather (24 hours forecat) in the 2 meters that has influence from the sensible heat flux.The results did not demonstrate indication that there is coherence in the coupling. |
| Link de acesso: |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/09.04.15.21
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Resumo: |
O objetivo do presente trabalho foi simular realisticamente a temperatura de superfície terrestre (TST) prognosticada pelo modelo de superfície o Simplified Simple Biosphere (SSiB), acoplado ao Modelo de Circulação Geral da Atmosfera do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos/Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (MCGA-CPTEC/INPE). A principal finalidade do SSiB é resolver os processos de superfície, tais como fluxos de energia e umidade, fornecendo-os ao MCGA-CPTEC/INPE, os quais são de extrema importância na interface entre a superfície e a atmosfera. Entretanto, o modelo SSiB apresenta dificuldades em simular estes fluxos turbulentos o que afeta diretamente no balanço de energia em superfície e contribui para os erros nas previsões da temperatura de superfície terrestre (TST), particularmente no período diurno. A inexatidão da TST é um dos fatores que causa discrepância no resultado da temperatura de brilho T$_{B}$ utilizada na assimilação de dados, uma vez que a TST possui relevância no cálculo de dos canais com sensibilidade a superfície. Uma das soluções apontada pela literatura e que foi aplicada neste trabalho é a parametrização do comprimento de rugosidade térmico $Z_{Oh}$que em muitos modelos de superfície, inclusive modelo SSiB, tem a mesma consideração que o comprimento de rugosidade aerodinâmico Z$_{Om}$Isto está incorreto, uma vez que na camada atmosférica que está em contato com a superfície o transporte da quantidade de movimento é em parte relacionado com arrasto sobre os obstáculos de rugosidade, o que não se aplica a transferência de calor, no qual tem somente a difusividade molecular como mecanismo de transporte. Assim, o objetivo deste trabalho é implementar quatro formulações do Z$_{Oh}$dentro do modelo SSiB e avalia-las com a versão controle do SSiB, isto é, sem parametrização do Z$_{Oh}$ Os resultados confirmaram que os maiores erros nas previsões de 24 horas para os fluxos de calor sensível, latente e a TST são encontrados para os períodos diurnos em todos os experimentos. Além disto, a já existente superestimativa da TST simulada pela versão controle foi amplificada por todas as formulações de Z$_{Oh}$ embora os resultados também indicassem que o prognostico para os fluxos de calor apresentaram um melhor desempenho com relação aos dados de reanálise do ERA-Interim. Ainda foi verificado o impacto destas parametrizações nas previsões de 24 horas na temperatura do ar a 2 metros, a qual é influenciada diretamente pelo fluxo de calor sensível. Os resultados não demonstram sinais de haver uma coerência no acoplamento. |
