Observações do padrão de circulação do vento em escala regional e local na Serra do Mar, SP

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Rogério Lessa de Castro Carneiro
• Orientador(a): Carlos Afonso Nobre, Humberto Ribeiro da Rocha
• Banca de defesa: Gilberto Fernando Fisch, Otávio Costa Acevedo, Roberto Fernando da Fonseca Lyra
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: This study investigated the seasonal variation of the energy balance and atmospheric circulation patterns in local and regional scale on the slopes of the Serra do Mar, on the northern coast of São Paulo, in a preservation area of Atlantic Forest, comprising Altimontana Tropical Rain Forest, belonging State Park of Serra do Mar (2$3°$19´08.4´´S; 4$5°$05´49.2´´W). The study of regional circulation used a network of surface weather stations, located on the slopes of the Serra do Mar and atmospherics soundings using a captive balloon. And for the study of local circulation and energy balance, a watershed located on the plateau, in ocean side of Serra do Mar, with approximately 2k$m^{2}$, was instrumented with a 60m tower with measurements of the radiative and energy fluxes, and 3 masts 30m strategically positioned. There was a seasonal pattern in the annual cycle of temperature, humidity, and radiative and energy flows, controlled by the amount of solar radiation that reaches the surface, showing higher values in summer. In addition to the seasonal variation was also observed on the scale intraseasonal fluctuations modulated by the presence of clouds, especially during the rainy season. The seasonality of atmospheric pressure and mixing ratio was found to be probably linked to the South Atlantic Subtropical High, which in the winter months contributes to the increase of atmospheric pressure and dry air advection over the Serra do Mar. The mean daily cycle of wind direction, indicated the existence of a regional regime breeze, composed by a bimodal pattern of wind direction NNE-SSO, always showing opposite directions on the continental and oceanic slopes. During the day (night) the wind direction was NNE (SSO) formed by the mountain-valley (mountain-valley) breezes on the continental side, and SSO (NNE) by a joint action of mountain-valley and sea (mountain the valley) breezes on the ocean slope. Generally, the diurnal wind systems began at 09 LST with the heating of the slopes and suppressed at 18 LST, with the sunset, when began the nocturnal breeze, due to surface cooling and gravitational forcing. On the ocean slope, the diurnal breeze showed composed by two regional systems of breezes, between 09 and 12 LST by the mountain breeze, and after 12 LST by the sea breeze, which in some cases occupied the entire mixed layer and in others only a fraction. The nocturnal breeze was always confined within the stable boundary layer, and showed in the form of a small nocturnal low-levels jet. Both, diurnal or nocturnal breezes systems proved to be decoupled from large-scale circulation. Locally on the watershed also observed the performance of the regional circulations breezes modulating the local circulation. However, during the transition of the nocturnal to diurnal breeze was observed a thermal local circulation patterns, related with erosion of the stable boundary layer formed during the night within the watershed. Below and above the canopy were observed an opposite directions of local circulation, both at night and during the day. These circulation originated by the deflection of the breezes flow on the slopes of the watershed.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18/2012/02.07.13.26

Este estudo investigou a variação sazonal do balanço de energia e os padrões da circulação atmosférica em escala local e regional, sobre as encostas da Serra do Mar, no litoral Norte do estado de São Paulo, em uma área de preservação de Mata Atlântica, composta por Floresta Ombrófila Densa Altimontana, pertencente Parque Estadual da Serra do Mar (2$3°$19´08,4´´S; 4$5°$05´49,2´´W). O estudo das circulações regionais contou com uma rede estações meteorológicas de superfícies, instaladas sobre as encostas da Serra do Mar e sondagens com um balão cativo. O estudo das circulações locais e do balanço de energia, foi realizado em uma microbacia localizada sobre um planalto na face oceânica da Serra do Mar, com aproximadamente 2k$m^{2}$, instrumentada com uma torre de 60m com medidas dos fluxos radiativos e energéticos, e 3 mastros de 30m. Verificou-se um padrão sazonal no ciclo anual de temperatura, umidade e dos fluxos (radiativos e de energia), controlados pela quantidade de irradiância solar que chega à superfície, apresentando maiores valores no verão. Além da variação sazonal também foi observado flutuações na escala intrassazonal moduladas pela presença de nebulosidade, principalmente no período chuvoso. A sazonalidade da pressão atmosférica e da razão de mistura mostrou-se ligada a Alta Subtropical do Atlântico Sul, que nos meses inverno contribui para o aumento da pressão atmosférica e advecção ar seco sobre a Serra do Mar. As médias do ciclo diário da direção do vento, indicaram a existência de um regime regional de brisas com um padrão bimodal da direção do vento NNE-SSO, sempre com direções opostas sobre a face continental e oceânica. Durante o dia (noite) a direção do vento foi de NNE (SSO) formada pela brisa vale-montanha (montanha-vale) na face continental, e de SSO (NEE) por uma atuação conjunta das brisas vale-montanha e marítima (montanha-vale) na face oceânica. Em geral, os sistemas brisa diurna tiveram início às 09h com o aquecimento das encostas e suprimida às 18h com o por do Sol, onde teve início a brisa noturna decorrente do resfriamento da superfície e forçantes gravitacionais. Na face oceânica a brisa diurna mostrou-se composta por dois sistemas regionais de circulação, entre 09h e 12h LST pela brisa de montanha e após 12h pela brisa marítima, que em alguns casos ocupou toda a camada de mistura e em outros apenas uma fração. A brisa noturna mostrou-se sempre confinada no interior da camada limite estável, na forma de um pequeno jato noturno de baixos níveis, tanto no regime diurno ou noturno os sistemas de brisas mostraram-se desacoplados da circulação de grande escala. Localmente, sobre a microbacia, também se observou a atuação das circulações regionais de brisas modulando a circulação local. Entretanto, no período de transição entre o sistema brisa noturna para a diurna observou-se a formação de padrões de circulação térmica relacionados ao processo de erosão da camada limite estável, formada no período noturno no interior da microbacia. Abaixo do dossel vegetal foram observadas circulações locais opostas acima e abaixo do dossel vegetal, tanto no período noturno quanto no diurno. Estas circulações tiveram origem pela deflexão dos escoamentos das brisas sobre as encostas da microbacia.