Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2011 |
| Autor(a) principal: |
Christopher Alexander Cunningham Castro |
| Orientador(a): |
José Paulo Bonatti |
| Banca de defesa: |
Luciano Ponzi Pezzi,
Tercio Ambrizzi,
Flávio Barbosa Justino |
| 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
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
BR
|
| Resumo em Inglês: |
This study have used the CPTEC/INPE AGCM to explore the role of sea ice extent in the Ross Sea as a forcing of the asymmetric atmospheric circulation in the southern hemisphere during the austral winter (July-September), on a seasonal scale. The impacts have been assessed from the standpoint of positive and negative observed anomalies in ice extent in the Ross Sea. A differential of this study was to use sets with a large number of members (60) in order to increase the potential for signal detection in atmospheric circulation, due to anomalies in sea ice. In a first step, the climatological characteristics of the asymmetric flow in the southern hemisphere high latitudes have been assessed. In general, the model reproduces the main features of the geographic distribution and annual cycles of asymmetric oscillatory patterns, which are the waves of wave number 1 to 4. The model is able to reproduce an important mode of oscillation in the southern hemisphere: the Pacific-South America. Responses due to the anomalous experiments were evaluated in two steps: local and hemispherical responses. The local response is consistent with previous studies. A negative (positive) anomaly in ice cap warms (cools) the lower levels of the atmosphere, increases (decreases) the near surface temperature and decreases (increases) the surface pressure. Large-scale responses indicate that sea ice anomalies are associated with modifications of the jet streams and patterns of planetary waves. In association with less ice, there is a strengthening of the subtropical jet over Australia, and a barotropic wave 2 belt in mid and high latitudes, while the predominant configuration associated to ice in excess is a wave train in subtropical latitudes and the weakening of the jet stream over Australia. Significant anomalies in high frequency activity forming a wave train pattern over southern South America suggest an association between transient activity in this region and anomalies of sea ice in Ross Sea. In the Ross Sea region, the association of enhanced transient activity and anomalous anticyclonic circulation suggest a weakening of the polar vortex. The analysis of standardized temperature anomalies highlighted the existence of Antarctic Dipole in association with sea ice anomalies in the Ross Sea. When the sea ice edge retreats (advances) temperatures become abnormally high (low) in the Ross Sea and low (high) in the seas of Amundsen-Bellingshausen and Weddell. The results of analysis of standardized geopotencial anomalies suggest that anomalies of sea ice might feedback the Pacific-South American pattern. The resulting configurations display a large-scale wave train pattern being originated from the region of anomalies in sea ice. This wave train emanates from the Ross Sea towards East and curves toward low latitudes on the Atlantic Ocean. The anomalous centers invert their polarity in response to the sign reversion in the sea ice anomaly. |
| Link de acesso: |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2011/03.10.17.49
|
Resumo: |
Este estudo utilizou o Modelo de Circulação Geral da Atmosfera do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos para explorar o papel da extensão do gelo marinho no Mar de Ross como forçante da circulação atmosférica assimétrica do Hemisfério Sul, durante o inverno (julho a setembro) austral, em uma escala sazonal. Foram avaliados os impactos decorrentes de anomalias observadas positivas e negativas na extensão de gelo marinho no Mar de Ross. Um diferencial deste estudo foi a utilização de conjuntos com um grande número de membros (60) de maneira a incrementar o potencial de detecção do sinal, na circulação atmosférica, devido às anomalias de gelo marinho. Em uma primeira etapa foram avaliadas características climatológicas da circulação assimétrica de altas latitudes no Hemisfério Sul. De maneira geral, o modelo é capaz de reproduzir as principais características da distribuição geográfica e do ciclo anual dos padrões oscilatórios assimétricos, que são as ondas de número de onda 1 a 4. Ressalta-se a habilidade do modelo em reproduzir um importante modo de oscilação no Hemisfério Sul: o Pacífico-América do Sul. As respostas devidas aos experimentos anômalos foram avaliadas em dois grupos: respostas locais e hemisféricas. A resposta apresentada localmente é consistente com estudos anteriores. Uma anomalia negativa (positiva) na camada de gelo aquece (resfria) os níveis inferiores da atmosfera, aumenta (diminui) a temperatura, e abaixa (aumenta) a pressão em superfície. As respostas de grande escala indicam que anomalias de gelo marinho estão associadas a modificações nas correntes de jato e padrões de ondas planetárias. Os padrões da resposta média mostram que, em associação com menos gelo, configura-se um fortalecimento do jato subtropical, sobre a Austrália, e uma onda 2 barotrópica no cinturão de latitudes médias e altas, enquanto que a configuração predominante no caso de mais gelo é um trem de onda em latitudes subtropicais e o enfraquecimento do jato na mesma região. Os padrões anômalos na atividade de alta frequência sugerem que variações na atividade dos transientes de alta frequência, na forma de um trem de ondas que atravessa o sul da América do Sul podem estar associadas às anomalias de gelo marinho no Mar de Ross; independente do sinal da anomalia. Na região do Mar de Ross, anomalias positivas na atividade transiente associadas a anomalias anticiclônicas na circulação atmosférica de grande escala sugerem um enfraquecimento do vórtice polar. A análise das anomalias normalizadas de temperatura evidenciou a existência do Dipolo da Antártica em associação com as anomalias na camada de gelo marinho no Mar de Ross. Quando o limite do gelo marinho retrocede (avança) as temperaturas configuram-se anomalamente altas (baixas) no Mar de Ross e baixas (altas) nos Mares de Amundsen-Bellingshausen e Weddell. Os resultados decorrentes da análise das anomalias normalizadas de geopotencial sugerem que anomalias de gelo marinho poderiam estar retroalimentando o modo Pacífico-América do Sul. As configurações resultantes exibem um padrão de trem de onda de grande escala sendo originado a partir da região de anomalias de gelo marinho. Este trem de ondas emana-se do Mar de Ross no sentido leste e curva-se em direção as baixas latitudes no Oceano Atlântico. Os centros de circulação anômala revertem a sua polaridade em resposta à reversão do sinal da anomalia no limite do gelo marinho. |
