Sensibilidade do modelo MM5 no prognóstico do vento às diferentes parametrizações de Camada Limite Planetária no Centro de Lançamento de Alcântara

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Elizabeth Diane de Jesus Reuter
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/03.08.14.40
Resumo: O regime de vento e as condições da Camada Limite Planetária (PBL) no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) são estudados a fim de propor um melhor desempenho da previsão do vento. Os resultados observacionais obtidos neste estudo estiveram de acordo com os estudos observacionais anteriores da região do CLA. A sensibilidade das simulações para ajustes de parametrizações da PBL é investigada usando a quinta geração Pennsylvania State University-NCAR Modelo de Mesoescala (MM5). Três parametrizações de camada limite utilizadas, além da parametrização de referência, foram selecionadas para avaliação, das quais duas [esquemas de Blackadar (BLK) e Previsão de Médio Alcance (MRF)] são esquemas simples de primeira ordem e não locais, ETA e BT que são esquemas de ordem de fechamento de 1,5 e 2, respectivamente e difusão vertical local. Os dados utilizados foram dos experimentos ocorridos durante os períodos seco (Murici2008) e chuvoso (GPM2010) no CLA, no Maranhão. As comparações são feitas entre as médias das componentes zonal e meridional do vento observadas e simuladas. Os esquemas de MRF e BLK produziram melhores resultados que aqueles de ETA e BT. Apesar disso, MRF e BLK subestimam em torno de 16\% no período chuvoso e o superestimam em média 18\% no período seco as componentes zonal e meridional. Os resultados sugerem uma pequena melhoria na precisão geral das previsões a partir dos ajustes de velocidade de fricção e comprimento de rugosidade climatológicos do CLA, implementados nas parametrizações de MRF e BLK, respectivamente. Efetivamente, houve uma melhora na previsão do vento no CLA para o período chuvoso. Em contrapartida, para o período seco os ajustes propostos ainda não foram bem definidos em termos de ganho, sendo necessários novos ajustes nas parametrizações MRF ou BLK combinado às outras opções físicas, principalmente de radiação, do modelo MM5.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisSensibilidade do modelo MM5 no prognóstico do vento às diferentes parametrizações de Camada Limite Planetária no Centro de Lançamento de AlcântaraSensitivity of wind forecasts with the MM5 model to different Planetary Boundary Layer parametrizations at the Alcântara Launch Center2013-03-28Gilberto Fernando FischMarcos Daisuke OyamaCleber de Souza CorreaClaudio de Castro PellegriniElizabeth Diane de Jesus ReuterInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em MeteorologiaINPEBRCentro de Lançamento de Alcântara(CLA)parametrizações de PBLMM5Alcantara Launch Center (ALC)parameterizations of PBLMM5O regime de vento e as condições da Camada Limite Planetária (PBL) no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) são estudados a fim de propor um melhor desempenho da previsão do vento. Os resultados observacionais obtidos neste estudo estiveram de acordo com os estudos observacionais anteriores da região do CLA. A sensibilidade das simulações para ajustes de parametrizações da PBL é investigada usando a quinta geração Pennsylvania State University-NCAR Modelo de Mesoescala (MM5). Três parametrizações de camada limite utilizadas, além da parametrização de referência, foram selecionadas para avaliação, das quais duas [esquemas de Blackadar (BLK) e Previsão de Médio Alcance (MRF)] são esquemas simples de primeira ordem e não locais, ETA e BT que são esquemas de ordem de fechamento de 1,5 e 2, respectivamente e difusão vertical local. Os dados utilizados foram dos experimentos ocorridos durante os períodos seco (Murici2008) e chuvoso (GPM2010) no CLA, no Maranhão. As comparações são feitas entre as médias das componentes zonal e meridional do vento observadas e simuladas. Os esquemas de MRF e BLK produziram melhores resultados que aqueles de ETA e BT. Apesar disso, MRF e BLK subestimam em torno de 16\% no período chuvoso e o superestimam em média 18\% no período seco as componentes zonal e meridional. Os resultados sugerem uma pequena melhoria na precisão geral das previsões a partir dos ajustes de velocidade de fricção e comprimento de rugosidade climatológicos do CLA, implementados nas parametrizações de MRF e BLK, respectivamente. Efetivamente, houve uma melhora na previsão do vento no CLA para o período chuvoso. Em contrapartida, para o período seco os ajustes propostos ainda não foram bem definidos em termos de ganho, sendo necessários novos ajustes nas parametrizações MRF ou BLK combinado às outras opções físicas, principalmente de radiação, do modelo MM5.The wind regime and conditions of the Planetary Boundary Layer (PBL) in Alcântara Launch Center (ALC) are studied in order to offer better performance in wind forecasting. The observational results obtained in this study were in agreement with previous observational studies of the CLA. The sensitivity of simulations to changes in the planetary boundary layer (PBL) parameterization is investigated using the modified fifth generation Pennsylvania State University-NCAR Mesoscale Model (MM5) and observations from two field campaigns in distinct periods. Three boundary layer parameterizations, in addition to the current parameterization, were selected for evaluation, of which two (Blackadar (BLK) and Medium Range Forecast (MRF) schemes) are simple non-local first order schemes, ETA and BT are schemes of closure order 1.5 and 2, respectively, and local vertical diffusion. The data are from two experiments which occurred during the dry (Murici2008) and wet (GPM2010) seasons at the ALC, in Maranhão. The comparisons are made among the means of the zonal and meridional components of observed and simulated winds. The MRF and BLK schemes produced better results than the ETA and BT schemes. Nevertheless, MRF and BLK underestimate the zonal and meridional wind components by around 16\% in the rainy season and overestimate them by on average 18\% in the dry season. The results suggest that there is a small improvement in the general accuracy of the predictions with the adjustments of friction velocity and climatological roughness of the ALC implemented in the MRF and BLK parameterizations, respectively. Effectively, there was an improvement in the wind prediction at the ALC for the rainy season. 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