@PhDThesis{Mendonça:2005:InReAn,
author = "Mendon{\c{c}}a, Renata Weissmann Borges",
title = "Estudo das trocas horizontais e verticais de energia durante
epis{\'o}dios de ZCAS: influ{\^e}ncia da resolu{\c{c}}{\~a}o
das an{\'a}lises e dos modelos e da parametriza{\c{c}}{\~a}o de
convec{\c{c}}{\~a}o",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2005",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2005-06-23",
keywords = "Energia, modos normais, modelo de circula{\c{c}}{\~a}o geral
atmosf{\'e}rica, zona de converg{\^e}ncia do Atl{\^a}ntico Sul,
parametriza{\c{c}}{\~a}o de convec{\c{c}}{\~a}o, atmospheric
energy sources, atmospheric general circulation models,
Am{\'e}rica do Sul, convection clouds, parameterization.",
abstract = "As trocas horizontais e verticais de energia para um composto de
sete epis{\'o}dios de Zona de Converg{\^e}ncia do Atl{\^a}ntico
Sul (ZCAS) foram estudadas a partir das an{\'a}lises do National
Centers for Environmental Prediction (NCEP) com
resolu{\c{c}}{\~o}es T062L28, T126L28 e T170L42, utilizando a
teoria de decomposi{\c{c}}{\~a}o em modos normais descrita em
Kasahara e Puri (1981). O estudo foi dividido em duas partes: uma
observacional, onde foi realizada uma an{\'a}lise energ{\'e}tica
do composto de ZCAS, considerando-se a parti{\c{c}}{\~a}o
vertical de energia entre os modos externos e internos, e as
interfer{\^e}ncias entre os modos horizontais de
oscila{\c{c}}{\~a}o Rossby, Kelvin, Misto Rossby-Gravidade,
Gravidade Oeste e Leste; e uma parte de modelagem, em que se
avaliou o desempenho do Modelo Global do Centro de Previs{\~a}o
de Tempo e Estudos Clim{\'a}ticos (CPTEC) em simular a
energ{\'e}tica modal para o composto de ZCAS, enfatizando-se a
influ{\^e}ncia da resolu{\c{c}}{\~a}o espacial do Modelo e de
diferentes parametriza{\c{c}}{\~o}es de convec{\c{c}}{\~a}o
profunda: Kuo, Relaxed Arakawa-Schubert (RAS) e Grell. Observou-se
um m{\'a}ximo de porcentagem de energia total (em torno de 60%)
para os modos internos 4 a 7, com alturas equivalentes entre 100 e
600 metros, especialmente sobre grande parte da Am{\'e}rica do
Sul central e pr{\'o}ximo ao equador, incluindo a regi{\~a}o da
ZCAS; e um m{\'a}ximo secund{\'a}rio para a categoria de modos
externos (n=1 a 3), mais significativo em latitudes altas e
diminuindo em dire{\c{c}}{\~a}o ao equador. Para a
parti{\c{c}}{\~a}o horizontal de energia, as maiores
contribui{\c{c}}{\~o}es foram obtidas para as
auto-intera{\c{c}}{\~o}es dos modos Rossby e Kelvin e
intera{\c{c}}{\~o}es (produto cruzado) entre os modos
Rossby-Kelvin, em todas as categorias de modos verticais, sendo
estas {\'u}ltimas respons{\'a}veis pelas interfer{\^e}ncias
construtivas de energia na regi{\~a}o da ZCAS. As
intera{\c{c}}{\~o}es de energia entre os modos verticais
mostraram um aumento da porcentagem de energia dos Baixos
N{\'{\i}}veis para a Estratosfera, com m{\'a}xima
interfer{\^e}ncia positiva (negativa) de energia em Altos
N{\'{\i}}veis (Estratosfera), para os modos internos 4 a 7. Os
resultados dos experimentos de modelagem mostraram que as
previs{\~o}es utilizando os esquemas de convec{\c{c}}{\~a}o
profunda Kuo, RAS e Grell foram semelhantes entre si e
apresentaram uma boa concord{\^a}ncia em rela{\c{c}}{\~a}o aos
padr{\~o}es obtidos na parte observacional. O emprego de
diferentes esquemas de convec{\c{c}}{\~a}o profunda n{\~a}o
apresentou impactos significativos na parti{\c{c}}{\~a}o e
intera{\c{c}}{\~a}o de energia entre os modos verticais e
horizontais. Um impacto maior foi obtido com o aumento da
resolu{\c{c}}{\~a}o vertical das An{\'a}lises e do Modelo, de
28 para 42 n{\'{\i}}veis, em que um maior n{\'u}mero de modos
internos apresentam um papel relevante nas trocas horizontais e
verticais de energia. ABSTRACT: The horizontal and vertical energy
exchanges for a composite of seven South Atlantic Convergence Zone
(SACZ) episodes were studied by expansion into three-dimensional
normal mode functions (Kasahara and Puri, 1981) using the National
Centers for Environmental Prediction (NCEP) analyses with T062L28,
T126L28 e T170L42 resolutions. In the first part of this study
(observational part), energetics analyses for the SACZ composite
were performed with an emphasis on the vertical energy partition
between external and internal modes and on the energy interactions
within and between various horizontal oscillation modes, such as
Rossby, Kelvin, Mixed Rossby-Gravity and West and East Gravity
modes. In the second part (modelling experiments), the performance
of the CPTEC Global Model in simulating the modal energetics for
the SACZ composite was evaluated, emphasizing the influence of the
model resolution and the three different deep convection
parameterizations: Kuo, Relaxed Arakawa-Schubert (RAS) and Grell.
A maximum share of the total energy (about 60%) was found in the
4th to 7th internal modes with equivalent depths between 100 and
600 meters, especially over the great part of the central South
America and near equator including the SACZ region. As the
latitude increases, the energy is distributed towards the lower
order modes (n = 1 to 3) with the external modes category becoming
dominant at higher latitudes. For the horizontal energy partition,
the most expressive contributions were obtained for the
auto-interactions of the Rossby and Kelvin modes and for Rossby-
Kelvin cross interactions in all vertical modes categories. The
Rossby-Kelvin cross interactions were the main process for
constructive energy interferences in the SACZ region. The vertical
modes interactions indicated that the percentage of total energy
increases from low levels to the stratosphere with maximum
positive (negative) interferences in high levels (stratosphere),
in the 4th to 7th internal modes. The results from the modelling
experiments showed that the model predictions using the Kuo, RAS
and Grell deep convection schemes were similar with each other,
and had a good agreement with the patterns obtained in the
observational part. The use of different deep convection schemes
did not present significant impact in the partition and
interaction of energy between vertical and horizontal modes. A
greater impact was obtained increasing the vertical resolution of
the analyses and the model from 28 to 42 levels. A greater number
of internal modes shows a relevant role in the horizontal and
vertical energy exchanges, in terms of representing the observed
characteristics.",
committee = "Satyamurty, Prakki (presidente) and Bonatti, Jos{\'e} Paulo
(orientador) and Figueroa, Silvio Nilo and Silva Dias, Pedro Leite
da and Gandu, Adilson Wagner",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Study of the horizontal and vertical energy exchanges during SACZ
episodes: influence of the resolution of the analyses and the
models and the convection parameterization",
language = "pt",
pages = "206",
ibi = "6qtX3pFwXQZGivnJSY/HfKoR",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZGivnJSY/HfKoR",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "05 maio 2024"
}