| 1. Identificação | |||||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | ||||||||||||
| Site | mtc-m16d.sid.inpe.br | ||||||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | ||||||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP7W/3FJUT2P | ||||||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m19/2014/01.20.13.29 | ||||||||||||
| Última Atualização | 2014:04.28.15.12.51 (UTC) administrator | ||||||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m19/2014/01.20.13.29.14 | ||||||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2018:06.05.04.15.08 (UTC) administrator | ||||||||||||
| Chave Secundária | INPE-17322-TDI/2133 | ||||||||||||
| Chave de Citação | Gonçalves:2014:PaEfQu | ||||||||||||
| Título | Parametrizações dos efeitos da quebra de ondas oceânicas e gotículas na modelagem numérica dos processos de troca de CO2, momentum e calor na interface oceano-atmosfera  | ||||||||||||
| Título Alternativo | Parameterizations of breaking waves and droplets effects in the numerical modeling of CO2, momentum, and heat exchange processes at the ocean-atmosphere interface | ||||||||||||
| Curso | MET-MET-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | ||||||||||||
| Ano | 2014 | ||||||||||||
| Data | 2014-02-03 | ||||||||||||
| Data de Acesso | 25 abr. 2024 | ||||||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Meteorologia) | ||||||||||||
| Tipo Secundário | TDI | ||||||||||||
| Número de Páginas | 258 | ||||||||||||
| Número de Arquivos | 1 | ||||||||||||
| Tamanho | 9697 KiB | ||||||||||||
| 2. Contextualização | |||||||||||||
| Autor | Gonçalves, Iury Ângelo | ||||||||||||
| Grupo | MET-MET-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | ||||||||||||
| Banca | Freitas, Saulo Ribeiro de (presidente) Innocentini, Valdir (orientador) Alves, José Henrique Chacaltana, Julio Tomás Aquije Torres Junior, Audálio Rebelo | ||||||||||||
| Endereço de e-Mail | iury.angelo@cptec.inpe.br | ||||||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | ||||||||||||
| Cidade | São José dos Campos | ||||||||||||
| Histórico (UTC) | 2014-01-24 16:19:23 :: iury.angelo@cptec.inpe.br -> yolanda :: 2014-01-29 12:08:26 :: yolanda -> administrator :: 2014-02-20 06:11:26 :: administrator -> iury.angelo@cptec.inpe.br :: 2014-02-21 14:27:53 :: iury.angelo@cptec.inpe.br -> yolanda :: 2014-03-14 13:17:29 :: yolanda -> iury.angelo@cptec.inpe.br :: 2014-03-17 03:58:32 :: iury.angelo@cptec.inpe.br -> administrator :: 2014-04-25 13:19:10 :: administrator -> yolanda@sid.inpe.br :: 2014-04-25 13:42:15 :: yolanda@sid.inpe.br -> yolanda :: 2014-04-28 16:22:09 :: yolanda -> tereza@sid.inpe.br :: 2014-04-29 14:19:15 :: tereza@sid.inpe.br :: -> 2014 2014-04-29 14:20:14 :: tereza@sid.inpe.br -> administrator :: 2014 2018-06-05 04:15:08 :: administrator -> :: 2014 | ||||||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | |||||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | ||||||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | ||||||||||||
| Transferível | 1 | ||||||||||||
| Palavras-Chave | quebra de ondas gotas oceânicas separação do fluxo de ar superfície de abrigo transporte de momentum calor e umidade breaking wave spume droplets air flow separation sheltered surface momentum heat and moisture transport | ||||||||||||
| Resumo | A interação da atmosfera com o oceano agitado engloba trocas de momentum, calor, vapor de água e gases. A rugosidade da superfície do mar ($\textrm \,z_{0}$),a produção de gotículas e a quebra de ondas são três parâmetros importantes no estudo da dinâmica da interação ar-mar, sendo capazes de modificar os transportes que cruzam a interface desses meios, afetando as condições meteorológicas e o clima. Essa pesquisa teve como objetivos (i) avaliar, na presença de ondas, os efeitos de ($\textrm \,z_{0}$) da separação do escoamento do ar (SFA), da superfície de abrigo ($\emph{S}_{a}$) e da produção de gotículas espuma nas transferências de momentum e gás na interface ar-mar utilizando um modelo unidimensional de camada limite, (ii) construir um modelo fortemente acoplado oceano-atmosfera e (iii) utilizar o modelo acoplado para estudar os efeitos das parametrizações de gotículas e do desenvolvimento do mar na evolução, dissipação e trajetórias de ciclones. Foram desenvolvidas parametrizações que quantificam o efeito das gotículas no balanço de CO$_{2}$ à interface ar-mar. Os resultados mostraram que o fluxo gerado pela difusão de gás na superfície das gotículas $\Upsilon_{g}^{s}$modifica o balanço de Co$_{2}$, especialmente em condições em que a velocidade do vento à superfície ($^{u} _{10}$) é maior que 30 m ($s^{-1}$). Para ($^{u} _{10}$) igual a 50 m ($s^{-1}$) e espectro de ondas com período de pico de 16 s, $\Upsilon_{g}^{s}$ alcançou 70\% do fluxo total de CO$_{2}$ na interface, dominando o balanço. Avaliando a distribuição de momentum sobre as ondas, notou-se que o espectro de ondas curtas é essencial para determinar o balanço de momentum e a SFA. Quanto à produção de gotículas, foi observado que a mesma tem potencial para saturar e reduzir o arrasto das ondas, propriedade que não é observada nas simulações em que foi considerado apenas o efeito da superfície de abrigo. Quanto ao acoplamento, foi construído um sistema de modelos acoplados ondas-oceânicas-gotículas-atmosfera, constituído pelo modelo de ondas de superfície oceânica $\emph{WAVEWATCH IJJ}$, pelo modelo atmosférico$\emph{Weather Research Forecast}$ e por um modelo complexo de microfísica de gotículas. No acoplamento, foram incluídos os efeitos da SFA, da $\emph{S}_{a}$, da produção de gotículas e do arrasto do mar. A competição entre as gotículas e o desenvolvimento do mar foi avaliada. Para o estudo, foram escolhidos os ciclones Katrina e Isaac. As análises mostraram que as gotículas reduzem $\textrm \,z_{0}$ e aumentam ($^{u} _{10}$) , além de esfriar e umedecer a camada limite superficial devido ao processo evaporativo. Esse resfriamento evaporativo aumentou a diferença de temperatura entre a superfície do mar e a baixa atmosfera e os movimentos turbulentos em níveis baixos. Logo, houve um crescimento dos transportes verticais de vapor de água e de calor, implicando na intensificação dos ciclones. Por outro lado, o desenvolvimento do mar aumentou a dissipação de energia cinética na superfície e reduziu a diferença de temperatura entre a superfície do mar e a baixa atmosfera. Desse modo, os movimentos verticais em níveis baixos foram reduzidos, favorecendo a redução do ciclone. Foi observado também que as gotículas e o desenvolvimento do mar têm potencial para afetar a dinâmica do espectro de ondas. Na presença de gotículas, a altura significativa das ondas ($\emph{H}_{s}$) aumentou aproximadamente 10\%. Entretanto, quando o efeito do desenvolvimento do mar foi incluído em $\textrm \,z_{0}$, $\emph{H}_{s}$ foi reduzido em 20\%. ABSTRACT: The interaction between atmosphere and rough ocean includes exchange of mometum, heat, water vapor, and gases. The sea surface roughness length ($\textrm \,z_{0}$),the droplet production, and breaking waves are three important parameters in the study of the air-sea interaction dynamic, which are able to modify the transport at the interface, affecting weather and climate. The objectives of this research are (i) to evaluate, in the presence of waves, the effects of ($\textrm \,z_{0}$) the air-flow separation (AFS), the sheltered surface ($\emph{S}_{a}$) and the spume droplets production on the transfer of momentum and gas in theair-sea interface using a one-dimensional boundary layer model, (ii) to build a coupled ocean-droplet-atmosphere model system, and (iii) to use the coupled mo del to study the effects of the spume droplets and roughness length parameterizations on the cyclones evolution, dissipation, and tracks. Parameterizations that quantify the effect of the spume droplets on the CO$_{2}$ flux budget at the air-sea interface were developed. The results showed that the CO$_{2}$ flux due to the diffusion across the droplet surface $\Upsilon_{g}^{s}$ modifies the CO$_{2}$ budget, especially when 10-m wind speed ($^{u} _{10}$) is higher than 30 m($s^{-1}$). For ($^{u} _{10}$) equal to 50 m ($s^{-1}$) and wave spectrum with peak period of 16 s, $\Upsilon_{g}^{s}$: reached 70\% of the total CO$_{2}$ flux, controlling the budget at the interface. The evaluation of the momentum distribution over the waves showed that the shortwave spectrum is essential to calculate the distribution of momentum and the air-flow separation. Regarding the droplets production, the droplets have potential to saturate and reduce the wave drago However, this property is not observed in the simulations where only the effect of sheltered surface is considered . Moreover, a coupled ocean-droplet-atrnosphere model system was built, which consists of the ocean surface wave model WAVEWATCH III, the atmospheric model Weather Research Forecast and a complex model of droplets microphysics. In the coupled model, the effects of the air-flow separatíon, the sheltered surface, the spume droplets and the surface roughness length-were included. The competition between the droplets and the development of the sea was evaluated. For the study, the tropical storm Katrina and Isaac were chosen. The results showed that the droplets decrease $\textrm \,z_{0}$and increase ($^{u} _{10}$) besides to cool and moist the surface boundary layer by the evaporative cooling e increased the difference of temperature between the sea surface and the low atmosphere, and the turbulent motion at low levels, Thus, the vertical transport of water vapor and heat enhanced, favoring the storm intensification. On the other hand, the development of the sea increased the kinetic energy loss at the sea surface and reduced in the air-sea temperature difference. Then, the vertical motions were reduced in low levels, the reducing the storm intensity. The droplets and the development of the sea have the potential to affect the wave spectrum dynamic. In the presence of droplets, the significant wave height ($\emph{H}_{s}$) increased by 10\%. However, when the effect of the development of the sea was included in ($\textrm \,z_{0}$), ($\emph{H}_{s}$) was reduced by 20\%. | ||||||||||||
| Área | MET | ||||||||||||
| Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > MET > Parametrizações dos efeitos... | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | |||||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP7W/3FJUT2P | ||||||||||||
| URL dos dados zipados | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP7W/3FJUT2P | ||||||||||||
| Idioma | pt | ||||||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | ||||||||||||
| Grupo de Usuários | administrator iury.angelo@cptec.inpe.br tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br | ||||||||||||
| Grupo de Leitores | administrator iury.angelo@cptec.inpe.br tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br | ||||||||||||
| Visibilidade | shown | ||||||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | ||||||||||||
| Detentor dos Direitos | originalauthor yes | ||||||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | ||||||||||||
| 5. Fontes relacionadas | |||||||||||||
| Repositório Espelho | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02.53 | ||||||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F35TRS | ||||||||||||
| Acervo Hospedeiro | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 | ||||||||||||
| 6. Notas | |||||||||||||
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