| 1. Identity statement | |||||||||||||||||||
| Reference Type | Thesis or Dissertation (Thesis) | ||||||||||||||||||
| Site | mtc-m16d.sid.inpe.br | ||||||||||||||||||
| Holder Code | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | ||||||||||||||||||
| Identifier | 8JMKD3MGP7W/37LDEMS | ||||||||||||||||||
| Repository | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2010/06.10.17.46 (restricted access) | ||||||||||||||||||
| Last Update | 2011:02.02.12.50.05 (UTC) sergio | ||||||||||||||||||
| Metadata Repository | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2010/06.10.17.46.48 | ||||||||||||||||||
| Metadata Last Update | 2018:12.06.17.54.08 (UTC) sergio | ||||||||||||||||||
| Secondary Key | INPE-16743-TDI/1677 | ||||||||||||||||||
| Citation Key | Silva:2010:EnAtAm | ||||||||||||||||||
| Title | Energética atmosférica na América do Sul e oceanos adjacentes e impactos climáticos de agentes naturais  | ||||||||||||||||||
| Alternate Title | Atmospheric energy in South America and adjacent oceans and impacts of climate natural forcings | ||||||||||||||||||
| Course | MET-SPG-INPE-MCT-BR | ||||||||||||||||||
| Year | 2010 | ||||||||||||||||||
| Date | 2010-07-01 | ||||||||||||||||||
| Access Date | 2024, Apr. 28 | ||||||||||||||||||
| Thesis Type | Tese (Doutorado em Meteorologia) | ||||||||||||||||||
| Secondary Type | TDI | ||||||||||||||||||
| Number of Pages | 264 | ||||||||||||||||||
| Number of Files | 1 | ||||||||||||||||||
| Size | 9865 KiB | ||||||||||||||||||
| 2. Context | |||||||||||||||||||
| Author | Silva, Lígia Alves da | ||||||||||||||||||
| Group | MET-SPG-INPE-MCT-BR | ||||||||||||||||||
| Committee | Fernadez, Julio Pablo Reyes (presidente) Satyamurty, Prakki (orientador) Dal Lago, Alisson Brito, José Ivaldo Barbosa de Gandu, Adilson Wagner | ||||||||||||||||||
| e-Mail Address | ligiaalvessilva@hotmail.com | ||||||||||||||||||
| University | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | ||||||||||||||||||
| City | São José dos Campos | ||||||||||||||||||
| History (UTC) | 2010-06-10 17:51:42 :: ligiaalvessilva@hotmail.com -> yolanda :: 2010-06-21 18:06:47 :: yolanda -> supervisor :: 2010-08-26 17:50:09 :: supervisor -> ligiaalvessilva@hotmail.com :: 2010-08-27 18:13:24 :: ligiaalvessilva@hotmail.com -> yolanda :: 2010-08-27 19:15:43 :: yolanda -> ligiaalvessilva@hotmail.com :: 2010-08-27 19:20:23 :: ligiaalvessilva@hotmail.com -> supervisor :: 2011-01-20 12:44:13 :: supervisor -> ricardo :: 2011-01-26 16:13:27 :: ricardo -> viveca@sid.inpe.br :: 2011-02-01 12:17:25 :: viveca@sid.inpe.br -> ricardo :: -> 2010 2011-02-02 12:50:05 :: ricardo -> viveca@sid.inpe.br :: 2010 2011-02-11 18:28:21 :: viveca@sid.inpe.br -> administrator :: 2010 2018-12-06 09:36:01 :: administrator -> sergio :: 2010 | ||||||||||||||||||
| 3. Content and structure | |||||||||||||||||||
| Is the master or a copy? | is the master | ||||||||||||||||||
| Content Stage | completed | ||||||||||||||||||
| Transferable | 1 | ||||||||||||||||||
| Keywords | energética clima aerossóis vulcânicos atividade solar impacto energetic climate volcanic aerosols solar activity impact | ||||||||||||||||||
| Abstract | A variabilidade da circulação atmosférica sobre a América do Sul e os oceanos vizinhos é modulada pela circulação global, que é controlada tanto pela variabilidade da atividade solar, quanto por modos internos de oscilação da atmosfera. O acoplamento entre os oceanos e a atmosfera na região tropical desempenha um importante papel na modulação do clima do planeta em escalas de tempo inter-anual, decadal e glacial/inter-glacial. Um grande número de observações indica que o clima terrestre está mudando. O aumento da temperatura da superfície terrestre não é uniformemente distribuído, que indica uma evolução do sistema acoplado oceano-atmosfera para um padrão não uniforme de temperatura. O aumento da temperatura é atribuído principalmente a atividade humana que causa grandes mudanças na composição físico-química atmosférica e nas propriedades da superfície da Terra. No entanto, pode existir contribuição de forçantes naturais (e.g., variabilidade solar, aerossóis vulcânicos e precipitação de partículas energéticas no cinturão de radiação). Neste trabalho, investiga-se a evolução energética dos sistemas de grande escala sobre a América do Sul e oceanos adjacentes durante as últimas três décadas. Utiliza-se o ciclo energético de Lorenz para verificar tendências e oscilações quase-periódicas dos sistemas estudados. Todavia, as tendências e oscilações detectadas são então comparadas com a variabilidade de fenômenos geofísicos e solares. Enquanto, a resposta do El Nino Oscilação Sul (\textit{El Niño-Southern Oscillation} - ENSO) nos sistemas meteorológicos de grande escala é investigada através do Índice de Oscilação Sul (\textit{Southern Oscillation Index} - SOI), a resposta da atividade vulcânica é observada comparando a energética dos sistemas com a profundidade ótica da atmosfera em 550nm. Assim, foi observado que os valores máximos e mínimos das energias potencial e cinética dos sistemas tropicais ocorreram durante períodos de El Niño e La Niña, respectivamente. As mudanças na circulação atmosférica devido a injeção de aerossóis vulcânicos na troposfera e estratosfera das erupções do El Chichon e Mt. Pinatubo foram principalmente observados na Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Um forte acoplamento energético entre os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN) e a ZCIT mostraram que a intensificação da ZCIT implica em intensificação do VCAN e vice-versa. Os processos de instabilidade baroclínica e estabilidade barotrópica predominam, em média, na ZCIT. A conversão negativa de energia cinética dos eddies em energia cinética zonal na região do VCAN sugere a predominância de processos de instabilidade barotrópica na região. Os valores da conversão de energia A$_E$-K$_E$ na Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) indicam predominância de instabilidade baroclínica. As tendências de longos períodos também foram identificadas na energética dos sistemas estudados. A sensibilidade dos sistemas aos forçantes externos foi investigada utilizando o modelo de circulação global acoplado desenvolvido pelo \textit{Goddard Institute for Space Studies} (GISS). Experimentos numéricos foram realizados para identificar as regiões potencialmente afetadas pela variabilidade da irradiância solar total e precipitação de partículas energéticas dos cinturões de radiação. Assim, foi encontrado que as forçantes externas afetam a ZCIT, a ZCAS e a Zona de Convergência do Pacífico Sul (ZCPS), pelas mudanças induzidas na estrutura térmica e composição na média e alta atmosfera. ABSTRACT: The variability of the atmospheric circulation over South America and the adjacent oceans is modulated by the global circulation, which is driven by the solar activity and by internal oscillation modes of the atmosphere. Additionally, the coupling between the oceans and the atmosphere in the tropical region modulates the climate on inter-annual, decadal, and glacial/interglacial time scales. Several observations suggest that the Earths climate is changing. The increase of the surface temperature is not uniformly distributed over the globe, which indicates that the evolution of the atmospheric-oceanic coupled systems leads to non-uniform patterns of temperature. The increase of temperature is mainly attributed to human activity that causes large changes in the atmospheric composition and Earths surface properties. However, there might be a contribution from natural climate forcings (e.g. solar variability, volcanic aerosols, and particle precipitation from the radiation belts). In this work, the evolution of the energetics of the large-scale systems over South America and adjacent oceans during the last three decades is investigated. The Lorenz energy cycle is employed to identify trends and quasi-periodic oscillations of the synoptic systems. Moreover, the trends and oscillations identified are compared to the variability of geophysical and solar phenomena. While the response of the large-scale meteorological systems to El Nino-Southern Oscillation (ENSO) is investigated comparing the energetics of the systems with the Southern Oscillation Index (SOI), the response to volcanic activity is carried out comparing the energetics with the atmospheric optical depth at 500 nm. Maximum and minimum values of the energy components of the tropical systems occur during El Nino and La Nina, respectively. The changes of the atmospheric circulation due to the injection of volcanic aerosols into the troposphere and stratosphere from the El Chichon and Mt. Pinatubo eruptions were mainly observed in the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). A strong coupling between the Upper Tropospheric Cyclonic Vortex (UTCV) and the Intertropical convergence zone was identified, where intensifications of the ITCZ lead to intensifications of the UTCV and vice-versa. The processes related to the baroclinic instability and barotropic stability predominate in the ITCZ. The negative conversion of the eddy kinetic energy to the zonal kinetic energy of the UTCV region suggests the predominance of the barotropic instability in this region. The large values of the A$_E$-K$_E$ energy conversion of the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) indicate the predominance of the baroclinic instability. In addition, long-term trends were also identified in the energy cycle of the synoptic systems studied. The sensibility of the systems to external forcings was investigated employing a general circulation model developed by the \textit{Goddard Institute for Space Studies} (GISS). A set of idealized experiments was realized to identify the regions that are potentially affected by the variability of the total solar irradiance and the high-energy particle precipitation from the radiation belts. The external forcings affect the ITCZ, the SACZ, and the South Pacific Convergence Zone (SPCZ), by inducing changes in the thermal structure and composition of the middle and upper atmosphere. | ||||||||||||||||||
| Area | CEA | ||||||||||||||||||
| Arrangement | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > MET > Energética atmosférica na... | ||||||||||||||||||
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| source Directory Content |
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| agreement Directory Content | there are no files | ||||||||||||||||||
| 4. Conditions of access and use | |||||||||||||||||||
| Language | pt | ||||||||||||||||||
| Target File | publicacao.pdf | ||||||||||||||||||
| User Group | administrator ligiaalvessilva@hotmail.com ricardo supervisor viveca@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br | ||||||||||||||||||
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| Update Permission | not transferred | ||||||||||||||||||
| 5. Allied materials | |||||||||||||||||||
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| 6. Notes | |||||||||||||||||||
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| 7. Description control | |||||||||||||||||||
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