Avaliaes de Fluxos de Umidade Mdios e Associados

Avaliações de Fluxos de Umidade Médios e Associados ao Jato de Baixos Níveis da América do Sul. Clima Atual e Cenário de Aquecimento Global do IPCC Wagner Rodrigues Soares Jose A. Marengo Orsini wsoares@cptec. inpe. br

INTRODUÇÃO - Jato de Baixos Níveis-LLJ Fortes escoamentos que apresentam máxima velocidade do vento na baixa atmosfera e ocorrem no lado leste de cadeias montanhosas. Fonte: CLIVAR/VAMOS - Jato de Baixos Níveis da América do Sul. SALLJ Ocorre em ~850 h. Pa lado leste dos Andes na América do Sul. Importância do SALLJ: Transporta umidade da bacia Amazônica para a bacia Paraná-Prata (região de saída do SALLJ) a qual representa uma região de grande importância na econômica da AS. - Agropecuária; - Industria; - Geração de energia hidroelétrica. Fonte: CLIVAR/VAMOS

DADOS E METODOLOGIA SRES (Special Report on Emissions Scenarios) “Clima Futuro” A 2: mundo heterogêneo; regionalização é dominante; fortalecimento de identidades culturais regionais; alto crescimento populacional e menor preocupação ao desenvolvimento econômico rápido. CO 2 em ppm e N 2 O em ppb CH 4 em ppb a b

INTRODUÇÃO Temperaturas (C) Had. RM 3 P Baseline DJF Baseline JJA SRES A 2 DJF > aquecimento SRES A 2 JJA > aquecimento

INTRODUÇÃO Num clima de aquecimento Global: A) Ocorrem + ou - casos de SALLJ? B) O transporte de umidade médio na baixa atmosfera é maior ou menor? C) O transporte de umidade associado ao jato é maior ou menor? D) O SALLJ é mais intenso (vento)? E) A quantidade de umidade na baixa atmosfera é maior ou menor na presença do SALLJ? F) O padrão do transporte de umidade na baixa atmosfera muda? G) Como se comporta a troca de fluxos de umidade na baixa atmosfera entre a Bacia Amazônica e Paraná-Prata?

DADOS E METODOLOGIA Área de estudo NA OA A LA SA NP OP P SP LP

DADOS E METODOLOGIA Modelo Regional e Simulações Had. RM 3 P (Hadley Centre ) PRECIS (Providing Regional Climates for Impacts Studies) Resolução espacial de 50 Km (lat/lon) Resolução temporal de 1 dia Simulação 1 período de 1980 até 1989 “clima atual”. Simulação 2 período de 2080 até 2089 e representa um possível clima futuro de efeito estufa a partir do cenário SRES A 2 do IPCC Dados do NCEP

DADOS E METODOLOGIA Interface de trabalho no PRECIS "Providing REgional Climates for Impacts Studies" Configuração de experimentos Monitoramento de experimentos em tempo real

DADOS E METODOLOGIA Identificação de casos de SALLJ Critério 1 de Bonner 1 - V(850) ≥ 12 m. s-1 2 - V(850)-V(700) > 6 m. s-1 3 - v(850, 700) < 0 4 - |v|(850, 700) > |u|(850, 700) Santa Cruz (17. 7 S; 63 W);

DADOS E METODOLOGIA Integração de fluxos de umidade índice k (integração na direção x) define a latitude para fixar as bordas norte ou sul lo 1 é o valor da longitude na borda oeste lo 0 é o valor da longitude na borda leste dx 700 h. Pa dy dp Fluxos v ou u 1000 h. Pa j define a longitude para fixar as bordas leste ou oeste (integração na direção y) la 1 é o valor da latitude na borda sul la 0 é o valor da latitude na borda norte

RESULTADOS Comparação com dados do NCEP (q) A B DJF NCEP DJF Had. RM 3 P C D B-A D-C Subestima JJA NCEP JJA Had. RM 3 P Umidade específica media (Sup. até 700 h. Pa). A unidade é g. kg-1.

RESULTADOS Comparação com dados do NCEP (u) A B B-A Superestima a DJF NCEP DJF Had. RM 3 P C D JJA NCEP JJA Had. RM 3 P Componente zonal do vento. A unidade é m. s-1. D-C

RESULTADOS Comparação com dados do NCEP (v) A B DJF NCEP DJF Had. RM 3 P C D JJA NCEP JJA Had. RM 3 P Componente meridional do vento. A unidade é m. s-1. B-A D-C Superestima

RESULTADOS Jatos detectados (Had. RM 3 P) Número de SALLJ detectados em Santa Cruz de la Sierra na Bolívia (17. 7 S, 63 W)

RESULTADOS Magnitude do vento e cisalhamento vertical 1980 -1989 2080 -2089 Magnitude do vento em 850 h. Pa e cisalhamento vertical entre os níveis de 850 e 700 h. Pa. A) Media b) compostos de SALLJ. A unidade é m. s-1.

RESULTADOS Comparação vq (Santa Cruz) Clima atual x SRES A 2 SALLJ_DJF_Base A SALLJ_JJA_Base C SALLJ_DJF_A 2 B-A B SALLJ_JJA_A 2 D-C D Transporte meridional de umidade na latitude de Santa Cruz de La Sierra (17. 7 S). A unidade é kg (m. s)-1.

RESULTADOS Comparação v e q (Santa Cruz) Clima atual x SRES A 2 SALLJ_DJF_Base SALLJ_JJA_Base SALLJ_DJF_A 2 SALLJ_JJA_A 2 DIF. q A 2 -Base DJF DIF. q A 2 -Base JJA DIF. v A 2 -Base DJF DIF. v A 2 -Base JJA Componentes do transporte meridional de umidade (v em m. s-1 , q em g. kg-1) na latitude de Santa Cruz de La Sierra (17. 7 S).

RESULTADOS Transporte Zonal de umidade integrado verticalmente Mean DJF 1980 -1989 Mean DJF 2080 -2089 Mean JJA 1980 -1989 Mean JJA 2080 -2089 SALLJ SON 180 -1989 SALLJ DJF 1980 -1989 SALLJ DJF 2080 -2089 SALLJ JJA 1980 -1989 SALLJ SON 2080 -2089 Transporte Zonal de umidade integrado entre a superficie e 700 h. Pa. A unidade é kg (m. s)-1. SALLJ JJA 2080 -2089

RESULTADOS Transporte meridional de umidade integrado verticalmente Mean DJF 2080 -2089 Mean DJF 1980 -1989 Mean JJA 2080 -2089 (e) SALLJ DJF 1980 -1989 SALLJ DJF 2080 -2089 SALLJ JJA 1980 -1989 Transporte meridional de umidade integrado entre a superficie e 700 h. Pa. A unidade é kg (m. s)-1. SALLJ JJA 2080 -2089

RESULTADOS Padrões do transporte de umidade integrado verticalmente Mean DJF 1980 -1989 SALLJ DJF 1980 -1989 Mean DJF 2080 -2089 SALLJ DJF 2080 -2089 Mean JJA 1980 -1989 SALLJ JJA 1980 -1989 Mean JJA 2080 -2089 SALLJ JJA 2080 -2089 Transporte total de umidade integrado entre a superficie e 700 h. Pa. O tamanho dos vetores indica a magnitude do fluxo de umidade em kg (m. s)-1. As seombras cinzas demimitam os valores em 170 kg (m. s)-1 indicando o caminho onde o fluxo é mais intenso.

RESULTADOS Fluxo de umidade (DJF) A B -2, 47 -1, 5 -1, 35 -2, 01 -1, 76 -0, 25 -0, 45 -1, 28 -2, 25 -1, 96 -0, 31 -2, 98 -0, 39 -0, 13 -0, 47 -0, 65 -1, 09 -0, 97 Componentes do fluxo de umidade integrado verticalmente entre a superficie e 700 h. Pa e ao longo das fronteiras laterais das areas representativas das Bacias Amazônica e Paraná-Prata. A unidade é x 108 kg. s-1. -2, 89 1980 -1989 0, 01 A 2 2080 -2089 C D -2, 51 -1, 63 -1, 27 -0, 18 -1, 83 -2, 01 -0, 38 -1, 72 -2, 5 -3, 14 -0, 25 -2, 92 -4, 41 -0, 52 0, 021 -1, 78 SALLJ 1980 -1989 -0, 47 -0, 73 -2, 49 -0, 09 A 2 SALLJ 2080 -2089

RESULTADOS Fluxo de umidade (JJA) A B -0, 03 0, 28 -1, 52 -2, 08 -2, 11 -0, 13 -0, 28 -0, 1 0, 02 -1, 29 -0, 03 -1, 87 -0, 27 -0, 07 0, 05 -0, 39 -0, 84 -0, 65 Componentes do fluxo de umidade integrado verticalmente entre a superficie e 700 h. Pa e ao longo das fronteiras laterais das areas representativas das Bacias Amazônica e Paraná-Prata. A unidade é x 108 kg. s-1. -2, 83 1980 -1989 0, 18 A 2 2080 -2089 C D -0, 23 0, 09 0, 0 -1, 38 -2, 13 -2 -0, 16 -0, 63 -0, 88 -2, 85 0, 02 -0, 42 -1, 99 -3, 05 -3, 8 0, 07 SALLJ 1980 -1989 -0, 01 -0, 49 -2, 8 0, 09 A 2 SALLJ 2080 -2089

CONCLUSÕES A partir da utilização do modelo regional Had. RM 3 P do Hadley Centre foi possível observar: A) No cenário SRES A 2, durante o verão e inverno, existe maior ocorrência de SALLJ; B) O transporte de umidade médio zonal e meridional na baixa atmosfera é maior num possível clima futuro de forte aquecimento global. A componente meridional do transporte de umidade é mais intensa no lado leste dos Andes enquanto que a componente Zonal é mais intensa na região do oceano Atlântico tropical próximo a costa Norte/Nordeste do Brasil e também no lado leste dos Andes; C) O transporte de umidade associado ao jato é maior no SRES A 2 (2080 -2089) do que no clima presente (1980 -1989);

CONCLUSÕES A partir da utilização do modelo regional Had. RM 3 P do Hadley Centre foi possível observar: D) O vento associado ao SALLJ é mais intenso sobre Santa Cruz de la Sierra no cenário de aquecimento do que no clima atual. Jato mais intenso; E) A quantidade de umidade na baixa atmosfera no composto de jatos é maior sobre Santa Cruz de la Sierra no cenário de aquecimento do que no clima atual. Jato mais úmido; F) O padrão do transporte de umidade médio é mais intenso no clima de aquecimento principalmente sobre a Amazônia e no lado Leste dos Andes. Na presença do SALLJ o esse transporte é intensificado deste a costa Norte/Nordeste do Brasil até a região de saída do jato; G) A presença do SALLJ tanto no clima atual como no cenário de fortes concentrações de gases de efeito estufa fez aumentar os fluxos de umidade que atravessam as fronteiras Oeste e/ou Sul da Amazônia, causando diminuição de convergência horizontal de umidade nesta bacia. Um aumento de convergência foi observado região da Bacia Paraná-Prata. O maior fluxo de umidade foi observado no SRES A 2 na fronteira NP tanto no verão como no inverno.