dc.creator | Brondani, Daiane de Vargas | |
dc.date.accessioned | 2019-12-09T22:15:36Z | |
dc.date.available | 2019-12-09T22:15:36Z | |
dc.date.issued | 2019-08-30 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/19132 | |
dc.description.abstract | The present study is divided into three chapters. In the first chapter, a boundary layer
method is proposed to estimate sensible and latent heat fluxes on a monthly scale, based
on hourly observations of temperature and specific humidity near the surface, as well as
in the vertical profiles in the morning period. It is assumed that advective effects can be
neglected on this timescale so that tendecies of temperature and humidity are controlled
solely by the heat flux convergence in the mixing layer. In the model, growth of the mixing
layer is governed by the sensible heat flux and is opposite to the average thermal stratification
observed from upper air soundings in a given month. The method is tested for three
sites, in which flux estimates are compared to eddy covariance observations without the
use of filters based on synoptic regimes, cloudiness or other meteorological conditions. In
general, the method is shown to provide realistic monthly estimates of the turbulent fluxes
which agree well with the observations. Chapter 2 addresses a necessary refinement in the
flux estimation model, given that the evolution of temperature tends to diverge from the observations
at 2 pm local time, which coincides with the period of maximum air temperature.
The analysis of 170 AmeriFlux flux network sites reveals that the maximum temperature occurs
before heat flux inversion, regardless of site characteristics. In addition, results from a
Weather Research and Forecasting model numerical simulation are presented which show
that the difference between the times of maximum temperature and the inversion in the
sign of the sensible heat flux tends to be smaller than in the observations. Nevertheless,
this difference cannot be explained by cloud cover or advection. Chapter 3 discusses a
hypothesis for the observed decrease in temperature based on the vertical divergence of
the sensible heat flux. At 5 sites classified into high and low towers, the existence of vertical
divergence in the afternoon occurs consistently. However, it is not clear yet how flux
divergence controls the maximum air the time of temperature near the surface. . | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Temperatura do ar | por |
dc.subject | Umidade específica do ar | por |
dc.subject | Fluxos superficiais de energia | por |
dc.subject | Divergência vertical do fluxo de calor | por |
dc.subject | Air temperature | eng |
dc.subject | Specific humidity | eng |
dc.subject | Vertical divergence of heat flux | eng |
dc.title | Convergência vertical dos fluxos turbulentos de energia - implicação em variações de quantidades médias junto à superfície | por |
dc.title.alternative | Vertical convergence of turbulent energy fluxes - implication for mean quantity variations near the surface | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | O presente estudo é dividido em três capítulos. No primeiro, um modelo de camada limite
é proposto para estimar fluxos de calor sensível e latente em escala mensal, baseado nas
observações horárias de temperatura e umidade específica do ar próximo à superfície,
asim como nos perfis verticais no período da manhã. É assumido que efeitos advectivos
podem ser negligenciados nessa escala temporal, de modo que as tendências temporais
de temperatura e umidade são controladas somente pelo convergência vertical do fluxo
de calor na camada de mistura. No modelo, o crescimento na camada de mistura é governado
pelo fluxo de calor sensível e oposto à estratificação térmica média observada a
partir das sondagens de ar superior sobre um dado mês. O método é testado para três
sítios, em que as estimativas de fluxo são comparados às observações de covariância de
vórtices. Nenhum filtro é aplicado baseado nas condições sinóticas, nebulosidade ou outras
condições externas, de modo que o método fornece estimativas mensais realísticas.
Nos três casos, as estimativas dos fluxos se aproximam das observações. O segundo se
refere a um refinamento necessário no modelo de estimativa de fluxos, dado que a evolução
temporal da temperatura tende a divergir das observações a partir das 14 h local, que
coincide com o período de máxima temperatura do ar. Na análise de 170 sítios da rede
de fluxos AmeriFlux é consistente a ocorrência da temperatura máxima antes da inversão
do fluxo de calor, independente das características dos sítios. Além disso, é apresentado
o resultado de uma simulação numérica realizada no modelo Weather Research and Forecasting
que mostra que a diferença entre o horário da temperatura máxima e a inversão
no sinal do fluxo de calor sensível tende a ser menor do que nas observações. Apesar
disso, essa diferença não pode ser explicada por nuvens ou advecção. O terceiro capítulo,
aborda uma hipótese para o decréscimo observado na temperatura baseado na divergência
vertical do fluxo de calor sensível. Em 5 sítios analisados classificados em torres altas e
baixas, a existência da divergência vertical no período da tarde é consistente, porém ainda
não é claro de que modo a divergência controla o horário do máximo de temperatura do ar
próximo à superfície | por |
dc.contributor.advisor1 | Acevedo, Otavio Costa | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8696858608013659 | por |
dc.contributor.referee1 | Fitzjarrald, David Roy | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3452584058159021 | por |
dc.contributor.referee2 | Nascimento, Ernani de Lima | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/1074092256181192 | por |
dc.contributor.referee3 | Martins, Luís Gustavo Nogueira | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/1434914304135873 | por |
dc.contributor.referee4 | Medeiros, Eduardo Luiz de | |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/7629610657980105 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0656979040032667 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Meteorologia | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Meteorologia | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |