Solução semianalítica para o perfil vertical do vento na camada limite planetária
Resumo
No presente estudo, usando a Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT),
deriva-se uma solução semianalítica para as Equações de Navier-Stokes aplicada à Camada
Limite Planetária (CLP). A técnica combina uma expansão em série com uma integração
por meio de um par de transformada-inversa. A CLP é discretizada em N subintervalos de
maneira que, dentro de cada sub-região, os coeficientes de difusão assumam valores médios, o
que nos permite utilizar perfis mais realísticos para o coeficiente de difusão e que dependem das
características dos turbilhões mais energéticos. Os termos não-lineares são escritos em função
das propriedades cinemáticas do escoamento, como divergência e vorticidade, permitindo que
a solução seja interpretada em termos das condições sinóticas de grande escala. O desempenho
do modelo estudado foi comparado com dados experimentais de vento medidos durante os
experimentos de Wangara. Adicionalmente, os resultados obtidos através do modelo proposto
são comparados com o modelo unidimensional resolvido pelo método de discretização, com
o modelo de duas camadas, com a Lei Logarítmica e com o modelo de Ekman. O método
empregado mostrou-se eficiente para o problema estudado, uma vez que apresentou resultados
coerentes com os disponíveis na literatura.