Show simple item record

dc.creatorMartins, Luís Gustavo Nogueira
dc.date.accessioned2017-05-09
dc.date.available2017-05-09
dc.date.issued2015-04-08
dc.identifier.citationMARTINS, Luís Gustavo Nogueira. Using the empirical mode decomposition to determine ocean/atmosphere turbulent fluxes. 2015. 80 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/3930
dc.description.abstractTurbulent fluxes may be directly determined as the statistical covariance between quantities locally observed. Besides environmental and instrumental difficulties associated with taking high frequency measurements over the ocean, there is a source of uncertainty inherent to the estimation of turbulent fluxes in the atmosphere, and it is their contamination by nonturbulent motion. This problem is directly related to the time window over which the covariances are determined and to the cospectral gap that, in theory, separates turbulent and nonturbulent events. In this work, we use a methodology based in the Empirical Mode Decomposition, which allows the precise identification of the cospectral gap for each temporal interval over which the fluxes are determined. Furthermore, this novel methodology allows filtering out oscillation modes associated with nonturbulent events, therefore allowing the use of a time window over which the large turbulent eddies are completely sampled. To test the method, data from two oceanic cruises have been used. One is from project HalocAST-2010 (over Eastern Pacific), and the other is from project Acex 2012 (over Southwestern Atlantic). The use of the new method in 4-h time series resulted in an increase of the absolute values of the fluxes of sensible heat, latent heat and momentum, with respect to those determined with the traditionally used 10-minute time series. For CO2 fluxes, it has been observed a large reduction of the average absolute fluxes, suggesting that such measurement may be largely contaminated by nonturbulent fluxes. When compared to bulk estimates, fluxes obtained by the new methodology show reduced scatter with respect to those determined from fixed 10-minute windows. The scatter reduction of the CO2 flux estimates allowed the determination of a functional relationship between piston velocity and wind speed, which is not possible to be obtained from the 10-minute estimates.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectFluxos turbulentospor
dc.subjectLacuna coespectralpor
dc.subjectDecomposição em Modos Empíricospor
dc.subjectInteração oceano/atmosferapor
dc.subjectTurbulent fluxeseng
dc.subjectCospectral gapeng
dc.subjectEmpirical Mode Decompositioneng
dc.subjectAir/sea interactioneng
dc.titleUsando a decomposição em modos empíricos para determinação de fluxos turbulentos entre oceano/atmosferapor
dc.title.alternativeUsing the empirical mode decomposition to determine ocean/atmosphere turbulent fluxeseng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoFluxos turbulentos são determinados diretamente através da covariância estatística de medidas localmente obtidas. Além das dificuldades ambientais e instrumentais encontradas na realização de medidas de alta frequência em regiões oceânicas, existe uma fonte de incerteza inerente às estimativas de fluxos turbulentos na atmosfera que é a contaminação desses pelos movimentos de mesoescala. Esse problema está diretamente relacionado com a janela temporal em que as covariâncias são calculadas e a lacuna espectral que separa os eventos turbulentos dos não-turbulentos. Nesse trabalho, utilizamos uma metodologia baseada na Decomposição em Modos Empíricos que permite a identificação da lacuna coespectral para cada intervalo em que os fluxos são calculados. Além disso, essa nova metodologia possibilita a filtragem dos modos de oscilação associados aos eventos não-turbulentos, permitido que seja usada uma janela temporal em que os grandes turbilhões sejam suficientemente amostrados. Foram utilizadas as medidas obtidas nos cruzeiros realizados pelos projetos HalocAST-2010 (leste do Pacífico) e ACEx-2012 (Atlântico Sudoeste). O uso da nova metodologia em séries de 4 h resultou em um aumento nos valores absolutos dos fluxos médios de calor sensível, latente e momento em comparação aos tradicionalmente calculados a partir de séries de 10 min. Isso mostra que, além da remoção da contribuição dos eventos de mesoescala, uma melhor representação do transporte associado aos grandes turbilhões também foi obtida. No caso do CO2, foi observada uma grande redução no valor absoluto dos fluxos médios, sugerindo que essa medida possa estar sendo fortemente contaminada pelos eventos não-turbulentos. Quando comparados com estimativas de bulk, os fluxos obtidos pela nova metodologia apresentam menor espalhamento que os calculados a partir de janelas de 10 min. A redução no espalhamento das medidas dos fluxos de CO2, possibilitou a determinação de uma relação funcional da velocidade de transferência com a velocidade do vento, que não pôde ser observada de maneira clara a partir das medidas de 10 min.por
dc.contributor.advisor1Acevedo, Otavio Costa
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796988J8por
dc.contributor.referee1Miller, Scott Dennis
dc.contributor.referee2Pezzi, Luciano Ponzi
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9168878830863753por
dc.contributor.referee3Medeiros, Luiz Eduardo
dc.contributor.referee3Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4710378P8por
dc.contributor.referee4Puhales, Franciano Scremin
dc.contributor.referee4Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4710016J4por
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4482647Z9por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentFísicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApor


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record


O Manancial - Repositório Digital da UFSM utiliza a versão 4.1 do software DSpace.
Av. Roraima, 1000. Cidade Universitária "Prof. José Mariano da Rocha Filho".
Bairro Camobi. CEP: 97.105-900. Santa Maria, RS, Brasil.