Balanços de momentos estatísticos de segunda ordem na camada limite atmosférica diurna e noturna em função do vento
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Data
2021-10-28Primeiro membro da banca
Nunes, André Becker
Segundo membro da banca
Maroneze, Rafael
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Neste estudo é feita uma análise observacional de termos dos balanços de momentos
estatísticos de segunda ordem na camada limite planetária como a energia cinética turbulenta
(ECT), o fluxo de calor e a variância de temperatura, por serem mais comumente utilizados
em esquemas de modelos numéricos de previsão de tempo e clima. A análise é feita a partir de
172 dias e noites de observações em uma torre micrometeorológica de 30 m no sul do Brasil,
na cidade de Santa Maria, localizada no Campus da Universidade Federal de Santa Maria. São
utilizados quatro níveis de observação com anemômetros sônicos tridimensionais, instalados
em alturas de 3, 6, 14 e 30 m da superfície. A análise é dividida em períodos diurno
(convectivo) e noturno (estável), e em ambos os casos os termos são relacionados em função
do vento médio próximo a superfície, e de um parâmetro de estabilidade. Aqui são
apresentados os termos de produção mecânica, produção/destruição térmica e dissipação da
equação do balanço de ECT; os termos de produção pelo gradiente térmico e de
produção/destruição térmica da equação do fluxo de calor; os termos de produção por
gradiente e de dissipação de variância de temperatura e os termos de transporte por
turbulência nos três balanços. Não são observados os termos associados ao transporte
horizontal ou a perturbações de pressão. No período diurno, no balanço de ECT a produção
por cisalhamento e flutuabilidade térmica tem papel dominante, enquanto o termo de
dissipação é o principal mecanismo de destruição de turbulência e o resíduo indica que o
termo de transporte de pressão é positivo próximo a superfície. No período noturno, a
produção por cisalhamento e a dissipação são os termos dominantes, enquanto a
flutuabilidade térmica (destruição) é o menor em magnitude. O termo de transporte por
flutuações de pressão depende do regime de turbulência para análise. No balanço de fluxo de
calor diurno, o termo dominante depende da velocidade média do vento ou estabilidade, e a
destruição é relacionada ao termo de covariância de pressão, deduzido pelo resíduo do
balanço e à noite o termo de flutuabilidade é um mecanismo de destruição relevante e
depende do regime de turbulência na camada limite estável. Independente do período, o
balanço de variância de temperatura, mostra um equilíbrio entre o termo de produção do
gradiente térmico e a dissipação. O principal objetivo da dissertação é identificar os termos
dominantes nos balanços e sua dependência da velocidade do vento médio e estabilidade.
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