Wagner Rodrigues SoaresJose A. Marengo Orsini

wsoares@cptec.inpe.br

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

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.

- Jato de Baixos Níveis da América do Sul-SALLJOcorre em ~850 hPa 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

Fonte: CLIVAR/VAMOS

SRES (Special Report on Emissions Scenarios) “Clima Futuro”

DADOS E METODOLOGIA

A2:A2: mundo heterogêneo; regionalização é dominante; fortalecimento de identidades culturais regionais; alto crescimento populacional e menor preocupação ao desenvolvimento econômico rápido.

Concentração Atmosférica

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

Ano

Conc

entra

ções

A2-CO2

B1-CO2

A2-N2O

B1-N2O

Concentração Atmosférica

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

Ano

Conc

entra

ções

A2-CH4

B1-CH4

CO2 em ppm e N2O em ppb CH4 em ppb

a b

INTRODUÇÃO

Baseline DJF

SRES A2 DJF

Temperaturas (C) HadRM3P

Baseline JJA

SRES A2 JJA

> aquecimento

> aquecimento

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 presençado 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?

INTRODUÇÃO

Num clima de aquecimento Global:

DADOS E METODOLOGIA

Área de estudo

NA

SA

LAOA

NP

LPOP

SP

A

P

DADOS E METODOLOGIA

Modelo Regional e Simulações

HadRM3P (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 A2 do IPCC

Dados do NCEP

Interface de trabalho no PRECIS

Configuração de experimentos

"Providing REgional Climates for Impacts Studies"

Monitoramento de experimentos em tempo real

DADOS E METODOLOGIA

DADOS E METODOLOGIA

Identificação de casos de SALLJ

Critério 1 de Bonner

1 -1 - V(850) ≥ 12 m.s-1

2 -2 - V(850)-V(700) > 6 m.s-1

3 -3 - v(850,700) < 0

4 -4 - |v|(850,700) > |u|(850,700)

Santa Cruz (17.7S; 63W);

Integração de fluxos de umidade

po

ptv qvdp

gQ

1

po

ptu qudp

gQ

1

po

ptt qVdp

gQ

1

DADOS E METODOLOGIA

dp

1000 hPa

700 hPa

0

1

a

a

l

lij dyQQ

dy

j define a longitude para fixar as bordas leste ou oeste (integração na direção y)

la1 é o valor da latitude na borda sul la0 é o valor da latitude na borda norte

0

1

o

o

l

lik dxQQ

dx

índice k (integração na direção x) define a latitude para fixar as bordas norte ou sul

lo1 é o valor da longitude na borda oestelo0 é o valor da longitude na borda leste

Fluxos v ou u

RESULTADOSComparação com dados do NCEP (q)

Umidade específica media (Sup. até 700hPa). A unidade é g.kg-1.

B-ABA

DJFNCEP

DJFHadRM3P

C D D-C

JJANCEP

JJAHadRM3P

Subestima

RESULTADOS

a

Componente zonal do vento. A unidade é m.s-1.

Comparação com dados do NCEP (u)

A B B-A

C D D-C

DJFNCEP

DJFHadRM3P

JJANCEP

JJAHadRM3P

Superestima

RESULTADOS

A B B-A

C D D-C

DJFNCEP

DJFHadRM3P

JJANCEP

JJAHadRM3P

Comparação com dados do NCEP (v)

Componente meridional do vento. A unidade é m.s-1.

Superestima

RESULTADOS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

DJF MAM JJA SON

Nú

me

ro d

e S

AL

LJ

.

1980-1989

2080-2089

Jatos detectados (HadRM3P)

Número de SALLJ detectados em Santa Cruz de la Sierra na Bolívia (17.7S, 63W)

RESULTADOS

Magnitude do vento e cisalhamento vertical

1980-1989

2080-2089

Magnitude do vento em 850hPa e cisalhamento vertical entre os níveis de 850 e 700 hPa. A) Media b) compostos de SALLJ . A unidade é m.s-1.

RESULTADOS

Comparação vq (Santa Cruz) Clima atual x SRES A2SALLJ_DJF_Base SALLJ_DJF_A2

SALLJ_JJA_Base SALLJ_JJA_A2

B-A

D-C

A B

C D

Transporte meridional de umidade na latitude de Santa Cruz de La Sierra (17.7S). A unidade é kg (m.s)-1.

Comparação v e q (Santa Cruz) Clima atual x SRES A2

RESULTADOS

SALLJ_DJF_Base SALLJ_DJF_A2 DIF. q A2-BaseDJF

SALLJ_JJA_Base SALLJ_JJA_A2 DIF. q A2-BaseJJA

DIF. v A2-BaseDJF

DIF. v A2-BaseJJA

Componentes do transporte meridional de umidade (v em m.s-1 , q em g.kg-1) na latitude de Santa Cruz de La Sierra (17.7S).

Mean JJA1980-1989

Mean DJF2080-2089

Mean JJA2080-2089

SALLJJJA

1980-1989

SALLJSON

180-1989

SALLJDJF

2080-2089

SALLJJJA

2080-2089SALLJSON

2080-2089

Mean DJF1980-1989

SALLJDJF

1980-1989

Transporte Zonal de umidade integrado entre a superficie e 700hPa. A unidade é kg (m.s)-1.

RESULTADOSTransporte Zonal de umidade integrado verticalmente

(e)

RESULTADOS

Mean DJF1980-1989

Mean DJF2080-2089

SALLJDJF

1980-1989

SALLJDJF

2080-2089

SALLJDJF

1980-1989

Mean JJA1980-1989

Mean JJA2080-2089

SALLJJJA

1980-1989

SALLJJJA

2080-2089

Transporte meridional de umidade integrado entre a superficie e 700hPa. A unidade é kg (m.s)-1.

Transporte meridional de umidade integrado verticalmente

RESULTADOS

Mean DJF1980-1989

Mean DJF2080-2089

SALLJDJF

1980-1989

SALLJDJF

2080-2089

Mean JJA1980-1989

SALLJJJA

1980-1989

Mean JJA2080-2089

SALLJJJA

2080-2089

Padrões do transporte de umidade integrado verticalmente

Transporte total de umidade integrado entre a superficie e 700hPa. 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.

A B

C D

-1,5

-1,28

-1,76-1,35

-1,96

-0,97

-0,13-0,31

-1,63

-1,72

-1,83-1,27

-3,14

-1,78

0,021-0,25

-2,47

-2,25

-2,89-2,01

-2,98

-1,09

0,01-0,47

-2,51

-2,5

-2,92-2,01

-4,41

-2,49

-0,09-0,47

1980-1989

A22080-2089

A2 SALLJ

2080-2089SALLJ

1980-1989

-0,25

-0,39

-0,18

-0,52

-0,45

-0,65

-0,38

-0,73

RESULTADOSFluxo de umidade (DJF)

Componentes do fluxo de umidade integrado verticalmente entre a superficie e 700 hPa e ao longo das fronteiras laterais das areas representativas das Bacias Amazônica e Paraná-Prata. A unidade é x108kg.s-1.

A B

C D

0,28

0,02

-2,11-1,52

-1,29

-0,65

0,05-0,03

0,09

-0,63

-2,13-1,38

-2,85

-1,99

0,070,02

-0,03

-0,1

-2,83-2,08

-1,87

-0,84

0,18-0,07

-0,23

-0,88

-3,05-2

-3,8

-2,8

0,09-0,01

1980-1989

A22080-2089

A2 SALLJ

2080-2089SALLJ

1980-1989

-0,13

-0,27

0,0

-0,42

-0,28

-0,39

-0,16

-0,49

RESULTADOSFluxo de umidade (JJA)

Componentes do fluxo de umidade integrado verticalmente entre a superficie e 700 hPa e ao longo das fronteiras laterais das areas representativas das Bacias Amazônica e Paraná-Prata. A unidade é x108kg.s-1.

CONCLUSÕES

A) No cenário SRES A2, 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 dooceano Atlântico tropical próximo a costa Norte/Nordeste do Brasil e também no lado lestedos Andes;

C) O transporte de umidade associado ao jato é maior no SRES A2 (2080-2089)do que no clima presente (1980-1989);

A partir da utilização do modelo regional HadRM3P do Hadley Centre foi possível observar:

CONCLUSÕES

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 aquecimentoprincipalmente sobre a Amazônia e no lado Leste dos Andes. Na presença do SALLJo 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 A2 na fronteira NP tanto no verão como no inverno.

A partir da utilização do modelo regional HadRM3P do Hadley Centre foi possível observar: