Impacts of Wave and Sea Spray on Midlatitude Storm Struture and Intensity Zhang et al. Monthly Weather Review 134 n° 9 S 2006 Pag.: 2418-42 Iury Ângelo.

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1 Impacts of Wave and Sea Spray on Midlatitude Storm Struture and Intensity Zhang et al. Monthly Weather Review 134 n° 9 S 2006 Pag.: 2418-42 Iury Ângelo Gonçalves

2 2 Sumário da Apresentação Introdução Dados e Metodologia Impacto dos fluxos na superfície Efeito das ondas Efeito do spray Acoplado Conclusões

3 3 Introdução Andreas e Emanuel(2001) sugerem que o spray é um excelente mecanismo capaz de mudar a entalpia em regiões de fortes ventos. Wang et al (2001) comentam que a estrutura da camada limite e a convecção próximo do centro do ciclone são modificados por causa do resfriamento causado pelo spray. Doyle (1995); Lionello et al (1998) mostram que o impacto das ondas na pressão em baixos níveis contribui para a redução da intensidade dos ciclones.

4 4 Tipos de Spray Respingo Película Jato Espuma Fonte: http://web.mit.edu/hurricanelab/

5 5 Arrasto das ondas Fonte: http://www.meted.ucar.edu/marine/mod3_wlc_propdis/frameset.htm

6 6 Objetivo Avaliar o impacto do spray e o efeito das ondas nos fluxos entre o oceano-atmosfera e determinar como isso influencia na intensificação das tempestades.

7 7 Metodologia

8 8 MC2 (Mesoscale Compressible Community) – Modelo atmosférico WW3 (Wave Watch) – Modelo de onda Algoritmos para os fluxos turbulentos da interação oceano – atmosfera. Modelos

9 9 Modelo não hidrostático Inteiramente elástico Resolução 0.25º x 0.25º Domínio 25°-58° N e 40°-80°W 30 camadas (11 na camada limite) Tempo de integração 600 seg MC2 -Atmosférico

10 10 Resolução 0.25º x 0.25º. Simula ondas, energia relacionada aos ventos. Mesmo domínio do MC2. WW3 - Ondas

11 11 Princípio Básico de um Modelo Acoplado Oceano-Atmosfera Modelo Atmosférico Modelo Oceânico Processamento Saída atmosféricaSaída oceânica Forçada

12 12 Control MC2-wave MC2-spray Full coupled Casos analisados – Um furacão (Earl-1998) 42 m/s – Duas tempestades Bomb 30 m/s Superbomb 45 m/s Experimentos

13 13 Equações da Turbulência

14 14 Resultados

15 15 Sofre pequena influência Trajetória

16 16 Earl efeito das ondas Bomb e Superbomb spray Pressão

17 17 Spray aumenta. Ondas diminui. Velocidade do Vento Spray (2, 7 e 10 kt ) Ondas( 5, 6 e 7 kt ) Resultado é bem significante onde tem muito spray e as ondas são jovens.

18 18 Swell Wind Sea http://ladiver.com/norcal.html O campo de ondas no oceano

19 19 Pressão Velocidade Ondas (centro) Ondas (leste) Spray (lado oeste) Spray (lado oeste) Área que mais atua Pressão - (a) Spray, (b) Onda Velocidade - (c) Spray, (d) Onda

20 20 Spray afeta com valores diferentes Earl bomb superbomb 2% 12% 25% calor sensível 5% 16% 30% calor latente Depende das condições de umidade, TSM, Campo de vento. Influência nos Fluxos

21 21 Efeitos causados na estrutura da atmosfera

22 22 1. Spray Está relacionado com a evaporação 2. Ondas Modifica o momento e varia os fluxos

23 23 1. Aumenta o fluxo de calor sensível 2. Resfria a camada limite 3. Desestabiliza a camada superficial 4. Fortes movimentos ascendentes 5. Intensifica a tempestade Spray

24 24 Aumento do fluxo de calor sensível Variação máxima é de 0,5 K TSM MC2(spray) - MC2(control)

25 25 1. Resfriamento 2. Desestabiliza a camada 3. Turbulência Movimento vertical Turbulência MC2(spray) - MC2(control)

26 26 1. Máximo umedecimento é de 1,2 g kg¹ 2. Aumento do movimento ascendente 3. Centro da tempestade Umidade Umedecimento MC2(spray) - MC2(control)

27 27 1. A rugosidade realça a perda de energia cinética. 2. Movimentos descendentes 3. Camada mais estável 4. Reduz a tempestade Ondas

28 28 Temperatura potencial bem baixa em relação ao centro Baixa umidade em relação ao centro Temperatura potencial e umidade Umidade Temperatura potencial MC2(wave) - MC2(control)

29 29 Fraco movimento descendente ao redor do centro de tempestade. Máximo resfriamento próximo do centro Camada limite mais estável desintensificação das tempestades. Movimento Vertical Rugosidade e perda de k Movimento vertical (MC2-control) (MC2-wave) - (MC2-control)

30 30 Rugosidade associada com rápida mudança na direção do vento (A) Resfriamento (B), induz uma reduz o movimento vertical. Acoplado Earl Campo de vento Movimento descendente

31 31 Umidade Divergência dinâmica Baixa umidade

32 32 Acoplado Superbomb Ventos fortes favorece a evaporação do spray Maior umidadeMovimento ascendente

33 33 Transporte de umidade Variação de geopotencial Divergência (NA) Convergência (BN) Intensificação

34 34 Pequeno impacto na trajetória Impactos notáveis na intensidade das tempestades Aumento de 25% dos ventos turbulência Dinâmica do spray Dinâmica das ondas O resultado depende da competição(campo de vento, umidade) Conclusão

35 35 Obrigado!