Wagner Rodrigues Soares 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 Wagner Rodrigues Soares Jose A. Marengo Orsini wsoares@cptec.inpe.br

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. Fonte: CLIVAR/VAMOS - Jato de Baixos Níveis da América do Sul-SALLJ Ocorre 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

SRES (Special Report on Emissions Scenarios) “Clima Futuro” DADOS E METODOLOGIA SRES (Special Report on Emissions Scenarios) “Clima Futuro” A2: mundo heterogêneo; regionalização é dominante; fortalecimento de identidades culturais regionais; alto crescimento populacional e menor preocupação ao desenvolvimento econômico rápido. CO2 em ppm e N2O em ppb CH4 em ppb a b

INTRODUÇÃO Baseline DJF SRES A2 DJF Baseline JJA SRES A2 JJA Temperaturas (C) HadRM3P Baseline DJF SRES A2 DJF > aquecimento Baseline JJA SRES A2 JJA > aquecimento

Num clima de aquecimento Global: INTRODUÇÃO Num clima de aquecimento Global: 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 presença do 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?

DADOS E METODOLOGIA Área de estudo NA OA A LA SA NP OP P LP SP

Modelo Regional e Simulações 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 DADOS E METODOLOGIA Interface de trabalho no PRECIS "Providing REgional Climates for Impacts Studies" Configuração de experimentos Monitoramento de experimentos em tempo real

Identificação de casos de SALLJ DADOS E METODOLOGIA Identificação de casos de SALLJ Critério 1 de Bonner 1 - V(850) ≥ 12 m.s-1 2 - V(850)-V(700) > 6 m.s-1 3 - v(850,700) < 0 4 - |v|(850,700) > |u|(850,700) Santa Cruz (17.7S; 63W);

Integração de fluxos de umidade DADOS E METODOLOGIA Integração de fluxos de umidade 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 oeste lo0 é o valor da longitude na borda leste 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 700 hPa Fluxos v ou u dp 1000 hPa

RESULTADOS Comparação com dados do NCEP (q) Subestima B-A DJF NCEP DJF HadRM3P C D D-C Subestima JJA NCEP JJA HadRM3P Umidade específica media (Sup. até 700hPa). A unidade é g.kg-1.

RESULTADOS Comparação com dados do NCEP (u) Superestima B-A B Superestima a DJF NCEP DJF HadRM3P C D D-C JJA NCEP JJA HadRM3P Componente zonal do vento. A unidade é m.s-1.

RESULTADOS Comparação com dados do NCEP (v) Superestima B B-A DJF NCEP DJF HadRM3P C D D-C JJA NCEP JJA HadRM3P Superestima Componente meridional do vento. A unidade é m.s-1.

Jatos detectados (HadRM3P) RESULTADOS Jatos detectados (HadRM3P) Número de SALLJ detectados em Santa Cruz de la Sierra na Bolívia (17.7S, 63W)

Magnitude do vento e cisalhamento vertical 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.

Comparação vq (Santa Cruz) Clima atual x SRES A2 RESULTADOS Comparação vq (Santa Cruz) Clima atual x SRES A2 SALLJ_DJF_Base SALLJ_DJF_A2 B-A A B SALLJ_JJA_Base SALLJ_JJA_A2 D-C 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 Comparação v e q (Santa Cruz) Clima atual x SRES A2 SALLJ_DJF_Base SALLJ_DJF_A2 DIF. q A2-Base DJF DIF. v A2-Base DJF SALLJ_JJA_Base SALLJ_JJA_A2 DIF. q A2-Base JJA DIF. v A2-Base JJA 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).

RESULTADOS Transporte Zonal de umidade integrado verticalmente Mean DJF 1980-1989 Mean DJF 2080-2089 Mean JJA 1980-1989 Mean JJA 2080-2089 SALLJ SON 180-1989 SALLJ DJF 1980-1989 SALLJ DJF 2080-2089 SALLJ JJA 1980-1989 SALLJ JJA 2080-2089 SALLJ SON 2080-2089 Transporte Zonal de umidade integrado entre a superficie e 700hPa. A unidade é kg (m.s)-1.

RESULTADOS Transporte meridional de umidade integrado verticalmente Mean DJF 1980-1989 Mean DJF 2080-2089 Mean JJA 1980-1989 Mean JJA 2080-2089 (e) SALLJ DJF 1980-1989 SALLJ DJF 1980-1989 SALLJ DJF 2080-2089 SALLJ JJA 1980-1989 SALLJ JJA 2080-2089 Transporte meridional de umidade integrado entre a superficie e 700hPa. A unidade é kg (m.s)-1.

RESULTADOS Padrões do transporte de umidade integrado verticalmente Mean JJA 1980-1989 Mean JJA 2080-2089 Mean DJF 1980-1989 Mean DJF 2080-2089 SALLJ DJF 1980-1989 SALLJ DJF 2080-2089 SALLJ JJA 1980-1989 SALLJ JJA 2080-2089 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.

RESULTADOS Fluxo de umidade (DJF) 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 -4,41 -2,49 -0,09 1980-1989 A2 2080-2089 SALLJ -0,39 -0,18 -0,52 -0,45 -0,65 -0,38 -0,73 Fluxo 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.

RESULTADOS Fluxo de umidade (JJA) 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 0,07 -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 -0,01 1980-1989 A2 2080-2089 SALLJ -0,13 -0,27 0,0 -0,42 -0,28 -0,39 -0,16 -0,49 Fluxo 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 partir da utilização do modelo regional HadRM3P do Hadley Centre foi possível observar: 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 do oceano Atlântico tropical próximo a costa Norte/Nordeste do Brasil e também no lado leste dos Andes; C) O transporte de umidade associado ao jato é maior no SRES A2 (2080-2089) do que no clima presente (1980-1989);

CONCLUSÕES A partir da utilização do modelo regional HadRM3P do Hadley Centre foi possível observar: 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 aquecimento principalmente sobre a Amazônia e no lado Leste dos Andes. Na presença do SALLJ o 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.