Carregar apresentação
A apresentação está carregando. Por favor, espere
PublicouPaulo Paiva Caminha Alterado mais de 8 anos atrás
1
Simulações Numéricas de Escoamentos Atmosféricos: Circulação sobre uma clareira em uma floresta Otávio C. Acevedo Laboratório de Física da Atmosfera - UFSM
2
Sistema de equações governantes da atmosfera Equações do Momento: Equação da continuidade: Equação da energia termodinâmica: Equação de estado: 6 equações, 6 incógnitas (u, v, w, p, T, )
3
- Fechamento do sistema: depende da escala da simulação - Grade:
4
Discretização das equações Exemplo:fica:
5
- Condições iniciais e de contorno - Problemas associados à discretização
6
Tipos de Modelos - GCM (modelos de circulação global)
7
Tipos de Modelos - Modelos de previsão de tempo (global)
8
- Modelos de previsão de tempo (mesoescala)
9
LES - Large Eddy Simulation (simulação dos grandes turbilhões) Leis de Kolmogorov, espectros turbulentos Espectro da componente vertical da velocidade, medidos em Dona Francisca, RS (cortesia de Rodrigo Silva)
10
- Em uma simulação LES, se resolve explicitamente os turbilhões maiores do escoamento; - A resolução da grade deve ser de uma escala que esteja dentro do subintervalo inercial; - A parametrização de subgrade pode, portanto, ser feita a partir das leis de Kolmogorov
11
CLAREIRAS EM UMA FLORESTA As clareiras representam uma porção pequena da superfície total da floresta, mas podem alterar significantemente as propriedades médias e fluxos locais Nós perguntamos: - As clareiras podem ancorar os fluxos de um escalar (CO2 respiratório, evaporação do solo, radônio, etc.)? Quanto é a influência dessas clareiras nos fluxos? - Até que distância da clareira a sua influência é sentida nos fluxos e variáveis médias?
12
FERRAMENTA: modelo LES dx = dy = dz = 2 m domínio: 180 m em x, 120 m em y, 120 m em z. Floresta de 20 m vento 2 m/s no topo
13
Simulações feitas - no-gap: simulação base, sem clareira; - base gap: clareira de 20 x 20 m no centro do domínio, fluxo de calor no solo de 100 W/m 2, ventos no topo do domínio de 2 m/s; - 200: base gap, mas com fluxo de calor no solo de 200 W/m 2 ; - big gap: base gap, mas dimensões da clareira são 40 x 40 m; - windy: base gap, mas ventos de 5 m/s no topo do domínio. Em todos os casos, vapor d´agua foi usado como traçador escalar, com uma fonte horizontalmente uniforme no solo (100 W/m 2 )
14
PERFIS VERTICAIS
15
Mudanças nos perfis de vento causadas pela clareira:
16
CIRCULAÇÕES
17
FLUXOS A clareira aumenta os fluxos acima e depois de seu lugar
18
Mudanças nos perfis dos fluxos causadas pela clareira
19
Aumento local do fluxo de escalar causado pela clareira
20
CONCLUSÕES - Clareiras na floresta causam uma circulação do ar em forma de um vórtice. Sua ocorrência depende das dimensões da clareira, da intensidade do vento e do aquecimento na superfície da clareira; - Clareiras podem determinar que os fluxos de escalares acima de si sejam até 3 vezes maiores que o fluxo médio no domínio; - O perfil do vento se reajusta rapidamente depois da clareira. Perfis de fluxos precisam de distâncias maiores para se reajustar.
Apresentações semelhantes
© 2024 SlidePlayer.com.br Inc.
All rights reserved.