SIMULAçAo DO CICLO ANUAI DA ATMOSFERA COM UM MODELO MtDIA ZONAL
v.
Brahrnananda Rao e Sergio H. FranchitoInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE 12201-970, C.P. 515, sáo José dos Campos, SP
ABSTRACT
Since the Earth's climate undergoes significant and grossly predictable seasonal changes, an use fuI test of validation of a climatic model is its ability to simulate the annual cycle. In this work a two-Iayer global zonally averaged primitive equations model is used to simulate the annual
cycle of some zonally averaged atmospheric
variables. The model includes parameterizations of friction, diabatic heating, and large-scale eddies. The results show that the annual cycle of the zonally averaged atmosphere is reasonably well simulated.
1. INTRODUCAo
Recentemente muito esforço tem sido dedicado em modelagem climática na realização de experimentos relacionados com mudança climática. Embora os modelos de circulação geral da atmosfera (MCG) têm sido usados para tal finalidade, um meio
eficiente de obter idéias preliminares é o uso de modelos climáticos simplificados. Além disso, há dúvidas que os MCGs atualmente usados para estudos de mudança climática sao de fato superiores a modelos mais simples utilizados para simular os "feedbacks" no clima de escala global e as mudanças de temperatura (Stone e Risbey, 1990). Como o clima do planeta sofre mudanças sazonais significantes, um teste útil para validação de um modelo climático é a sua capacidade em simular o ciclo anual, sendo este, portanto, o experimento mais simples de mudança climática. Neste trabalho e proposta a simulação do ciclo anual da atmosfera usando um modelo climático simples.
2. O MODELO
O modelo usado para este estudo é estatistico-dinâmico média zonal, global, de equações primitivas, em coordenada sigma na vertical. O modelo inclui parametrizações do atrito, aquecimento diabático e turbilhões de grande escala. Maiores detalhes são encontrados em Franchito e Rao (1992).
3. RESULTADOS E DISCUSSOES
Nesta seçao as simulações numéricas sao comparadas com as observações (Oort, 1983). A Fig. 1 mostra a variação anual da
temperatura em 500 mb média zonal. Nota-se uma boa
concordância entre os valores observados e simulados. As posições e magnitudes dos máximos sâo bem simuladas, embora o máximo no Hemisfério Norte ocorra mais cedo na simulação. Na
Fig. 2 é apresentada a variação anual do vento zonal em 250 mb. Novamente, nota-se uma boa concordância entre a simulação e as observações. As posições dos máximos sao bem simuladas, embora as magnitudes sejam menores que as observadas. A variação anual da velocidade vertical é mostrada na Fig. 3. Outra vez, há uma boa concordância entre a simulação e as observações: a célula de Hadley e mais forte no inverno e penetra no hemisfério de verao. Esta célula é mais fraca no hemisfério de verao e situa-se mais distante do equador. As outras células também são razoavelmente bem simuladas.
4. CONCLUSOES
O modelo climático simples apresentado simula razoavelmente bem o ciclo anual da atmosfera média zonal. Assim, pode ser uma "ferramenta" útil na realização de experimentos climáticos, principlamente para obter idéias preliminares e quantitativas das mesmas.
REFERENcIAS BIBLIOGRÂFICAS
FRANCHITO, S. H.; ID\O, surface alterations,
V. B.
1992.
Climatic change due to land (A ser publicado em Climatic Change) .
OORT, A. H. Global atmospheric circulation statistics, NOAA Prof. Papo 5, 323 pp., 1983.
STONE, P. H.; RISBEY, J. S. On the limitations of general circulation climate models, Geophys. Res. Letters, 17, 2173-2176, 1990.
85 65 45 25 w o 5 ;:) f-i= -15 <t -.J -35 -55 -75 D J F M A M J J A S O N D MONTH (a) 85 65 45 w 25 o ;:) f-5 f- H <t 267.8 ...J -15 -35 _ _ _ _ _ 255. 255. -55 -75 235. D J F M A M J J A S O N D MONTH (b)
Fig. 1 Variação anual da temperatura média zonal em 500 mb: a) simulada, b) observada
90 00 - - - . o N o -80 " - - I - - I _ - ' - - - ' - _ . L -.... D J F M A M J J A S MONTH -60 60F - -_ _- - - - --40 ~ 20
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[ I J F M A l v l J J A S O MONTH (a) (b)Fig. 2 Variação do vento zonal em 250 mb: a) simulado, b) observado o ~ o ---~ 7!; ~i!)· I. -1.1 35 l.---~ -65 _,L2 (~ D J F M A M J J A S O N O MONTH ~~ 15 CID ~:__ :.J . J.A~O_- .l~-" -I- "
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Fig. 3 Variação anual da velocidade vertical: a) simulada, b) observado
