Análise do balanço de energia entre a interface atmosfera-gelo-água sobre o Mar de Weddell

The polar regions play a crucial role in the climate of the planet, as they constitute true energy sinks. The Antarctic continent presents physical and geographical characteristics that provide the generation of adverse weather conditions, having another important attribute the great interannual var...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Brito Neto, Francisco Agustinho de
Other Authors: Mendes, David, Spyrides, Maria Helena Constantino, Silva, Cláudio Moisés Santos e, Cintra, Márcio Machado, Gonçalves, Weber Andrade, Nobre, Paulo
Format: Master Thesis
Language:Portuguese
Published: Brasil 2017
Subjects:
Online Access:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24754
Description
Summary:The polar regions play a crucial role in the climate of the planet, as they constitute true energy sinks. The Antarctic continent presents physical and geographical characteristics that provide the generation of adverse weather conditions, having another important attribute the great interannual variability of the sea ice. This study has as one of the objectives to study and evaluate the behavior of marine ice conditions at fixed points in the sea of Weddell, as well as the energy flows in surface and temperature of the air, using a dynamic model punctual. The area of study corresponds to the sea of Weddell situated in the southern part of the Atlantic Ocean, between the latitudes 83 ° 10 ' South at 55 ° 00 ' South and longitudes 84 ° 00 ' West at 10 ° 00 ' East. This area covers approximately 3.4 million km² corresponding to approximately the size of Weddell. Another objective is to characterize the surface climatic conditions in the region. For this use daily data of atmospheric pressure on surface, speed and direction of the wind, in addition to the air temperature at 2 meters, from 6 meteorological stations of the Argentine Antarctic Institute located along the Continental edge that comprises the sea of Weddell. In this way, a study of the extreme conditions at wind speed was carried out, with data of reanalysis of the Era-Interim, for the winds of the region and the south, pressure at the average sea level and geopotential height. For the initial conditions that feed the time model of marine ice, data were used of the daily energy flows and radiation from the reanalysis of NCEP/NCAR. The study period comprises January from 1979 to December 2015. As for the characterization of the weather conditions on the sea of Weddell it was observed that when there are extreme events in the region, these were associated with transient extratropical cyclones. It also has an impact on the increase in temperature in most stations due to the advection of temperature from smaller latitudes. The simulations with the punctual model showed that snow is a great controller in the rate of growth and melting of sea ice over the sea of the Weddell. Meanwhile, the model underestimates the air temperature at all simulated points. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) As regiões polares têm um papel crucial no clima do planeta, pois constituem verdadeiros sumidouros de energia. O continente Antártico apresenta características físicas e geográficas que propiciam a geração de condições meteorológicas adversas, tendo outro importante atributo a grande variabilidade interanual do gelo marinho. Este estudo tem como um dos objetivos estudar e avaliar o comportamento das condições de gelo marinho em pontos fixos no Mar de Weddell, assim como os fluxos de energia em superfície e temperatura do ar, utilizando um modelo dinâmico pontual. A área de estudo corresponde ao Mar de Weddell situado na parte mais ao sul do oceano Atlântico, entre as latitudes 83° 10’ Sul a 55° 00’ Sul e longitudes 84° 00’ Oeste a 10° 00’ Leste. Esta área cobre aproximadamente 3,4 milhões de Km² correspondendo aproximadamente o tamanho do Giro de Weddell. Um outro objetivo é caracterizar as condições climáticas em superfície na região. Para isso utilizaram-se dados diários de Pressão Atmosférica em Superfície, Velocidade e Direção do Vento, além da Temperatura do ar a 2 metros, oriundos de 6 estações meteorológicas do Instituto Antártico Argentino localizados ao longo da borda continental que compreende o Mar de Weddell. Desta forma, realizou-se um estudo das condições extremas na velocidade do vento, com dados de reanálise do Era-Interim, para os ventos zonal e meridional, pressão ao nível médio do mar e altura geopotencial. Para as condições iniciais que alimentam o modelo pontual de gelo marinho, utilizaram-se dados dos fluxos de energia e radiação diários provenientes das reanálises do NCEP/NCAR. O período de estudo compreende janeiro de 1979 a dezembro de 2015. Quanto à caracterização das condições meteorológicas sobre o Mar de Weddell observou-se que quando há eventos extremos na região, estes estavam associados a ciclones extratropicais transientes. Tendo também impacto no aumento da temperatura na maioria das estações, devido à advecção de temperatura oriundo de latitudes menores. As simulações com o modelo pontual mostraram que a neve é um grande controlador na taxa de crescimento e derretimento do gelo marinho sobre o Mar do Weddell. Enquanto, que o modelo subestima a Temperatura do Ar em todos os pontos simulados.