O Clima descrito por Simulações Numéricas de Fenômenos Atmosféricos

1. O Clima descrito por Simulações Numéricas de Fenômenos Atmosféricos Dra. NisiaKrusche FísicaAmbiental – C3

2. Modelagem Numérica da Atmosfera O comportamento da atmosfera é governado por um conjunto de leis físicas que expressam como o ar se move, o processo de aquecimento e esfriamento, o papel da umidade e outros. Interações entre a atmosfera e a superfície de terra e oceano subjacente são importantes na determinação do tempo e do clima.

3. Modelagem Numérica da Atmosfera

4. Modelagem Numérica da Atmosfera

5. Variability or variance refers to the range of values between a particular maximum and minimum over time. The horizontal X axis begins on the left with the formation of the Earth 4.5 billion years ago, with orbital cycles occurring within the 100,000 year time scale, NAO and PDO within the 100 year decadal time scale, and the diurnal cycle (daily rotation of Earth on its axis) occurring at 0.0027 of a year. The vertical Y axis show relative variability but is not based on formal measurements. http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/ctl/about1.html#

6. v2 u2 Equações de Água Rasa no plano β Modo Baroclínico =(T,P) β(y+δy) βy Momento: 0 ε («H2) H2 ρ2 η («H1) CAMADA 2 ρ1 v1 Continuidade: H1+η u1 u1 H1 v1 A CAMADA 1 Resolvendo para v: Para o entendimento de ondas atmosféricas tropicais.

7. Ondas Equatoriais Livres Diagrama de Dispersão

8. Edward Lorenz (1917 – ) “… one flap of a sea-gull’s wing may forever change the future course of the weather” “…a batida das asas de uma gaivota pode mudar para sempre a trajetória futura do tempo.” Lorenz, 1963

9. Previsão de consenso: sem geada  SIM NÃO Charlie está planejando colocar concreto amanhã. Ele deveria? Sem geada ? Geada • Ele perde L se concreto congela. • Ele tem gastos fixos (pessoal). • Pode existir uma multa para atrasos na conclusão do trabalho. • Adiando a conclusão do trabalho, ele irá perder outros trabalhos. • Isso custaC. Lp>C? Sep > C/L, não coloque concreto! NÃO Sepde-nota a pro-babilidade de geada.

10. Esquema de Previsão de Conjunto • Duas são as prin-cipais fontes de crescimento do er-ro: incertezas ini-ciais e do modelo. • Previsibilidade de-pende do escoa-mento.

11. Condições Iniciais

12. Começando um NWP: as condições iniciais

13. Observações Oceânicas em Tempo Real Fundeio Flutuadores ARGO XBT (eXpandable BathiThermograph) Satélite SST Nível do Mar

14. TL511 TL799 Sistema de Alta Resolução (Agradeço a Martin Miller, 2006) 2 pontos de grade somente para Majorca em TL511. Grade ~ 40 km No TL799, Majorca é coberta por 6pontos de grade. Grade ~25 km

15. Orografia em TL511 e TL799 TL799 (grade ~ 25km) TL511 (grade ~ 40km) (Fonte: Martin Miller, 2006)

16. JJA DJF Ciclo Anual Médio:Precipitação,V925 e Z500 mm dia-1 Zona de Convergência Intertropical Monções Tropicais Anticiclones Subtropicais Trajetórias de Tempestades Extratropicais Precipitação: Xie-Arkin 1979/80 – 1998/99 V925: ERA40 1962-01 Z500: ERA40 1962-01, CI=10 dam

17. mm dia-1 JJA DJF Erro noCiclo Anual Médio:Precipitação,V925 e Z500 • ZCI • Erro em ambos hemisférios • Pacífico oeste em DJF • Monções Tropicais • Norte da África em JJA • Anticiclones Subtropicais • Atlântico norte em JJA • Trajetórias de Tempestades Extratropicais • Pacífico Norte em DJF Simulações atmosféricas com mo-delo T159 usando ciclo 26R3 com a climatologia “velho aerossol” com-paradas com observações. Dife-renças apresentadas são signifi-cativas ao nível de 10%. . Precipitação: Xie-Arkin 1979/80 – 1998/99 V925: ERA40 1962-01 Z500: ERA40 1962-01, CI=10 dam

18. Espessura Ótica do Aerossol Espessura Ótica em 550 nm AEROSSOL VELHO = FIXO ANUAL AEROSSOL NOVO= COM CICLO ANNUAL, GRÁFICO PARA JULHO Velho: Tanre et al. 1984, Novo: Tegen et al. 1997.

19. mm dia-1 Novo-Velho JJA DJF Impacto do Aerossol no Erro Médio APERFEIÇOAMENTOS • ZCI • Pacífico oeste em DJF • Monções Tropicais • Norte da África em JJA • Anticiclones Subtropicais • Atlântico norte em JJA • Ondas de Rossby responde ao aquecimento africano • Trajetórias de Tempestades Extratropicais • Pacífico Norte em DJF

20. Mudanças Futuras no Clima Melhor estimativa para cenário B1 é1,8°C (o intervalo provável é 1,1°C a 2,9°C), e para o cenário A1FI é 4,0°C (o intervalo provável 2,4°C a 6,4°C).

21. Projeções de Mudanças Futuras no Clima Projeções de curto prazo são insensíveis a escolha de cenário. Projeções de longo prazo dependem do cenário e da sensibili-dade do modelo climá-tico.

22. Mudanças Futuras no Clima Aquecimento pre-visto para o sécu-lo XXI é: maior sobre a ter-ra e na maioria das altas latitudes do norte e menor sobre o oceano sul e em partes do Atlântico Norte

23. Mudanças Futuras no Clima Padrões Previstos para Mudanças de Precipitação Precipitaçãoaumenta muito provavelmente em altas latitudes. Diminuiprovavelmente na maior parte das terras em regiões subtropicais.

24. Mudanças Futuras no Clima Existe agora alta confiança nos padrões previstos de aquecimento e outras características de escala regi-onal, incluindo mudanças em padrões de ventos, precipitação e alguns aspectos de extremos e do gelo.

25. Mudanças Futuras no Clima • A cobertura de neve está prevista para contrair. • Aumento amplamente distribuído da profun-didade do degelo na maioria das regiões de permafrost. • Gelo do mar encolherá tanto no Ártico quanto no Antártico; • Em algumas previsões, gelo do mar do final do verão no Ártico desaparece quase totalmente na metade final do século XXI.

26. Mudanças Futuras no Clima • Muito provavelmente os eventos de extremos quentes, ondas de calor e precipitação intensa continuaram a se tornar mais freqüentes; • Provavelmente osciclonestropicais no futurose tornarão mais intensos, com maiores picos de velocidades do vento e mais precipitação intensa. • Menor confiança sobre decréscimo do número total. • Trajetórias de tempestades extra-tropicais estão prevista se moverem em direção aos pólos com mudanças conseqüentes nos padrões de temperatura, precipitação e ventos.

27. Mudanças Futuras no Clima • Aquecimento antropogênico e aumento do nível do mar continuarão por séculos devido a escalas temporais associadas a processos e retro alimentação climáticas, mesmo se as concentrações de gás de efeito estuda se estabilizarem. • Temperaturas mais quente em de 1,9 a 4,6°C do que na era pré-industrial serão mantidas por milênios…eventual derretimento do gelo da Groenlândia, aumento do nível do mar em 7 m, comparável a 125.000 anos atrás.