Avaliação de desempenho dos esquemas de camada limite planetária do modelo WRF para a Região Metropolitana de Salvador - BA

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dc.contributor.advisorMoreira, Davidson Martins
dc.contributor.advisor-coNascimento, Erick Giovani Sperandio
dc.contributor.refereeAlbuquerque, Taciana Toledo de Almeida
dc.contributor.refereeGonçalves, Marcelo Albano Moret Simões
dc.date.accessioned2018-08-01T23:58:03Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T23:58:03Z
dc.identifier.citationKITAGAWA, Yasmin Kaore Lago. Avaliação de desempenho dos esquemas de camada limite planetária do modelo WRF para a Região Metropolitana de Salvador - BA. 2018. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2018.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9450
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santopor
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambientalpor
dc.publisher.initialsUFESpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambientalpor
dc.subjectModelagem atmosféricapor
dc.subjectModelo WRFpor
dc.subjectWRFen
dc.subjectAtmospheric modellingen
dc.subjectPlanetary boundary layeren
dc.subject.br-rjbnCamada limite planetáriapor
dc.subject.br-rjbnSalvador (BA)
dc.subject.br-rjbnBahia
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitáriapor
dc.subject.udc628
dc.titleAvaliação de desempenho dos esquemas de camada limite planetária do modelo WRF para a Região Metropolitana de Salvador - BApor
dc.typemasterThesisen
dcterms.abstractAs trocas de umidade, calor e momento ocorrem dentro da camada limite planetária (CLP) através da mistura associada aos vórtices turbulentos que influenciam as estruturas termodinâmicas e cinemáticas na baixa troposfera. Entretanto, tais vórtices operam em escalas espaço-temporais que não podem ser representadas explicitamente nas escalas de grade e nos passos de tempo empregados na maioria dos modelos numérico de mesoescala. Assim sendo, seus efeitos são expressos nestes modelos através do uso de esquemas de parametrização de CLP. Neste sentido, o presente trabalho utilizou o modelo Weather Research and Forecasting (WRF) para encontrar um conjunto de parametrização física que represente a circulação atmosférica da Região Metropolitana de Salvador (RMS) que conta com diversos complexos industriais que afetam a qualidade do ar da região. Ademais, o trabalho espera contribuir cientificamente com pesquisas relacionadas aos processos atmosféricos representados pelos modelos numéricos que ocorrem em regiões tropicais e costeiras. Visto que não havia, até o presente momento, nenhum estudo realizando qualquer avaliação nesta área com o modelo WRF, avaliou-se o desempenho de seis esquemas de CLP disponíveis no modelo – Boucheau e Lacarrere (BOU), Grenier e Bretherton (GBM), Mellor-Yamada-Janjić (MYJ), MellorYamada-Nakanishi-Niino (MYNN2), Bretherton e Park (UW) e Yonsei University (YSU). A avaliação de desempenho foi realizada utilziando métricas estatísticas de erro médio (MB), raiz do erro quadrático médio (RMSE), erro médio absoluto (MAGE), coeficiente de correlação (r) e índice de concordância (IOA) entre dados simulados e observados nas estações meteorológicas de superfície da região por meio das variáveis atmosféricas temperatura do ar a 2 metros (T2), velocidade e direção do vento a 10 metros (WS10 e WD10). A parametrização MYJ apresentou as melhores métricas estatísticas para o parâmetro WS10; enquanto que BOU e UW se destacaram para a variável WD10. Já em relação a T2, MYNN2 e, novamente, MYJ, apresentaram os melhores resultados. No geral, os resultados indicaram que não houve diferenças estatisticamente significativas usando os diferentes esquemas de CLP. Também foram realizadas análises das alturas da CLP (PBLH) simuladas e dos perfis verticais da umidade relativa, temperatura potencial e velocidade e direção do vento na qual pôde-se observar que o modelo WRF produziu baixos valores da PBLH; entretanto inferiu-se que mesmo assim o modelo foi capaz de apresentar resultados satisfatórios para o comportamento dos perfis verticais. Concluiu-se que o modelo WRF apresentou bom desempenho e foi capaz de simular as condições atmosféricas que caracterizam a RMS.por
dcterms.abstractExchanges of moisture, heat, and momentum occur within the planetary boundary layer (PBL)through mixing associated with turbulent eddiesthat influence the way in which lower-tropospheric thermodynamic and kinematic structures evolve. Howeversuch eddies operate on spatiotemporal scales that cannot be explicitly represented on grid scales and time steps employed in most mesoscale models. As such, their effects are expressed in these models via the use of PBL parameterization schemes. In this way, the present work used the Weather Research and Forecasting (WRF)model to find a set of physical parameterization that represents thelocalatmospheric circulation of theMetropolitan Region of Salvador (RMS) which counts with several industrial complexes that affect the air quality of the region. In addition, the workexpects to contributescientifically to researches related toatmospheric processes represented by numerical models that occur in tropical and coastal regions.Since there wasno previouswork performing any assessment in this area using WRF model, the performance of six PBL schemes were evaluated –Boucheau e Lacarrere (BOU), Grenier e Bretherton (GBM), Mellor-Yamada-Janjić (MYJ), Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino (MYNN2), Bretherton e Park(UW) e Yonsei University (YSU).The model performance was performed using statistical metrics of mean bias (MB), root mean square error (RMSE), mean absolute gross error (MAGE), correlation coefficient (r) and index of agreement (IOA) between simulated and observed data in the surface meteorological stations of the region through the meteorological variables air temperature at 2 meters (T2), wind speed and direction at 10 meters (WS10 and WD10).MYJ scheme showedthe best performance for WS10, while BOU and UW schemes stood out for WD10. Regarding T2, MYNN2 and, again, MYJ, presented the best results.However, it is worth to point out that results indicate that there were no statistically significant differences using different PBL schemes.Analysis of simulated PBLheights (PBLH) and vertical profiles of water vapor, potential temperature and wind speed and direction were also made, it was observed that the WRF model produced low values of PBLH, neverthelessit was inferred that even so the model was able to present satisfactory results for the behavior of vertical profiles.It was concluded that the WRF model presented good performance and was able to simulate the atmospheric conditions that characterize RMS.en
dcterms.creatorKitagawa, Yasmin Kaore Lago
dcterms.formatTexten
dcterms.issued2018-02-26
dcterms.languageporen
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