Avaliação das parametrizações físicas do modelo WRF para a camada limite atmosférica para a região Metropolitana da Grande Vitória

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dc.contributor.advisor-co1Reis Junior, Neyval Costa
dc.contributor.advisor1Albuquerque, Taciana Toledo de Almeida
dc.contributor.advisor2Santos, Jane Meri
dc.contributor.authorVelásquez, Juan Felipe Medina
dc.contributor.referee1Pimentel, Luiz Claudio Gomes
dc.contributor.referee2Moreira, Davidson Martins
dc.date.accessioned2018-08-01T23:58:00Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T23:58:00Z
dc.date.issued2017-04-05
dc.description.abstractThe main objective of this work is to evaluate the performance of the different PBL physical parameterizations available in the Weather Research and Forecasting model (WRF) 3.6.1., in order to identify which one best represents the meteorological conditions of the Metropolitan Region of Grande Vitória (RMGV) in the two most representative periods of the region, winter and summer. The achieve this goal, were made a total of 34 simulations, 12 for the winter period (07/2010) e 12 for the summer period (02/2016), with which all the PBL parameterizations were evaluated, except QNSE (Quasi-normal Scale Elimination) and the MYNN (Mellor-Yamada Nakanishi Niino) level 2.5 and 3, with their respective CLS parameterization available in the model. For these simulations, tow nested domains were used where the major domain has a spatial resolution of 5 km, forming a 5 x 5 km domain with 49 x 49 cells covering the entire state of Espírito Santo, part of the Minas Gerais, Rio de Janeiro and Bahia and the smaller domain has a spatial resolution of 1 km, forming a 1 x 1 km domain with 120 x 120 cells comprising the entire RMGV. both with a vertical structure represented by 21 vertical layers and centered at the coordinates 20,25 ° S and 40,29 ° W. In order to achieve the main goal, the model data obtain with each parameterization were compared with the data measured in the stations belonging to RMAQAR and the airport of surface temperature (2 m), wind and speed direction (10 m), using the statistical parameters mentioned in subsection 4.3 of this dissertation. The results showed that the parameterization that best represented the values of the meteorological variables previously mentioned for the summer period was the parameterization used in the modeling M_1 that corresponds to the YSU schemes for CLA and the improved MM5 for the CLS, with the Carapina station presenting simulated values closer to the real values observed. On the other hand, for the winter period, the parameterization that best represented the values of the mentioned meteorological variables was the parameterization used in the modeling M_12 that corresponds to the schemes UW for the CLA and the MM5 for the CLS, being Cariacica and airport the stations that presented an accuracy between the simulated data and the real data observed. The results presented by both parameterizations show that the best results are presented for wind speed, followed by surface temperature and wind direction. These results suggest the need to test the other physical parameterizations available in the model in order to improve the prediction results of the meteorological variables for the RMGV and thus to have better results at the moment of using this data in dispersion models.eng
dc.description.resumoEste trabalho tem como objetivo principal avaliar o desempenho das diferentes parametrizações físicas da Camada Limite Atmosférica (CLA) disponíveis no modelo meteorológico Weather Research and Forecasting (WRF) 3.6.1., com o fim de identificar qual delas representa melhor as condições meteorológicas da Região Metropolitana da Grande Vitória (RMGV) em dois meses pertences aos dois períodos estacionais mais representativos da região, inverno e verão. Para lograr dito objetivo, foram realizadas 34 simulações, onde 17 ocorreram no período de inverno (07/2010) e 17 para o período de verão (02/2010), com as quais foram avaliadas todas as parametrizações da CLA, excetuando a QNSE (Quasi–normal Scale Elimination) e as MYNN (Mellor–Yamada Nakanishi Niino) nível 2.5 e 3, com suas respectivas parametrizações da Camada Limite Superficial (CLS) disponíveis no modelo. Nestas simulações foram utilizados dois domínios aninhados onde o domínio maior tem uma resolução espacial de 5 km, formando um domínio de 5 x 5 km com 49 x 49 células que cobre todo o estado do Espírito Santo, parte do Minas Gerais, Rio de Janeiro e Bahia e o domínio menor tem uma resolução espacial de 1 km, formando um domínio de 1 x 1 km com 120 x 120 células que compreende toda a RMGV. Ambos domínios contam com uma estrutura vertical representada por 21 camadas verticais e encontram-se centrados nas coordenadas 20,25°S e 40,29°W. Foram comparados, utilizando uma série de parâmetros estatísticos, os dados simulados pelo modelo WRF obtidos nas diferentes modelagens com as variáveis meteorológicas de temperatura superficial (2 m), velocidade e direção do vento (10 m) com os dados reais medidos pelas estações pertences a Rede Automática de Monitoramento da Qualidade do Ar (RAMQAr) e o aeroporto da RMGV. Os resultados mostraram que a parametrização que melhor representou os valores das variáveis meteorológicas anteriormente mencionadas para o período de verão foi a parametrização utilizada na modelagem M_1 que corresponde aos esquemas YSU para a CLA e a MM5 melhorado para a CLS, sendo a estação Carapina a que apresenta valores simulados mais pertos aos valores reais observados. Por outro lado, para o período de inverno, a parametrização que melhor representou os valores das variáveis meteorológicas mencionadas foi a parametrização utilizada na modelagem M_12 que corresponde aos esquemas UW para a CLA e a MM5 para a CLS, sendo Cariacica e aeroporto as estações que apresentaram uma acurácia maior entre os dados simulados e os dados reais medidos. Os resultados apresentados por ambas parametrizações mostram que os melhores resultados se apresentam para a velocidade do vento, seguida da temperatura superficial e a direção do vento. Estes resultados sugerem a necessidade de testar as outras parametrizações físicas disponíveis no modelo com o fim de melhorar os resultados das predições das variáveis meteorológicas para a RMGV e assim posteriormente ter melhores resultados no momento de utilizar estes dados em modelos de dispersão.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9447
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.subjectWRFeng
dc.subjectPlanetary Boundary Layereng
dc.subjectPhysical parameterizationseng
dc.subjectRMGVpor
dc.subjectCamada Limite Atmosférica.por
dc.subjectParametrizações física.por
dc.subjectModelo WRFpor
dc.subjectparametrizações físicaspor
dc.subject.br-rjbnCamada limite planetária.
dc.subject.br-rjbnMeteorologia.
dc.subject.br-rjbnVitória, Região Metropolitana de (ES).
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.subject.udc628
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dc.typemasterThesis
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