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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.8.2018.tde-18092018-150731
Document
Auteur
Nom complet
Elaine Rosângela Leutwiler di Giacomo Silva
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2018
Directeur
Jury
Silva, Maria Elisa Siqueira (Président)
Galvani, Emerson
Llopart, Marta Pereira
Pereira, Gabriel
Rocha, Rosmeri Porfirio da
Titre en portugais
Oscilação de Madden e Julian: dados observados e simulados pelo modelo RegCM4
Mots-clés en portugais
Oscilação 30-60 dias
Oscilação de Madden-Julian
RegCM4
T-Band
Variabilidade intrassazonal
Resumé en portugais
O presente trabalho propõe avaliar a habilidade do Modelo Regional Climático, versão 4, (RegCM4) em simular a variabilidade temporal e espacial do sinal associado à propagação da Oscilação de Madden-Julian (OMJ) nos trópicos. A avaliação foi feita através da comparação dos dados observados obtidos do conjunto da Reanálise do ERA-Interim e dos dados simulados pelo RegCM4, para o período de 2005 a 2009. Foram utilizados dados globais diários de precipitação, Radiação de Onda Longa Emergente e componentes zonal do vento em 850 e 200 hPa, provenientes da Reanálise do ERA-Interim, tanto na simulação, quanto nos dados observados. Como condição inicial do modelo, optou-se pela utilização da banda tropical, cujo principal aspecto é o de simular características tanto da circulação quanto dos padrões de precipitação tropicais. Para a validação do modelo, foi utilizada a precipitação diária do Global Precipitation Climatology Project (GPCP). Todos os dados foram filtrados na escala de 30-60 dias a fim de se observar o sinal referente à OMJ. A análise dos padrões globais de precipitação e Radiação de Onda Longa (ROL), após filtragem, permitiu a seleção de cinco áreas, com sinais associados à OMJ, sendo elas: África (AFR), Indonésia (IND), Norte da América do Sul (NAS), Nordeste brasileiro (NEB) e Sudeste brasileiro (SEB). A área NEB, apresentou valores de correlação linear de 0,63 e 0,32 para a anomalia e anomalia de ROL filtrada, respectivamente. Já a área SEB, apresentou valores de correlação linear de 0,30 e 0,54, para a anomalia e anomalia de ROL filtrada. O BIAS calculado entre o modelo e a precipitação do GPCP, para as estações secas (MAI-OUT) e chuvosas (NOV-ABR) mostrou que para a América do Sul, Sul do continente Africano e Índico, o modelo superestima os valores de precipitação do GPCP nas duas estações do ano. Quanto à análise multivariada entre a ROL, vento zonal em 850 e 200 hpa a comparação com o obtido para os dados do Era-Interim, a Empirical Orthogonal Function (EOF1) aplicada aos dados do RegCM4 apresenta convecção e inibição da convecção em áreas distintas da faixa longitudinal entre 15º N e 15º S. Enquanto os valores mínimos de EOF1 para ROL (intensificação da convecção) do Era-Interim são observados próximo a 90º L, os valores mínimos de ROL para os dados do RegCM4 são observados próximos à 120º O, com defasagem longitudinal de 30º. L, enquanto os valores máximos da EOF1 para ROL (inibição de convecção) do Era-Interim são observados próximo a 150º L, os valores máximos para os dados simulados pelo RegCM4 são observados próximos à 60º L, com uma defasagem longitudinal de 90°.
Titre en anglais
Madden-Julian Oscillation: observed and simulated data using the RegCM4 model
Mots-clés en anglais
30-60 Day-Oscillation
Intrassazonal variability
Madden-Julian Oscillation
RegCM4
T-Band
Resumé en anglais
The present work proposes to evaluate the ability of the Regional Climatic Model (RegCM4) to simulate the temporal and spatial variability of the signal associated with the propagation of the Madden-Julian Oscillation in the tropics. The evaluation was done by comparing the observed data obtained from the Reanalysis of the ERA-Interim and the data simulated by RegCM4, for the period from 2005 to 2009. Daily global data were used for precipitation, Emergent Long Wave Radiation and zonal wind components at 850 and 200 hPa from the ERA-Interim Reanalysis, both in the simulation and in the observed data. As initial conditions of the model, we chose to use the tropical band, whose main characteristic is to simulate the circulation and the tropical precipitation patterns. The validation of the model was performed with the daily precipitation of the Global Precipitation Climatology Project (GPCP). All data were filtered in the 30-60 day scale in order to observe the signal concerning the MJO. The analysis of the global precipitation and Outgoing Longwave Radiation (OLR) patterns, after filtration, allowed the selection of five areas, with signs associated to the MJO, being: Africa (AFR), Indonesia (IND), North of South America (NAS), Northeast Brazil (NEB) e Southeast Brazil (SEB). The NEB area presented linear correlation values of 0,63 and 0,32 for the anomaly and filtered anomaly of OLR, respectively. The SEB area presented linear correlation values of 0.30 and 0.54 for the anomaly and anomaly of filtered OLR. The BIAS calculated between the model and GPCP precipitation for the dry (MAY-OCT) and rainy seasons (NOV-APR) showed that for South America, South Africa and Indian continent, the model overestimates precipitation values of GPCP in the two seasons. The multivariate analysis between OLR, zonal wind at 850 and 200 hp compared to that obtained for Era-Interim data, the EOF1 applied to RegCM4 data presents convection and convection inhibition in different areas between 15º N and 15º S. While the minimum Empirical Orthogonal Function (EOF1) values for OLR (convection enhancement) of the Era-Interim are observed close to 90º E, the minimum OLR values for the RegCM4 data are observed close to 120º O, with a longitudinal lag of 30º. And while maximum EOF1 values for OLR (convection inhibition) of the ERA-Interim are observed close to 150º E, the maximum values for the simulated data by RegCM4 are observed close to 60º E, with a longitudinal lag of 90º.
 
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Date de Publication
2018-09-18
 
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