MODELO DE CIRCULAÇÃO GLOBALATMOSFÉRICO CPTEC/INPE
José Paulo Bonatti –CPTEC/INPESilvio Nilo Figueroa- CPTEC/INPEPaulo Kubota –CPTEC/INPEHenrique M.J. Barbosa- USPSolange Souza-CPTEC/INPEChristopher C. Cunningham-CPTEC/INPEAlexandre Costa-Universidade do CearáSaulo Barros- USPEnver Ramirez-CPTEC/INPEVirginia P. Silveira- CCST/INPE Iracema F.A.Cavalcanti
OBJETIVO
• Melhorar as representações das característicasatmosféricas resultantes do modelo
• -Introduzindo outros esquemas de parametrização ou melhorando os existentes
• radiação• convecção• camada limite• processos de superfície• microfísica de nuvens• aerossóis• -Desenvolvendo aspectos da parte dinâmica
MCGA CPTEC/INPE
NWP (T299L64 resolution) with initial condition from NCEP for January 2013. Forecast for 24 hours over SOUTH AMERICA in 10 regions (left figure)
Principais características atmosféricasnecessárias em um modelo climático
• Representação de campos atmosféricosclimatológicos, como precipitação, pressão, escoamento do vento, temperatura, geopotencial, etc
• Representação da variabilidade sazonal, interanual eintrasazonal
• Representação dos modos de variabilidade climática• Representação de anomalias de chuva em estações
do ano ou meses extremos –efeito de ENSO • Representação de padrões de teleconexão, como
SAM, PSA, NAO
Climatologia de precipitaçãovariabilidade sazonal
PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA
MCGA CPTEC/INPE GPCPDJF
PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA
MCGA CPTEC/INPE GPCPMAM
PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA
MCGA CPTEC/INPE GPCPJJA
PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA
MCGA CPTEC/INPE GPCPSON
CPTEC/INPE
DJF
MAM
GPCP CPTEC/COLA
DJF
DJF
CMIP5
CLIMATOLOGIA DO FLUXO DE UMIDADE INTEGRADO
VERTICALMENTE
Fluxo de umidade integradoverticalmentee divergência DJF
MCGA CPTEC/INPE
REANÁLISE ERA INTERIM
Fluxo de umidade integradoverticalmente
e divergência MAMMCGA CPTEC/INPE
REANÁLISE ERA INTERIM
Fluxo de umidade integradoverticalmente
e divergência JJAMCGA CPTEC/INPE
REANÁLISE ERA INTERIM
Fluxo de umidade integradoverticalmente
e divergência SONMCGA CPTEC/INPE
REANÁLISE ERA INTERIM
VARIABILIDADE INTERANUAL
IOS , ENSO
ÍNDICE DE OSCILAÇÃO SUL
Anomalia de pressãoANP Tahiti- ANP Darwin
MCGA CPTEC/INPE
ERA IN
1982/1983 1988/1989 1997/1998
GPCP
MCGA CPTEC/INPE
Anomalias de Precipitação MAM 1983 El NINO
GPCP
MCGA CPTEC/INPE
Anomalias de Precipitação MAM 1998 El Niño
Anomalias de Precipitação MAM 1989 La Niña
MCGA CPTEC/INPE
GPCP
GPCP
MCGA CPTEC/INPE
Anomalias de Precipitação MAM 2008 La Niña
GPCP
MCGA CPTEC/INPE
VARIABILIDADE INTERANUAL DA PRECIPITAÇÃO NNE
MODOS DE VARIABILIDADE DE PRECIPITAÇÃO
DJF MODO 1
25% 21%
MAM MODO 1
38% 30%
JJA MODO 1
40% 21%
SON MODO 1
34%19%
STORM TRACKS
ERA INTERIM
MCGA CPTEC/INPE
DJF JJA
Modo anular ou Oscilação Antártica ( teleconexão entre latitudes altas e médias)
MCGA CPTEC/INPE ERA I
JJA
Amazônia, ZCAS, Indonésia
Uma boa representação da precipitação/ convecção na Amazônia, na ZCAS e na Indonésia é importante para uma boa representação global do clima. Amazônia: fonte de umidade. ZCAS e Indonésia: fonte de ondas de Rossby.
A maioria dos modelos globais, embora representem as características gerais, apresentam deficiências nessas regiões.
Desenvolvimentos futuros• Melhorar o esquema de camada limite
• Melhorar o esquema de microfísica
• Introduzir o efeito dos aerossóis
• Melhorar o esquema de radiação para melhorar a relação radiação-nuvens-aerosóis-vapor de água, gases do efeito estufa
• Melhorar o tratamento de ondas de gravidade
• Continuar o desenvolvimento do esquema de convecção Grell
Dinâmica
1. Preparar o modelo para resoluções mais altas
2. Desenvolver a dinâmica não hidrostática para usarresoluções mais altas
3. Desenvolvimento de advecção semi-lagrangeana em3D
5. Melhorar a eficiência da transformada de Legendrepara reduzir o custo computacional de integraçõescom alta resolução
Programação com apoio INCT e FAPESP
• Colaboração de visitantes externos emimplementações e desenvolvimento
• Camada Limite- Sungsu Park- UCAR
• Microfísica- Hugh Morrison - NCAR
•
• Visita científica e treinamento nas parametrizações
• Realização de Workshop sobre Modelos AtmosféricosGlobais
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Desenvolvimentos e novas implementações estão continuamente sendo realizados no MCGA CPTEC/INPE com o objetivo de melhorar a representação das características atmosféricas em tempo e clima na América do Sul, no Brasil e no globo.