Sample records for troposphere
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A ocorrência de fluxos no perfil vertical do vento na baixa atmosfera e seu efeito na intensidade do índice "K"/ The occurrence of streams in the lower-atmosphere vertical wind profile and of their effect to intensity of the "K" index

Corrêa, Cleber Souza
2007-08-01

Resumo em português Neste estudo objetivou-se caracterizar a influência dos fluxos/Jatos de Nível Baixo (JNB) nos níveis de 850 e 950 hPa com o índice "K". O mecanismo associado aos fluxos/JNB realiza um transporte de calor e vapor de água, aumentando o conteúdo de umidade na baixa troposfera. Este aumento de umidade na baixa troposfera afeta diretamente o valor do Índice "K". Utilizou-se o perfil vertical da temperatura do ar e da temperatura do ponto de orvalho em radiossondagens re (mais) alizadas no Aeroporto Internacional Salgado Filho em Porto Alegre. Calculando-se o Índice "K" em dois horários 21:00 e 09:00 horas para 176 dias e comparou-se com a precipitação diária em Porto Alegre. Utilizou-se a técnica de classificação não-hierárquica, separando os grupos de dados da serie temporal que caracterizam padrões de variação destes Índices K's com a precipitação. Os resultados mostram a influência do transporte realizado pelos fluxos/JNB em 950 hPa caracterizando um mecanismo de convergência e de geração de convecção na Camada Limite Planetária (CLP). Resumo em inglês This study analyses the relation between the Streams/Low-Level Jets (LLJ) at the 850 and 950 hPa levels with the "K" Index. The mechanism associated with the Streams/LLJ transports the heat and water vapor, increasing the humidity in the low troposphere. This humidity in the low troposphere to affect directly the "K" Index. Profiles of air temperature and dew point were used by radiosonde measurement at Salgado Filho International Airport in Porto Alegre. The "K" Index wa (mais) s calculated at 21:00 and 09:00 hrs, local time, during 176 days and compared with daily precipitation in Porto Alegre. To describe the relations involved, the study uses statistical method non-hierarchical classification to separate the cluster data of the time series that characterize the variety of the K's Index with the precipitation. The result display to be important of the transport by Streams/LLJ at the 950 hPa; it characterizes a mechanism of the convergence and to produce the convection in the Planetary Boundary Layer (PBL).

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Análise de um ciclone semi-estacionário na costa sul do Brasil associado a bloqueio atmosférico/ Analysis of a semi-stationary cyclone on the coast of southern Brazil associated to an atmospheric blocking

Reboita, Michelle Simões; Iwabe, Clara Miho Narukawa; Rocha, Rosmeri Porfírio Da; Ambrizzi, Tércio
2009-12-01

Resumo em português Na primeira semana de maio de 2008, durante quatro dias, um ciclone em superfície permaneceu semi-estacionário na costa da região sul do Brasil. Este sistema foi responsável por chuvas e ventos fortes no Rio Grande do Sul e Santa Catarina, os quais causaram muitos danos (queda de árvores, enchentes e desabamentos). O objetivo deste trabalho é avaliar o processo de formação e entender os mecanismos responsáveis pelo lento deslocamento do ciclone, já que a maioria (mais) dos ciclones nesta região possui deslocamento mais rápido. A equação de desenvolvimento de Sutcliffe mostrou que a advecção de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e a advecção de ar quente na camada entre 1000-500 hPa foram mecanismos importantes para a ciclogênese. Neste período, o intenso aquecimento diabático também contribuiu para a ciclogênese, à medida que se contrapôs ao intenso resfriamento adiabático devido aos movimentos verticais ascendentes. A advecção de vorticidade absoluta ciclônica que favoreceu a ciclogênese esteve associada a um Vórtice Ciclônico em Altos Níveis (VCAN), que se formou numa região de anomalia de vorticidade potencial. O VCAN se manteve semi-estacionário e compôs o setor norte de um bloqueio do tipo dipolo. Tal bloqueio intensificou um anticiclone em superfície, situado a sul/leste do ciclone, o que contribuiu para o ciclone se manter semi-estacionário. O movimento atípico e lento do ciclone para sul, e em alguns períodos para sudoeste, esteve associado com advecções de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e de ar quente no seu setor sul. Somente quando o bloqueio em níveis médios e a anomalia de vorticidade potencial em níveis médios/altos se enfraqueceram, o ciclone em superfície se afastou da costa sul do Brasil. Resumo em inglês On the first week of May 2008, during four days, a semi-stationary surface cyclone acted over the coast of southern Brazil. This system was responsible for large amount of rain and strong near surface winds over Rio Grande do Sul and Santa Catarina causing many damages (fallen trees, floodings and landslides). This work evaluated cyclone development process to understand the reasons for its slow displacement, once most cyclones developed in this region move faster. The Su (mais) tcliffe development equation showed that cyclonic absolute vorticity advection in middle troposphere, and positive thermal advection in layer between 1000-500 hPa were important mechanisms for cyclogenesis processes. In this same period, diabatic heating also contributes to cyclogenesis as far as it was opposite to adiabatic cooling due to strong upward movement. Cyclonic absolute vorticity advection which propitiated cyclogenesis was associated with an Upper Level Cyclonic Vortex (ULCV) developed in a potential vorticity anomaly region. The ULCV was semi-stationary and part of a blocking dipole pattern. This blocking intensified a surface anticyclone at south/east of the cyclone, contributing to the cyclone staying semi-stationary near the coast of southern Brazil. The slow and unusual surface cyclone movement to south and sometimes to southwest was associated with middle level cyclonic absolute vorticity and warm air advections in their southern sector. Only when middle levels blocking and middle/high levels potential vorticity anomaly weakened, surface cyclone moved away from the coast of Southern Brazil.

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Transporte de monóxido de carbono gerado em queimadas para regiões onde não se queima/ Transport of carbon monoxide from biomass burning source to non-source regions

Aires, C.B.; Kirchhoff, V.W.J.H.
2001-04-01

Resumo em português Descreve-se uma campanha de medidas de monóxido de carbono (CO), a bordo de avião, para caracterizar a distribuição das concentrações numa região em que se observou um processo especial de transporte das massas de ar, que pode levar o produto das queimadas para regiões de pouca queima. O processo de queima injeta diretamente o CO na troposfera, próximo à superfície. Para quantificar a produção local de poluente, foi feito um levantamento quantitativo sobre os (mais) focos de queimada na superfície com base em dados de satélite. Um programa de cálculos de trajetória foi usado para informar o padrão de circulação de massas de ar na área de estudo. As trajetórias em destaque definem um "corredor de circulação de massas de ar", onde o transporte dos gases de queimada de regiões fonte para não fonte é privilegiado. Com estas informações e os dados adicionais de medidas de concentração de CO, obteve-se as proporções de CO, transportadas para diversas regiões na área da circulação estudada. O caso mais intenso mostra que na região ao norte de Mato Grosso do Sul e sul do estado de Goiás são injetados até 200 ppbv de CO (da ordem de 70% do valor observado), na época crítica. Já ao norte do estado do Paraná, 45% do valor observado de CO vem por transporte das regiões de maior índice de queima. Resumo em inglês An aircraft experiment is described that measured atmospheric carbon monoxide (CO) to characterize the distribution and transport of this fire product in a special air mass circulation region of central Brazil. Biomass burning directly injects CO into the lower troposphere, near the surface, and mixing and transport processes then distribute it to the whole troposphere. Satellite images of fire pixels were used to characterize the distribution of fires in the study area. (mais) Air mass trajectories were calculated in order to exactly determine the origin of the polluted air masses. Calculations are then made of the proportion of CO concentrations that are observed at a certain point and which are the result of the transportation of this pollutant from source regions. In the northern part of the state of Mato Grosso, as well as the southern part of the state of Goias, for example, up to 200 ppbv of CO (about 70% of the observed concentration) are the result of imports from stronger source regions. In the north of the state of Paraná, the imported amount of CO is about 45% of the observed value.

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Caracterização das emissões de aldeídos de veículos do ciclo diesel/ Emission of aldehydes from light duty diesel vehicles

Abrantes, Rui de; Assunção, João V de; Hirai, Edegar Yoshio
2005-06-01

Resumo em português OBJETIVO: Caracterizar as emissões de acetaldeído e formaldeído, substâncias nocivas para a saúde das pessoas e cujas emissões dos veículos a diesel ainda não estão regulamentadas. MÉTODOS: Testes padronizados foram realizados em quatro veículos leves comerciais do ciclo diesel, testados num dinamômetro de chassis, usando o procedimento de teste FTP-75. Os poluentes foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência. RESULTADOS: Os resultados most (mais) raram que a emissão de acetaldeído variou de 5,9 a 45,4 mg/km e a de formaldeído variou de 16,5 a 115,2 mg/km. A emissão média para a soma dos aldeídos foi de 58,7 mg/km, variando de 22,5 mg/km a 160 mg/km. A proporção entre os dois se manteve constante, próximo de 74% de formaldeído e 26% de acetaldeído. CONCLUSÕES: A emissão de aldeídos provenientes de veículos movidos a diesel foi significativa quando comparada com as emissões reais dos veículos de ignição por centelha ou com o limite previsto para os veículos do ciclo Otto na legislação brasileira. O estabelecimento de limites de emissão para essas substâncias para veículos a diesel mostra-se importante, considerando o crescimento da frota de veículos a diesel, a toxicidade desses compostos e sua participação como precursores nas reações de formação de gás ozônio na baixa troposfera. Resumo em inglês OBJECTIVE: To characterize acetaldehyde and formaldehyde emissions, which are harmful gases to human health and not yet regulated for diesel engines. METHODS: Standardized tests were performed in four diesel light duty commercial vehicles, using a frame dynamometer and test procedure FTP-75. The pollutants were analyzed by high performance liquid chromatography. RESULTS: Results have shown acetaldehyde emission ranged from 5.9 to 45.4 mg/km, and formaldehyde emission from (mais) 16.5 to 115.2 mg/km. The average emission for aldehyde sum was 58.7 mg/km, ranging from 22.4 to 160.6 mg/km. The proportion between the two substances remained constant, close to 74% for formaldehydes and 26% for acetaldehydes. CONCLUSIONS: The emission of diesel vehicle aldehydes was significant when compared with actual spark ignition vehicle emissions, or with the foresee limit for Otto cycle vehicles in Brazilian legislation. Establishing emission limits for these substances also in diesel vehicles is imperative in the light of the vehicle fleet growth, toxicity of these compounds, and their contribution as precursors in ozone gas formation reactions in low troposphere.

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Caracterização das emissões de aldeídos de veículos do ciclo diesel/ Emission of aldehydes from light duty diesel vehicles

Abrantes, Rui de; Assunção, João V de; Hirai, Edegar Yoshio
2005-06-01

Resumo em português OBJETIVO: Caracterizar as emissões de acetaldeído e formaldeído, substâncias nocivas para a saúde das pessoas e cujas emissões dos veículos a diesel ainda não estão regulamentadas. MÉTODOS: Testes padronizados foram realizados em quatro veículos leves comerciais do ciclo diesel, testados num dinamômetro de chassis, usando o procedimento de teste FTP-75. Os poluentes foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência. RESULTADOS: Os resultados most (mais) raram que a emissão de acetaldeído variou de 5,9 a 45,4 mg/km e a de formaldeído variou de 16,5 a 115,2 mg/km. A emissão média para a soma dos aldeídos foi de 58,7 mg/km, variando de 22,5 mg/km a 160 mg/km. A proporção entre os dois se manteve constante, próximo de 74% de formaldeído e 26% de acetaldeído. CONCLUSÕES: A emissão de aldeídos provenientes de veículos movidos a diesel foi significativa quando comparada com as emissões reais dos veículos de ignição por centelha ou com o limite previsto para os veículos do ciclo Otto na legislação brasileira. O estabelecimento de limites de emissão para essas substâncias para veículos a diesel mostra-se importante, considerando o crescimento da frota de veículos a diesel, a toxicidade desses compostos e sua participação como precursores nas reações de formação de gás ozônio na baixa troposfera. Resumo em inglês OBJECTIVE: To characterize acetaldehyde and formaldehyde emissions, which are harmful gases to human health and not yet regulated for diesel engines. METHODS: Standardized tests were performed in four diesel light duty commercial vehicles, using a frame dynamometer and test procedure FTP-75. The pollutants were analyzed by high performance liquid chromatography. RESULTS: Results have shown acetaldehyde emission ranged from 5.9 to 45.4 mg/km, and formaldehyde emission from (mais) 16.5 to 115.2 mg/km. The average emission for aldehyde sum was 58.7 mg/km, ranging from 22.4 to 160.6 mg/km. The proportion between the two substances remained constant, close to 74% for formaldehydes and 26% for acetaldehydes. CONCLUSIONS: The emission of diesel vehicle aldehydes was significant when compared with actual spark ignition vehicle emissions, or with the foresee limit for Otto cycle vehicles in Brazilian legislation. Establishing emission limits for these substances also in diesel vehicles is imperative in the light of the vehicle fleet growth, toxicity of these compounds, and their contribution as precursors in ozone gas formation reactions in low troposphere.

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Climatologia da estrutura vertical da atmosfera em novembro para Belém-PA/ Climatology of the atmospheric vertical structure over the Belém-PA city during november

Ananias, Daniela dos Santos; Souza, Everaldo Barreiros de; Souza, Paulo Fernando S.; Souza, Adriano Marlisom Leão de; Vitorino, Maria Isabel; Teixeira, Gleyciano Mendes; Ferreira, Douglas Batista da Silva
2010-06-01

Resumo em português Usando um conjunto de dados para um período de 26 anos (1982 a 2007), este trabalho apresentou um estudo diagnóstico sobre a estrutura vertical da temperatura do ar, temperatura do ponto de orvalho e umidade relativa sobre a região de Belém-PA, durante o mês de novembro. As análises foram conduzidas para duas composições contrastantes no que se refere ao regime de precipitação: a composição dos anos chuvosos e a composição dos anos secos, as quais foram esta (mais) belecidas objetivamente pelo método dos percentis. Os resultados apresentados permitiram concluir que a principal diferença observada nos perfis de temperatura e umidade atmosférica, comparando-se os perfis dos anos chuvosos e secos, ocorre na camada atmosférica entre os médios e altos níveis da troposfera (entre os níveis padrões de 700 hPa e 400 hPa). Nesta camada, a diferença entre as temperaturas do ar e do ponto de orvalho é significativamente maior e o contraste de umidade associado à convecção também apresenta os maiores valores. Em geral, as composições demonstraram que os perfis de temperatura anomalamente mais quente (frio) e os de umidade anomalamente mais úmido (seco) associam-se aos anos com registro de chuva acima (abaixo) do normal na região de Belém. Resumo em inglês The present work reports a diagnostic study on the vertical structure of air temperature, dew point temperature and relative humidity over the region of Belém-PA (eastern Amazon), based on monthly dataset for a period of 26 years (1982 to 2007). The focus is on the transition period from dry to wet season in the eastern Amazon, i.e., the month of November. Two contrasting composites in relation to the rainfall regime were considered: the wet and the dry year's composites (mais) , which were established objectively by the percentiles method. The results showed that the main difference observed in the temperature and humidity profiles, comparing dry and wet years, occurs in the atmospheric layer between the middle and upper levels of the troposphere (between the patterns level from 700 hPa to 400 hPa). In this layer, the difference between air temperatures and dew point is significantly higher and the contrast of moisture associated with convection also shows the highest values. In general, the compositions showed that the temperature profiles anomalously warmer (cold) and the moisture profiles anomalously wetter (dry) are associate to the years of rainfall above (below) of normal in the region of Belém-PA.

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Papel dos fluxos de calor latente e sensível em superfície associado a um caso de ciclogênese na Costa Leste da América do Sul/ Role of surface latent and sensible heat fluxes associated to a South America East Coast cyclogenesis case

Dal Piva, Everson; Moscati, Marley Cavalcante de Lima; Gan, Manoel Alonso
2008-12-01

Resumo em português Neste estudo foram realizados experimentos numéricos com um modelo meteorológico regional a fim de verificar o impacto dos Fluxos de Calor Latente (FCL) e Calor Sensível (FCS) em superfície no desenvolvimento de um ciclone intenso ocorrido sobre a costa leste da região sudeste da América do Sul, entre os dias 24 e 26 de julho de 1998. A taxa de intensificação do ciclone foi reduzida em 6 hPa/24 h no experimento em que os FCL e FCS estavam ausentes. Verificou-se qu (mais) e a ausência do FCL apresentou maior impacto do que a ausência do FCS, fazendo com que a taxa de intensificação fosse reduzida em 6 hPa/24 h para o experimento sem FCL e permanecesse inalterada sem FCS, mas neste último a isóbara de menor valor no centro do ciclone ocupou uma área menor. A ausência dos FCL e FCS em superfície gerou uma camada mais seca e mais fria próxima à superfície oceânica, reduzindo a instabilidade potencial do ambiente e diminuindo a intensificação do ciclone. Concluiu-se, portanto que os FCL e FCS em superfície foram importantes antes da fase de mais rápido desenvolvimento do ciclone, agindo no sentido de preparar o ambiente para uma ciclogênese mais intensa, através do fornecimento de energia e umidade para a baixa troposfera. Na fase de mais rápido desenvolvimento, a energia e a umidade disponíveis nas camadas mais baixas da atmosfera (inseridos na fase anterior) também foram importantes, permitindo ao ciclone se desenvolver mais intensamente do que ocorreria em um ambiente mais seco e menos instável termicamente. Resumo em inglês Numeric experiments were run with meteorological regional model with the purpose to verify the impact of both latent and sensible surface heat fluxes (FCL and FCS, respectively) during the development of an intense east cost cyclone over southeastern region of South America from 24 to 26 July, 1998. The intensification rate of the cyclone was reduced by 6 hPa/24 h in the experiment where the FCL and FCS were absents. It was also verified that the absence of FCL presented (mais) more impact than without FCS. The intensification rate was reduced by 6 hPa/24h in the experiment without FCL and became unaltered in the experiment without FCS, but in the later the isobar with minimum value around the cyclone center occupied a smaller area. The absence of the FCL and FCS generated a drier and colder layer near the oceanic surface, reducing the environmental potential instability and decreasing the cyclone intensification. With these results it is possible to conclude that the FCL and FCS were important before the phase of most rapid cyclone development, preparing the environment to a more intense cyclogenesis, supplying both energy and moisture to the lower troposphere. In the phase of the most rapid development, the available energy and moisture (inserted in the previous phase) in the lower levels were also important, allowing the cyclone to develop more intensely than it could be in a drier and less thermically unstable environment.

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Velocidade de propagação da frente de distúrbios no modelo hidrostático da atmosfera politrópica/ Propagation speed of the front of disturbances in a hydrostatic model of a polytropic atmosphere

Casarin, D. P.; Kadychnikov, V.
1999-11-01

Resumo em português A atmosfera não contém ondas acústicas na aproximação hidrostática. Entre outras ondas, as ondas de Lamb, que se propagam horizontalmente, são as mais rápidas. A velocidade delas é comparável a do som. O valor exato da velocidade depende da escolha do estado básico da atmosfera usado para a linearização das equações hidrotermodinâmicas. Às condições reais da troposfera da Terra corresponde o estado com a estratificação térmica politrópica. A tempera (mais) tura deste estado decresce em relação a altura a uma taxa de variação constante gama. Supomos que toda a atmosfera tenha uma estratificação politrópica, ou seja, verticalmente finita. Supomos também que a estratificação seja estaticamente estável ou neutra . O perfil vertical das autofunções é expresso, no modelo politrópico, através das funções de Bessel. Por isso, a equação de dispersão que determina os autovalores do problema e, como conseqüência, o espectro das oscilações da atmosfera, é transcendente. A solução mínima desta equação, isto é, gama o autovalor mínimo corresponde à velocidade máxima de propagação de desvios (velocidade da frente). Quando o autovalor mínimo pode ser encontrado facilmente com a ajuda do desenvolvimento da solução em série de potências da pequena diferença . É mostrado que uma fórmula analítica simples, obtida mantendo-se na série só os dois primeiros termos, fornece uma boa aproximação não somente para este caso, como também para o caso oposto quando gama=0. Uma comparação dos cálculos obtidos pela fórmula analítica e, numericamente, pela equação de dispersão completa mostra uma alta precisão da fórmula em todo o intervalo . Resumo em inglês There are no acoustic waves in a hydrostatic model of the atmosphere. Among the other waves, the most fast ones are the Lamb waves that propagate horizontally. Their speed is comparable with the speed of sound. Its exact value depends on the choice of the basic state of the atmosphere which is used to linearize the hydrothermodynamic equations. It is a state with a polytropic stratification where the temperature decreases linearly with altitude at a constant lapse-rate ga (mais) mma that corresponds to the actual conditions of the Earth's troposphere. It is assumed that all the atmosphere has a politropic stratification, i.e., it is finite with altitude because gamma >0. We suppose also that the stratification is statically stable or neutral . The vertical profile of the eigenmodes in the polytropic model is described with the help of the Bessel functions. Therefore, the dispersion equation that determines the eigenvalues of the problem, and consequently an oscillation spectrum, is transcendental. The highest propagation speed (the front speed) corresponds to the minimum solution of this equation, i.e., the minimum eigenvalue. When , the minimum eigenvalue can be calculated using the development of the solution into the series by powers of the small difference . It is proved that a simple analytical formula, obtained by keeping in the series only the two first terms, gives a good approximation not only of this limit but of the opposite limit when gamma=0 , too. A comparison of the results obtained by the analytical formula and using the complete dispersion equation shows a good precision of the formula in the whole range of .

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