Estudo numérico do papel dos esquemas de convecção na simulação de um evento severo nos extratrópicos do Brasil

Abstract

ABSTRACT.A comparison study of the Kuo and Grell cumulus parameterizations schemes (CPSs), was conducted using the Brazilian Regional Modeling System (BRAMS), for to evaluate this role in severe storms simulation. In this context, we analyzed a cold front case on Brazil south region, occurred on December 11, 2003.The experiments are identical, except from the CPSs difference: the SCKUO experiment uses the Kuo scheme and the SCGRELL experiment uses the Grell scheme. The evaluation of the simulated precipitation focuses on comparison of two aspects: Intensity and areal coverage. Also we analyzed the convective parameters simulation conceived to identify atmospheric environments favorable for the severe convection. The accumulated precipitation simulated from SCKUO underestimated the observed data, but better represented the areal coverage. The accumulated precipitation simulated from SCGRELL better represented the rain intensity, but overestimated the observed data. Therefore, the better option, for this convection case, is the Grell Parameterization. Both experiments simulated the convective parameters with good approximation, with emphasis in Grell scheme. This result showed that the mesoscale model is a useful tool in the identification of atmospheric environments favorable for the development of severe convective storms, with great CPSs contribution.Keywords: BRAMS, convection parameterization, severe storms. RESUMO. Um estudo comparativo dos esquemas de parametrização de cumulus de Kuo e Grell (CPSs), foi conduzido usando o Brazilian Regional Modeling System(BRAMS), para avaliar sua influência na simulação de tempestades severas. Neste contexto, analisou-se a ocorrência de uma frente fria, em 11 de dezembro de 2003, na região sul do Brasil. Os experimentos são idênticos, exceto pela diferença dos CPSs: o experimento SCKUO possui, como característica exclusiva, o uso do esquema de Kuo e o experimento SCGRELL, o uso do esquema de Grell. A validação das previsões da precipitação focou-se na comparação de dois aspectos: intensidade e cobertura deárea. Também analisamos a simulação de parâmetros convectivosúteis no auxílioà identificação de ambientes atmosféricos favoráveis a convecção severa. Embora a simulação SCKUO represente melhor a cobertura deárea da precipitação, subestimou a sua intensidade. Portanto, a melhor opção para esse casoé a parametrização de Grell, que melhor representou a intensidade da chuva. Ambos os experimentos simularam os parâmetros convectivos com boa aproximação, comênfase no esquema de Grell, mostrando que o modelo de mesoescalaé uma ferramentaútil na identificação de ambientes atmosféricos favoráveis para o desenvolvimento de tempestades convectivas severas, com grande contribuição dos CPSs.Palavras-chave: BRAMS, parametrização de convecção, tempestades severas.

Análise de Parâmetros Microfísicos na Modelagem Numérica de uma Tempestade Severa no Estado do Rio Grande do Sul

“…Na vertical foi utilizada a grade telescópica com espaçamento inicial de 70 m, crescendo em um fator de 1.2 até atingir o espaçamento máximo de 1.000 m. O modelo foi inicializado com as análises do Global Forecast System (GFS) do dia 07/06/2017 às 00UTC e condições de contorno também a partir das análises do GFS, alimentando as fronteiras do modelo a cada 6 horas. Foram simuladas, entre muitas variáveis, dados pontuais de chuva e vento para as mesmas alturas Alonso & Saraiva (2007) e Pereira (2015). Sendo assim, as opções de parametrizações são as seguintes: o esquema de Chen & Cotton (1983) para os processos radiativos e o esquema de Grell & Devenyi (2002) para a convecção profunda.…”