Sensibilidade de conjuntos de nuvens a variações de parâmetros microfísicos: parte I - simulação de controle

Abstract

Recebido Julho de 2011 -Aceito Agosto de 2012 RESUMOEste trabalho é o primeiro de uma série de quatro artigos, com o objetivo de analisar como variações em parâmetros microfísicos afetam o ciclo de vida de nuvens de fase mista, para diferentes condições de estabilidade vertical, adotando como ferramenta uma versão de "cloud ensemble model" -CEM do Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). São utilizados dados do Período de Obervação Intensiva (Intensive Observing Period -IOP) do Tropical Ocean Global / Atmosphere Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment (TOGA COARE) como forçante para o CEM. Este foi calculado para três regimes, a depender da atividade convectiva: "médio", em que foi considerada a média das variáveis para todo o IOP, "ativo" (convecção mais intensa) e "suprimido" (convecção menos pronunciada). Para cada regime, calculou-se a média das componentes zonal e meridional da velocidade do vento e as forçantes advectivas (horizontal mais vertical) de temperatura potencial e umidade específica. Tais forçantes foram assimiladas pelo CEM em diferentes testes de sensibilidade, descritos nas partes seguintes desta série de artigos. Na parte I, são apresentados os resultados referentes à simulação controle, mostrando como um CEM estabelece uma condição de quase-equilíbrio resultante da resposta da convecção às forçantes de grande escala estacionárias. Palavras-chave: Convecção tropical, TOGA-COARE, Modelo de ensemble de nuvens, microfísica de nuvens. ABSTRACT: SENSITIVITY OF CLOUD ENSEMBLES TO VARIATIONS IN MICROPHYSICAL PARAMETERS. PART I -CONTROL SIMULATIONThis work is the first from a series of four articles with the aim in analyzing how variations in microphysical parameters affect the life cycle of mixed-phase clouds, under different vertical stability conditions, using a Cloud Ensemble Model (CEM) version of the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) as a tool. Obtained data during the Intensive Observing Period (IOP) of the Tropical Ocean / Atmosphere Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment (TOGA COARE) were used as external forcing for the CEM. In order to represent different tropical environments, such forcing was calculated for three regimes, depending on the convective activity: "mean", in which the average variables over the entire IOP was used as forcing; "active", during which convection was stronger; and "suppressed", when convective activity was less pronounced. For each regime, the average of the zonal and meridional wind velocity, and advective forcing (horizontal plus vertical) of the potential temperature and specific humidity were calculated. Those forcings schemes were assimilated by the CEM in different sensitivity tests, described along the following parts of this series of articles. In Part I, results from a control simulation are presented, showing how the CEM establishes a quasiequilibrium state, resulting from the convective response to the stationary large scale forcing.