Observational Study of the Surface Layer at an Ocean–Land Transition Region

Abstract

High-frequency measurements of wind, and temperature were made during the dry season of 2008 to study the development of an internal boundary layer at the main Brazilian space launching centre, Centro de Lançamento de Alcântara at Alcântara, Maranhão, Brazil. Turbulence measurements taken at the coast, in two different points 227 m apart show different daily cycles of turbulent kinetic energy friction velocity (u *), and buoyancy flux w' T ν '. Surface roughness change, surface heating change, and a gap in the natural vegetation seem to be the causes for the variation in these turbulent parameters. The mean wind cycle also shows distinct patterns. It seems that, first, internal boundary layers develop when the oceanic surface layer reaches the continent, and a second when the first internal boundary layer's flow encounters the gap. A direct implication is that turbulence is not horizontally homogeneous and measurements taken at single places are not spatially representative. Knowing how turbulence varies spatially is necessary information to understand the diffusion of pollutants exhausted by rockets near the coast.

Atmospheric Flow at Alcantara Launch Center

“…According to IBGE (2019), the ALC is covered by a restinga ecosystem (coastal vegetation), with Fisch (1999) and Medeiros et al (2013) referring to dense vegetation about 3 m height in the region. Then, the vegetation was represented as an elevation of 3 m from the surface, where it is present.…”

“…In this context, the atmospheric flow at the ALC was studied using different approaches since the beginning of its activities. Field measurements provided the basis for understanding the flow patterns in the region, and wind tunnel experiments and numerical simulations provided more details about the flow characteristics in the region (Couto and Fisch 2018;Marciotto et al 2012;Medeiros et al 2013;Ramos et al 2018).…”

Uso do Modelo WRF-CHEM para a Simulação da Dispersão de Gases no Centro de Lançamento de Alcântara.

“…O vento nos primeiros 5 km é responsável por mais de 90% das correções de trajetória dos Veículos Lançadores de Satélites (VLS), sendo que existem diversos artigos científicos que já estudaram o vento sobre o CLA (Gisler, 2009;Pires, 2009;Gomes da Silva, 2013;Iriart et al, 2013) ou a parte de chuva (Barros e Oyama, 2010; Pereira Neto e Oyama, 2011). O CLA apresenta características exclusivas de uma zona de transição entre o oceano e o continente (Medeiros et al, 2013). O CLA apresenta um período de chuvas intensas entre janeiro e junho e um período seco entre julho e dezembro (Fisch, 1999).…”

Escoamento Atmosférico sobre uma Colina Isolada Revelado a Partir de Dados de um Veículo Aéreo não Tripulado (VANT)

“…O objetivo deste trabalho é descrever o fenômeno de aceleração dos ventos sobre colinas, a partir de dados medidos por um VANT no reservatório hidrelétrico de Furnas, MG. O perfil vertical observado foi analisado e comparado com modelos analíticos desenvolvidos por Pellegrini e Bodstein (2005). Este estudo soma-se a outros, como Medeiros et al (2013) que fizeram uso de observações de campo para a melhor descrição da CLP influenciada por terrenos complexos. Até onde se sabe, estas são as primeiras medidas do perfil vertical do vento realizadas através de VANTs no entorno grandes reservatórios no Brasil.…”