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Title: Um estudo do fluxo horizontal do vapor d'água atmosférico e o seu armazenamento sobre o Nordeste do Brasil.
Other Titles: A study of the horizontal flow of atmospheric water vapor and its storage over the Northeast of Brazil.
???metadata.dc.creator???: ARAÚJO, Marcos Alberto Andrade de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: RATHOR, Hukum Singh.
???metadata.dc.contributor.referee1???: MARQUES, José.
???metadata.dc.contributor.referee2???: GUERRA, Hugo Orlando Carvalho.
Keywords: Vapor d'água atmosférico;Água precipitável;Cálculo da divergência mensal;Nordeste Brasileiro - meteorologia;Atmospheric water vapor;Calculation of monthly divergence
Issue Date: 23-Apr-1982
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: ARAÚJO, Marcos Alberto Andrade. Um estudo do fluxo horizontal do vapor d'água atmosférico e o seu armazenamento sobre o Nordeste do Brasil. 1982. 127f. (Dissertação de Mestrado em Meteorologia), Curso de Mestrado em Meteorologia, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba - Campus II - Campina Grande – Paraíba – Brasil, 1982.
???metadata.dc.description.resumo???: Foram calculados os valores mensais da água precipitável, do fluxo de vapor d'água e sua divergência para o ano de 1975, sobre a região seca do Nordeste do Brasil, entre 0° -20°S e 30° -50°W. As cartas mensais de precipitação para o mesmo período foram construídas e analisadas. 0 total de' vapor d'água em uma coluna atmosférica depende dos aspectos da circulação da atmosfera, especialmente pela transferência da convergência nas camadas mais baixas para as mais elevadas da atmosfera. A água precipitável torna-se, assim, dependente da estação do ano da distância ao oceano e altitude da localidade considerada. A intensidade do fluxo zonal de vapor d'água é maior do que o fluxo meridional, devido à predominância da circulação zonal da atmosfera sobre a região. Sabe-se que a divergência do fluxo de vapor d'água, em geral, governa os aspectos da precipitação como sua quantidade, e sob algumas considerações, esta divergência se iguala a evaporação menos a precipitação na equação de balanço. ; Dados de altitude de 12 estações de radiossonda da região e os valores diários observados dos campos do vento e da umidade específica nos níveis padrões na atmosfera, foram utilizados para análise. Os valores médios desses campos foram integrados da superfície da Terra ao nível de 500 mb para se obter o total de água precipitável, os transportes zonal e meridional do vapor d'água, como o fluxo total de vapor d'água integrado verticalmente. Finalmente, os campos de divergência do fluxo de vapor d'água foram obtidos para 4 meses característicos, usando-se uma grade de 2° de espaçamento e o método de diferenças finitas. As equações básicas foram adaptadas na forma a seguir, para os propósitos de cálculo: (Para ver as equações recomendamos o download do arquivo). Para o ano em estudo, a distribuição mensal da precipitação se assemelha às normas mensais em quase todos os meses, exceto para janeiro, que apresenta uma quantidade elevada de chuva, sobre parte dos Estados da Bahia, Paraíba e vizinhanças; e o mês de março, que registrou quantidade de precipitação abaixo da normal em Minas Gerais e interior, a sudoeste. A água precipitável mensal, o fluxo de vapor d'água e sua divergência são representativos dos aspectos normais dessas quantidades para cada mês. Como grande parte do vapor d'água está contido nas camadas mais baixas da atmosfera, o campo da fluxo do vapor d'água é governado pelos aspectos da divergência e convergência, i.e. pelo movimento ciclônico ou anticiclônico do ar, além da variação sazonal da circulação. Devido ã sua proximidade da região estudada, o Oceano Atlântico se constitui na principal fonte de vapor d'água, e o fluxo do vapor d'água sobre ai região depende, naturalmente, da posição e intensidade do anticiclone subtropical do Atlântico Sul, da posição da Zona de Convergência Intertropical e da Zona de Convertência Subtropical ao Sul, as quais se deslocam sazonalmente na direção -norte-sul. No verão, as baixas quentes se desenvolvem sobre o continente e, no Inverno surge o anticiclone débil. O efeito combinado dessas circulações pode ser visto nos campos do fluxo mensal de vapor d'água. A região Nordeste do Brasil, estudada, está na maior parte do ano sob a influência do anticiclone sub tropical do Atlântico Sul, que se estende na direção leste-oeste sobre o Oceano Atlântico. A região se situa, assim, na margem da célula semi-permanente de alta pressão. A forte divergência associada ao escoamento, conduz a um fluxo débil de umidade ao longo da vertical e tendo, como consequência, a seca. Os campos de divergência do fluxo de vapor d'água para quatro meses típicos (de cada estação do ano), i.e. março, junho, setembro e dezembro, foram obtidos e analisados. Embora os dados sejam insuficientes para uma generalização observa-se que os aspectos da convergência estão associados a precipitação, e os aspectos da divergência ocorrem sobre regiões secas ou com precipitação escassa. Evidentemente que estudos semelhantes, cobrindo extensas regiões do Brasil, com um número maior de estações de altitude e para um número maior de anos nos possibilitarão maior compreensão sobre a função do vapor d'água, seus campos da divergência e suas aplicações para o balanço de água e características da precipitação sobre extensas áreas.
Abstract: Mean monthly computations for total precipitable water, the water vapour flux and its divergence for the year 1975 have been made for the drought prone region of Northeast Brazil 0o -20°S and 30° -50°W. Monthly rainfall charts for the same period have also been prepared and analysed. The total water vapour in an atmospheric column naturally depends on how the circulations patterns, specially lower layer convergence transfers it to higher regions. The precipitable water is thus seen to depend on the seasons, proximity of the oceans and the al titude of the station. The magnitude of the zonal water vapour flux is much larger than that of the meridional, because of the predominance of the zonal circulation of air flow over the region. It is found that divergence of the water vapour flux in general governs the precipitation patterns and its amount, inspite of the fact that .in the strict sense, this divergence equals evaporation minus precipitation in the balance equation. Upper air data for 12 radiosonde stations of the region has been used, and the daily values of the observed wind field and specific humidity fields for each individual station at various pressure leveis in the atmosphere have been used for analysis. Monthly means have been computed and the results integrated from the surface to 500 mb to obtain the total precipitable water, the meridio nal and zonal vapour transports and thus the total vector transport field. Finally, the water vapour divergence field has been obtained for the 4 typical months of the year, using a two degree grid and the finite difference method. The relevant equations have been adapted in the followying form for the purpose of computations of the followying. (To see the equations we recommend downloading the file). For the year under study, the monthly rainfall patterns resemble the normal monthly rainfall for almost ali the months except that the month of January shows somewhat higher rainfall amonts in the state of Bahia, Paraíba and their neighbourhood and the month of March depits below normal rainfall in Minas Gerais and the interior southwest. The mean monthly precipitable water, the water vapour flux, and its di vergence are therefore representative of the normal patterns of these quantities for each month. Since most of the water vapour occurs in the lower layers, the water vapour flux field is governed by the convergence and divergence pat terns i.e. the cyclonic and anticyclonic air flow in the lower atmosphere, in addition to seasonal normal air flow fields. Since Atlantic coastal regions are the main source of water vapour, its flux naturally depends on the position and intensity of the south Atlantic high, as also on the position of the I.T.C Z. and southern subtropical convergence zone, bath of which have seasonal nor th-soirth shifts. In summer a heat low develops over the land surface, and in winter fchere is a weak anticyclone. The combined effect of these flows is seen in the monthly water vapour flux fields. The área of Northeast Brazil, under this study, is most of the year is under the influence of the southern subtropical high pressure belt enlongated east-west over Atlantic. The region is thus located on the margin of semipermanent high pressure cells. The large divergence associated with such flows, leads to weak moisture flux along the vertical, and consequent droughts. The water vapour flux divergence fields for four typical months of the year (for each season] i.e. March, June, September and December, have been com puted and analysed. Al though the data is insufficient for a broad generalization, it is found that the convergence patterns are associated with rainfall, and the divergence patterns occur over rain deficient or dry regions. It is clear that similar studies covering more ex,tensive regions of Brazil with a larger number of upper air stations, for a number of years should give us better insight into the role of water vapour and its divergence fields and its application for water budget and precipitation characteristics over extensive geographical areas.
Keywords: Vapor d'água atmosférico
Água precipitável
Cálculo da divergência mensal
Nordeste Brasileiro - meteorologia
Atmospheric water vapor
Calculation of monthly divergence
???metadata.dc.subject.cnpq???: Meteorologia.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2509
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