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In the present study, the physical parameterizations of the Weather Research and Forecasting (WRF) model are verified for making accurate inferences about the dynamics of the Thermal Internal Boundary Layer (TIBL) generated by sea breeze in an urban center with an island in a bay along a coastal region with rugged topography. The simulations were performed using parameterizations from Yonsei University (YSU), Mellor-Yamada-Janjic (MYJ) and Asymmetric Convective Model version 2 (ACM2) for the atmospheric boundary layer (ABL) and Noah and Rapid Update Cycle (RUC) for the Land Surface Model (LSM). The data inferred by the WRF model were compared with those obtained by a Surface Meteorological Station (SMS) and by measurements generated using Light Detection and Ranging (LIDAR), Sonic Detection and Ranging (SODAR) and radiosonde. The simulations showed that although the object of this research was a region with high geographical complexity, the YSU parameterization set (non-local closure) for the ABL and the Noah parameterization for the LSM presented satisfactory results in determining ABL height generated by the sea breeze on the day in question.

Estudou-se o efeito da brisa maritima na cidade de Belem –PA atraves de dados de precipitacao, intensidade e direcao do vento horizontal, para os meses representativos dos periodos chuvoso (fevereiro, marco e abril) e menos chuvoso (setembro, outubro e novembro) nos anos de 2005 e 2006. Neste trabalho a tecnica de Analise em Componentes Principais (ACP) foi introduzida com o objetivo de explicar a estrutura de dependencia entre a evolucao sazonal da chuva com direcao e intensidade do vento. Observou-se que a precipitacao diaria e mais regular na estacao chuvosa quando comparada com a estacao menos chuvosa. Com relacao ao vento horizontal, notou-se que em ambos os anos e estacoes a intensidade do vento apresenta comportamento temporal semelhante.No caso da direcao do vento, notou-se giro diario no vento local, em ambas estacoes, devido aos efeitos das circulacoes de brisa maritima e lacustre. A tecnica de ACP permitiu evidenciar a relacao de dependencia da precipitacao com o vento horizontal. Dessa maneira, podemos afirma que o maximo de precipitacao observado esta relacionado ao giro horizontal o qual esta ligado a brisa maritima e lacustre. Palavras-chave: Amazonia, Brisa maritima, ACP The Effect of Sea Breeze Over Belem -PA: Using Multivariate Analysis ABSTRACT Th e effect of the sea breeze in the city of Belem – Brazil is analyzed using rainfall d ata, horizontal wind intensity and direction to rainiest season ( February, March and April ) and driest season (September , October and November ) in 2 years (2005 and 2006) . To try explaining the dependence structure among the seasonal rain evolution with wind intensity and direction is used the Principal Components Analysis (PCA ). In this paper has been observed that the daily precipitation rate is more frequent in the rainiest season than driest season. Regarding the horizontal wind , it has been noted that in both years (2005 and 2006) and seasons ( rainiest and driest season ) the wind intensity showed similar temporal behavior . In the case to wind direction has been noted a wind shift in all days over both season. It was due the effects of sea breeze and lake circulations . The technique ACP is highlighted the dependence of precipitation with horizontal wind . Thus , we can say that the maximum rainfall observed is related to horizontal wind shift . Keywords: Amazon, sea breeze, PCA.

In the present study, the physical parameterizations of the Weather Research and Forecasting (WRF) model are verified for making accurate inferences about the dynamics of the Thermal Internal Boundary Layer (TIBL) generated by sea breeze in an urban center with an island in a bay along a coastal region with rugged topography. The simulations were performed using parameterizations from Yonsei University (YSU), Mellor-Yamada-Janjic (MYJ) and Asymmetric Convective Model version 2 (ACM2) for the atmospheric boundary layer (ABL) and Noah and Rapid Update Cycle (RUC) for the Land Surface Model (LSM). The data inferred by the WRF model were compared with those obtained by a Surface Meteorological Station (SMS) and by measurements generated using Light Detection and Ranging (LIDAR), Sonic Detection and Ranging (SODAR) and radiosonde. The simulations showed that although the object of this research was a region with high geographical complexity, the YSU parameterization set (non-local closure) for the ABL and the Noah parameterization for the LSM presented satisfactory results in determining ABL height generated by the sea breeze on the day in question. Resumo No presente estudo, é pesquisada a acurácia de parametrizações físicas do modelo Weather Research and Forecasting (WRF) em fazer inferências sobre a dinâmica da camada limite interna térmica (TIBL) gerada pela brisa do mar, em um centro urbano com uma ilha contida em uma baía, ao longo de uma região costeira com topografia acidentada. As simulações foram realizadas utilizando as parametrizações Yonsei University (YSU), Mellor-Yamada-Janjic (MYJ) e Asymmetric Convective Model versão 2 (ACM2) para camada limite atmosférica (ABL) e Noah e Rapid Update Cycle (RUC) para modelo de superfície da terra (LSM). Os dados inferidos pelo modelo WRF foram comparados com os obtidos por uma estação meteorológica de superfície (SMS) e por medições usando Light Detection and Ranging (LIDAR), Sonic Detection and Ranging (SODAR) e radiossondagem. As simulações mostraram que, embora o objeto desta pesquisa seja em uma região com alta complexidade geográfica, o conjunto de parametrização YSU (fechamento não local) para a ABL e a parametrização Noah para LSM apresentaram resultados satisfatórios na determinação da altura da ABL gerada pela brisa do mar, no dia em questão.

Através dos dados de superfície, radiossondagem e radar Doppler banda - L, em Serpong - Indonésia (6° 24’ S - 106° 42’ E), durante a estação seca (1993) e chuvosa (1994) foram estudadas as características da CLAT. Os dados de radar foram validados através da radiossondagem por métodos estatísticos (índice de correlação, média e desvio padrão). A estrutura da CLAT foi interpretada através do eco de radar (vento), observado continuamente para todos os dias do período de estudo. As características mais evidentes da CLAT nesta região foram à presença de uma CM (Camada de Mistura) diurna que atingia a 0,3 km pela manhã e outra camada entre 3-5 km à tarde, observando-se um ciclo diurno de crescimento e estacionariedade, devido ao aquecimento e resfriamento da superfície. A principal característica entre as estações foi que no horário de 0300 TL (Tempo Local), ambas apresentavam o mesmo comportamento (intensidade e direção do vento), mas para o restante do dia existiu uma grande diferença entre elas. Na estação seca a intensidade e a direção do vento foi mais variável do que na chuvosa, resultado observado na altura da CLAT. As informações obtidas através do BLR (Boundary Layer Radar), mostram a existência de pronunciadas variações diurnas na CLAT em dias claros. Verificou-se que a variação diurna da CLAT teve uma influencia marcante, devido à existência da circulação de brisa marítima, confirmada pelo BLR no dia 12/10/93. A validação dos dados do radar apresentou resultados significativos, onde na estação seca, os coeficientes de regressão variaram entre 0,83 e 0,94, tanto na direção como na intensidade, e na chuvosa variou de 0,77 a 0,88 (intensidade) e na direção da ordem de 0,3. Comprovou-se que as medidas de radar são equivalentes ao de radiossondagem, com o benefício de poder ter dados contínuos, provando-se que as observações, a partir da sua utilização deve desempenhar um papel importante no estudo da baixa atmosfera tropical. From the surface, radiosonde and Doppler radar Band - L data in Serpong, Indonesia (6° 24 ‘ S - 106° 42’ E), measured were performed during drought (1993) and rainy (1994) seasons, when BLAT characteristics were studied. Radar data were validated with soundings through statistical methods (correlation index, average and standard deviation). BLAT structure were interpreted through radar echo (wind), continuously observed through day over study period. BLAT evident characteristics in this region had been associated to diurnal ML (Mixing Layer) that reached 0.3 km at morning and 3-5 km at afternoon, were observed a steady and growth diurnal cycle, due to heating and cooling surface. Main characteristics between seasons were at 0300 LT (Local Time) presents intensity and direction of wind behaviors, but still remained during day an ample distinction between them. In drought season, intensity and direction of wind were more changeable than rainy season, result observed in BLAT height. Acquired information under BLR (Boundary Layer Radar), shown the existence of pronounced diurnal sharp variation on BLAT in clear days. Were verified that BLAT diurnal variation had an evident influence to existence of breeze sea circulation confirmed by BLR in 12/10/93 day. Radar data validation were carried through information of soundings and had presented significant resulting, where drought season regression coefficients had varied between 0.83 and 0.94, as much as intensity as direction, and rainy season had been 0.77 - 0.88 (intensity) and in direction they had been in order of 0.3. Proved that radar measures are equivalents to soundings, with benefit to being able continuous data, proving that using observations must be important role in low level tropical atmosphere study.

Mestrado em Engenharia do Ambiente O ozono (O3) troposférico é um poluente secundário atmosférico que não é emitido diretamente para a atmosfera sendo formado a partir de poluentes primários, como NOx e COV, e bastante dependente das condições meteorológicas, em particular da temperatura e radiação. Com este trabalho pretendeu-se avaliar o impacto das condições meteorológicas, em particular o papel das brisas marítimas, nos episódios de concentrações elevadas de O3 registados na região centro litoral de Portugal Continental, no período de 2003 e 2013. Para isso, selecionaram-se três estações de monitorização situadas nesta região (Estarreja, Ílhavo e Coimbra) e de seguida os episódios de O3 (6/9/2012, 6/7/2013 e 3/9/2013). Posteriormente, os episódios foram analisados através da simulação de retrotrajetórias das massas de ar (com o recurso do modelo HYSPLIT), das condições meteorológicas obtidas pelo modelo meteorológico WRF e ainda interpretando as séries temporais das concentrações de NOx e O3 medidas em cada estação. Esta análise detalhada dos vários episódios permitiu concluir que a origem e a formação de cada episódio é distinta, com padrões de circulação distintos, apesar de condições meteorológicas potenciadoras da atividade fotoquímica (temperatura e radiação elevada). No episódio 1 (6 set 2012) o papel da circulação da brisa marítima é evidente, no episódio 3 (3 set 2013) é provável haver influência desta circulação, sendo que no episódio 2 (6 julho 2013) não há presença desta circulação atmosférica. Daqui conclui-se que a presença da brisa é importante, mas não potenciadora de todos os episódios de O3. The tropospheric ozone (O3) is a secondary atmospheric pollutant that isn’t directly emitted to the atmosphere being formed by primary pollutants such as NOx and VOC and it strongly depends on the meteorological conditions, especially the temperature and radiation. The purpose of this study is to evaluate the impact of the meteorological conditions, particularly the role of the sea breezes, on the O3 high concentration episodes registered in the centre coastal region of Continental Portugal between 2003 and 2013. To that effect, there were selected three monitoring stations located in that region (Estarreja, Ílhavo and Coimbra) and, subsequently, the O3 episodes (6/9/2012, 6/7/2013 and 3/9/2013). Afterwards, the episodes were analysed through the simulation of air masses’ retro trajectories (with the HYSPLIT model), the meteorological conditions obtained by the WRF meteorological model and the interpretation of the NOx and O3 time series measured in each station. This detailed analysis of the several episodes allowed to conclude that the origin and formation of each episode is different, with different circulation patterns, despite the meteorological conditions that enhance the photochemical activity (high temperature and radiation). On the first episode (6th September 2012) the sea breeze’s role is evident, on the 3rd episode (3rd of September 2013) there’s a probability that this circulation has some influence and on the second episode (6th of July 2013) the presence of this atmospheric circulation is not noted. This study concludes that the role of the sea breezes is important but isn’t the cause of every O3 episodes.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-02-24T21:09:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese_Ayres.pdf: 15719153 bytes, checksum: 53b0372c0a809dfc80c8f40fdd30735d (MD5) Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-03-09T16:00:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese_Ayres.pdf: 15719153 bytes, checksum: 53b0372c0a809dfc80c8f40fdd30735d (MD5) Made available in DSpace on 2016-03-09T16:00:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese_Ayres.pdf: 15719153 bytes, checksum: 53b0372c0a809dfc80c8f40fdd30735d (MD5) Previous issue date: 2015 CAPES O objetivo principal deste trabalho foi o estudo do transporte atmosférico de PM10 e SO2 em regiões costeiras urbanas usando modelos WRF/CMAQ. Duas regiões foram contempladas neste estudo. Uma é a Região da Grande Vitória (RGV), no estado do Espírito Santo, Brasil; a outra é a Região da Grande Dunkerque (RGD), no Departamento Nord Pas-de-Calais, França. A RGV é cercada por uma cadeia de montanhas paralela à costa, resultando num topografia complexa e acidentada. Já a RGD possui uma topografia muito mais suave. As entradas de dados para os modelos WRF/CMAQ englobaram o inventário de emissões de poluentes atmosféricos do IEMA-ES para a RGV, e o inventário de emissões no nível do solo de Nord Pas-de-Calais denominado ―Cadastre_totaux_3km_A2008 _M2010_V2_SNAPN2‖ para a RGD. Ambos os inventários apresentaram restrições, todavia. O inventário da RGV apresentou valores de ressuspensão em vias de tráfego elevados, em comparação com diversos estudos, e teve esses dados modificados. Os dados no nível do solo e a grande área de das células da grade (9 km2) do inventário da RGD não permitiram resultados satisfatórios de modelagem. A validação dos modelos foi realizada por comparação com resultados obtidos em duas campanhas experimentais: uma na cidade de Dunkerque, no norte da França, em setembro de 2009; a outra na cidade de Vitória, no sudeste do Brasil, em julho de 2012. Esses dados foram obtidos pelo uso de sistemas de Light Detection and Ranging (LIDAR) e Sonic Detection and Ranging (SODAR), bem como de Estações Meteorológicas de Superfície (EMS) e de monitoramento atmosférico. Os resultados deste trabalho mostraram que: a) existe uma necessidade de melhorias contínuas nos inventários regionais de emissões, adaptando-os para condições locais específicas e focando na obtenção de parâmetros necessários para modelagem fotoquímica; b) os valores de módulo e direção das velocidades obtidas na modelagem meteorológica influenciam fortemente os resultados da modelagem de concentração de poluentes; c) a qualidade do ar tanto na RGV quanto na RGD merece atenção, sobretudo no que diz respeito às concentrações de MP10. De acordo com os dados das estações de monitoramento, a situação parece mais crítica na RGD; d) a modelagem da RGV apresentou resultados mais satisfatórios do que a da RGD, de acordo com os resultados das validações; e) a entrada da brisa do mar provocou alterações significativas na concentração dos poluentes, o que pôde ser observado na análise da dinâmica da dispersão de MP10 e SO2. Esse fenômeno foi mais marcante na RGV, onde a entrada da brisa marítima provocou um movimento oscilatório na pluma de poluição, levando-a para os bairros mais densamente povoados do conglomerado urbano. Na RGD, a entrada da brisa não foi cotidiana e, no dia em que ela aconteceu, houve uma alteração de quase 180º na direção do movimento da pluma de poluição. Além do aumento da turbulência vertical, o qual já foi estudado por diversos autores, este estudo focou também na influência brisa do mar na dinâmica da pluma de dispersão de poluentes atmosféricos em regiões costeiras. This work's main objective is to study atmospheric transportation of MP10 and SO2 in urban coastal areas using WRF/CMAQ modeling. Two main areas were chosen for this purpose. One is Great Vitória Area (GVA), in Espírito Santo State, Brasil; the other is Great Dunkerque Area (GDA), in Nord Pas-de-Calais, France. GVA is surrounded by a mountain range parallel to the coast, which makes its topography complex and rugged. On the other hand, GDA's topography is much smoother. Modeling inputs encompassed IEMA-ES' inventory of atmospheric pollutants emissions for GVA, and Nord Pas-de-Calais' inventory of ground level emissions named " Cadastre_totaux_3km_A2008 _M2010_V2_SNAPN2" for GDA. Both inventories showed restrictions, however. GVA's showed high traffic lanes resuspension in comparison with several studies, so those data were altered. Ground level data and large grid area (9 km2) of GDA inventory didn't allow for satisfying modeling results. Modeled results were validated by comparing them with two experimental campaigns: one performed in the city of Dunkerque, North of France, on September 2009; the other in Vitória, Southeast of Brazil, on July 2012. Experimental data were obtained through the use of Light Detection and Ranging (LIDAR), Sonic Detection and Ranging (SODAR), Surface Meteorological Stations (SMS) and atmospheric monitoring stations. Results of this work showed that: a) there is a need for continuous improvement on regional inventories of emissions, adapting them to specific local characteristics and focusing on obtaining parameters required for photochemical modeling; b) the direction and magnitude of velocity vectors obtained from meteorological modeling have a high impact on pollutant concentrations modeling; c) air quality in both GVA and GDA deserve attention, especially regarding MP10 concentrations. Based on monitoring stations data, the situation seems more critical in GDA; d) modeling in GVA was better than in GDA according to validation results; e) sea breeze inflow caused significant alteration on pollutants concentration, which was observed analyzing MP10 and SO2 dispersion dynamics. This phenomenon was more distinctive in GVA, where the sea breeze caused an oscillatory motion on the pollution plume, moving it to the urban agglomeration most densely populated neighborhoods. In GDA, sea breeze inflow wasn`t a daily phenomenon, and on the day when it occurred there was a change of almost 180º in the pollution plume direction of movement. In addition to vertical turbulence increase, which has already been studied by many authors, this study also focus on influence of sea-breeze of plume dynamics effects on dispersing atmospheric pollutants in coastal areas.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2014-12-11T19:29:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese. Nadir Salvador.texto completo.pdf: 9055699 bytes, checksum: f8b01cd30306d2152bf6dfae956b31c6 (MD5) Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2014-12-12T18:40:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese. Nadir Salvador.texto completo.pdf: 9055699 bytes, checksum: f8b01cd30306d2152bf6dfae956b31c6 (MD5) Made available in DSpace on 2014-12-12T18:40:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese. Nadir Salvador.texto completo.pdf: 9055699 bytes, checksum: f8b01cd30306d2152bf6dfae956b31c6 (MD5) Previous issue date: 2014 O principal objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar a evolução diária da Camada Limite Atmosférica (CLA) na Região da Grande Vitória (RGV), Estado do Espírito Santo, Brasil e na Região de Dunkerque (RD), Departamento Nord Pas-de-Calais, França, avaliando a acurácia de parametrizações usadas no modelo meteorológico Weather Research and Forecasting (WRF) em detectar a formação e atributos da Camada Limite Interna (CLI) que é formada pelas brisas marítimas. A RGV tem relevo complexo, em uma região costeira de topografia acidentada e uma cadeia de montanhas paralela à costa. A RD tem relevo simples, em uma região costeira com pequenas ondulações que não chegam a ultrapassar 150 metros, ao longo do domínio de estudos. Para avaliar os resultados dos prognósticos feitos pelo modelo, foram utilizados os resultados de duas campanhas: uma realizada na cidade de Dunkerque, no norte da França, em Julho de 2009, utilizando um sistema light detection and ranging (LIDAR), um sonic detection and ranging (SODAR) e dados de uma estação meteorológica de superfície (EMS); outra realizada na cidade de Vitória – Espírito Santo, no mês de julho de 2012, também usando um LIDAR, um SODAR e dados de uma EMS. Foram realizadas simulações usando três esquemas de parametrizações para a CLA, dois de fechamento não local, Yonsei University (YSU) e Asymmetric Convective Model 2 (ACM2) e um de fechamento local, Mellor Yamada Janjic (MYJ) e dois esquemas de camada superficial do solo (CLS), Rapid Update Cycle (RUC) e Noah. Tanto para a RGV quanto para a RD, foram feitas simulações com as seis possíveis combinações das três parametrizações de CLA e as duas de CLS, para os períodos em que foram feitas as campanhas, usando quatro domínios aninhados, sendo os três maiores quadrados com dimensões laterais de 1863 km, 891 km e 297 km, grades de 27 km, 9 km e 3 km, respectivamente, e o domínio de estudo, com dimensões de 81 km na direção Norte-Sul e 63 km na Leste-Oeste, grade de 1 km, com 55 níveis verticais, até um máximo de, aproximadamente, 13.400 m, mais concentrados próximos ao solo. Os resultados deste trabalho mostraram que: a) dependendo da configuração adotada, o esforço computacional pode aumentar demasiadamente, sem que ocorra um grande aumento na acurácia dos resultados; b) para a RD, a simulação usando o conjunto de parametrizações MYJ para a CLA com a parametrização Noah produziu a melhor estimativa captando os fenômenos da CLI. As simulações usando as parametrizações ACM2 e YSU inferiram a entrada da brisa com atraso de até três horas; c) para a RGV, a simulação que usou as parametrizações YSU para a CLA em conjunto com a parametrização Noah para CLS foi a que conseguiu fazer melhores inferências sobre a CLI. Esses resultados sugerem a necessidade de avaliações prévias do esforço computacional necessário para determinadas configurações, e sobre a acurácia de conjuntos de parametrizações específicos para cada região pesquisada. As diferenças estão associadas com a capacidade das diferentes parametrizações em captar as informações superficiais provenientes das informações globais, essenciais para determinar a intensidade de mistura turbulenta vertical e temperatura superficial do solo, sugerindo que uma melhor representação do uso de solo é fundamental para melhorar as estimativas sobre a CLI e demais parâmetros usados por modelos de dispersão de poluentes atmosféricos. L'objectif principal de ce travail était d'identifier et de caractériser l'évolution quotidienne de la couche limite atmosphérique (CLA) dans la région de Grande Vitória (RGV), état de Espírito Santo, au Brésil et dans la région de Dunkerque (RD), département du Nord Pas-de-Calais, France, en évaluant les paramétrages utilisés par le modèle météorologique Weather Research and Forecasting (WRF) pour détecter la formation et les attributs de la couche limite interne (CLI) qui est formé par les brises marines. La RGV a un relief complexe dans une région côtière de topographie accidentée et une chaîne de montagnes parallèle à la côte. La RD a un relief simple dans une région côtière avec de petites ondulations qui ne dépassent pas 150 mètres tout au long du domaine d'études. Pour évaluer les résultats des prédictions faites par le modèle, les résultats de deux campagnes ont été utilisés; l'une a eu lieu dans la ville de Dunkerque, au nord de la France, en Juillet 2009, en utilisant un système light detection and ranging (LIDAR), un sonic detection and ranging (SODAR) bien que les données d'une station météo de surface (EMS); l'autre a eu lieu à Vitória - Espírito Santo, en Juillet 2012, en utilisant également un LIDAR, un SODAR et des données d'une EMS. Des simulations ont été effectuées en utilisant trois schémas de paramétrages pour CLA, deux de fermeture non locale, Yonsei University (YSU) et Asymmetric Convective Model 2 (ACM2); bien qu'un schéma de fermeture locale, Mellor Yamada Janjic (MYJ) et deux schémas de couche superficielle du sol (CLS), Rapid Update Cycle (RUC) et Noah. Pour la RGV et pour RD, les simulations avec les six combinaisons possibles des trois paramétrages de CLA et les deux de la couche surface del sol ont été faites pour les périodes au cours desquelles les campagnes ont été effectuées à l'aide de quatre domaines imbriqués, avec les trois plus grands carrés de dimensions latérales de 1863 km, 891 km et 297 km, des grilles de 27 km, 9 km et 3 km, respectivement, et le domaine d'étude, avec des dimensions de 81 km dans le sens Nord-Sud et 63 km dans le sens Sud-Ouest, une grille de 1 km, avec 55 niveaux verticaux jusqu'à un maximum de 13.400 m, plus concentrés près du sol. Les résultats ont montré que: a) en fonction de la configuration adoptée, l'effort computationnel peut augmenter en excès, sans une forte augmentation de la précision des résultats; b) pour la RD, la simulation en utilisant l'ensemble des paramétrages MYJ pour CLA avec le paramétrage Noah a produit la meilleure estimation en detéctant les phénomènes de CLI. Les simulations à l'aide de paramétrages ACM2 et YSU ont inféré l'entrée dela brise en jusqu’à 3 heures de retard ; c) pour la RGV, la simulation qui a utilisé les paramétrages YSU pour CLA avec le paramétrage Noah pour CLS, a fait les meilleures inférences sur la CLI. Ces résultats suggèrent la nécessité de faire des évaluations préalables à propos de l'effort computationnel nécessaire pour certains paramètres et précision des ensembles de paramétrages spécifiques pour chaque région recherchée. Les différences sont associées à la capacité des différents paramétrages pour capturer des informations superficielles d'informations globales, essentielles pour déterminer l'intensité du mélange turbulence verticale et température superficiellle du sol, ce qui suggère qu'une meilleure représentation de l'usage du sol est cruciale pour améliorer les estimations CLI et d'autres paramètres nécessaires tels que l'entrée dans des modèles de dispersion de polluants atmosphériques. The main objective of this work was to identify and characterize the daily evolution of the Atmospheric Boundary Layer in the Great Region of Vitória (RGV), state of Espírito Santo, Brazil, and the Region of Dunkerque (RD), department of Nord Pas-de-Calais, France, evaluating the accuracy of parameterizations used in Weather Research and Forecasting (WRF) model to detect the formation and attributes of Thermal Internal Boundary Layer (CLI) formed by sea breezes. The RGV has complex relief in a coastal region of rugged topography and a chain of mountains parallel to the coast. The RD has a simple relief in a coastal region with small peaks not higher than 150 meters, all along the domain of study. To evaluate the results of the predictions made by the model, the results of two campaigns were used: one held in Dunkerque-FR, in July 2009, using a light detection and ranging (LIDAR) system, sonic detection and ranging (SODAR) and a surface meteorological station (EMS) data; another one held in Vitória-BR, in July 2012, also using a LIDAR, SODAR and EMS data. The simulations were performed using three PBL parameterizations schemes, two nonlocal closure, Yonsei University (YSU) and Asymmetric Convective Model 2 (ACM2), and a local closure, Mellor Yamada Janjic (MYJ) and two land surface schemes (CLS), Rapid Update Cycle (RUC) and Noah. As per the RGV as for RD, simulations with the six possible combinations were made for the periods in which the campaigns were made, using four nested domains, with the three largest square with 1863 km, 891 km and 297 km of side dimensions, grids 27 km, 9 km and 3 km, respectively, and the study domain, with dimensions 81 km in North-South direction and 63 km in the East-West grid 1 km, with 55 vertical levels up to approximately 13,400 m, more concentrated near the ground. The results of this study showed that: a) depending on the configuration adopted, the computational effort may increase too, though without a large increase in the accuracy of the results; b) for the RD, the simulation using the MYJ and Noah parameterizations produced the best estimation for CLI. Simulations using the ACM2 and YSU parameterizations, inferred the sea breeze entry with a maximum delay of three hours; c) for the RGV, the simulation that used the YSU and Noah parameterization made the best inferences about the CLI. The results show that it is necessary to evaluate in advance the computational effort required for certain settings and the accuracy of specific sets of parameterizations for each region. The differences are associated with the ability of different parameterizations capturing surface data from global, essential information for determining the intensity of vertical turbulent mixing and surface soil temperature, suggesting that a better representation of land use is crucial to improve estimations of the CLI and other parameters as input in models of dispersion of air pollutants.

Ponencia presentada en: XXXI Jornadas Científicas de la AME y el XI Encuentro Hispano Luso de Meteorología celebrado en Sevilla, del 1 al 3 de marzo de 2010.

Mestrado em Meteorologia e Oceanografia Física O presente trabalho propõe estudar o comportamento da brisa marítima em três locais da costa ocidental portuguesa, utilizando uma simulação realizada com o modelo numérico WRF. Foram seleccionados dois dias do mês de Agosto de 2009 para se proceder à realização da simulação. Com os resultados obtidos através da simulação foram analisados campos de temperatura, humidade relativa e vento, no sentido de comparar o comportamento nos três locais previamente seleccionados. Foi possível observar o aumento da humidade relativa e a diminuição da temperatura, consequência directa da passagem da brisa marítima, bem como o aumento da altura da camada limite planetária. Observou-se ainda uma zona de convergência, indicando a existência da frente de brisa. Concluiu-se que a brisa marítima adquire diferentes comportamentos consoante as condições verificadas em cada local, sendo que o factor estudado neste trabalho que mais influencia esse comportamento é a topografia do terreno. ABSTRACT: This paper proposes to study the behaviour of sea breeze in three locations at the western Portuguese coast, using a simulation with the WRF numerical model. Two days of August 2009 were selected to proceed with the simulation. With the results obtained by the simulation fields of temperature, humidity and wind were analyzed in order to compare the behaviour in the three previously selected locations. It was possible to observe the increase of relative humidity and a temperature decrease, a direct result of crossing the sea breeze, as well as increasing the height of the planetary boundary layer. There was also a convergence zone, indicating the existence of the breeze front. It was concluded that the sea breeze has different behaviours depending on the conditions found at each site, and the factor studied in this work which mostly influences this behaviour is the topography.

A coupled atmospheric-oceanic model was used to investigate whether there is a positive feedback between the coastal upwelling and the sea breeze at Cabo Frio - RJ (Brazil). Two experiments were performed to ascertain the influence of the sea breeze on the coastal upwelling: the first one used the coupled model forced with synoptic NE winds of 8 m s-1 and the sign of the sea breeze circulation was set by the atmospheric model; the second experiment used only the oceanic model with constant 8 m s-1 NE winds. Then, to study the influence of the coastal upwelling on the sea breeze, two more experiments were performed: one using a coastal upwelling representative SST initial field and the other one using a constant and homogeneous SST field of 26°C. Finally, two more experiments were conducted to verify the influence of the topography and the spatial distribution of the sea surface temperature on the previous results. The results showed that the sea breeze can intensify the coastal upwelling, but the coastal upwelling does not intensify the sea breeze circulation, suggesting that there is no positive feedback between these two phenomena at Cabo Frio.Um modelo acoplado atmosférico-oceânico foi usado para investigar se há retroalimentação positiva entre a ressurgência costeira e a brisa marítima em Cabo Frio - RJ (Brasil). Dois experimentos foram realizados para verificar a influência da brisa marítima na ressurgência costeira: o primeiro usou o modelo acoplado, forçado com vento de escala sinótica de NE e 8 m s-1, e o sinal da brisa foi dado pelo modelo atmosférico; o segundo utilizou apenas o modelo oceânico com vento constante de NE e 8 m s-1. A fim de estudar a influência da ressurgência costeira na brisa marítima, mais dois experimentos foram realizados com o modelo acoplado: um com um campo inicial de temperatura da superfície do mar (TSM), representativo da ocorrência de ressurgência costeira; e o outro com um campo constante e homogêneo de TSM de 26°C. Por fim, mais dois experimentos foram feitos para verificar a influência da topografia e da distribuição espacial da temperatura da superfície do mar nos resultados anteriores. Os resultados mostraram que a brisa pode intensificar a ressurgência, mas a ressurgência não intensifica a brisa, sugerindo não haver em Cabo Frio, retroalimentação positiva entre esses dois fenômenos.