MODELO DE CIRCULAÇÃO GLOBALATMOSFÉRICO CPTEC/INPE

José Paulo Bonatti –CPTEC/INPESilvio Nilo Figueroa- CPTEC/INPEPaulo Kubota –CPTEC/INPEHenrique M.J. Barbosa- USPSolange Souza-CPTEC/INPEChristopher C. Cunningham-CPTEC/INPEAlexandre Costa-Universidade do CearáSaulo Barros- USPEnver Ramirez-CPTEC/INPEVirginia P. Silveira- CCST/INPE Iracema F.A.Cavalcanti

OBJETIVO

• Melhorar as representações das característicasatmosféricas resultantes do modelo

• -Introduzindo outros esquemas de parametrização ou melhorando os existentes

• radiação• convecção• camada limite• processos de superfície• microfísica de nuvens• aerossóis• -Desenvolvendo aspectos da parte dinâmica

MCGA CPTEC/INPE

NWP (T299L64 resolution) with initial condition from NCEP for January 2013. Forecast for 24 hours over SOUTH AMERICA in 10 regions (left figure)

Principais características atmosféricasnecessárias em um modelo climático

• Representação de campos atmosféricosclimatológicos, como precipitação, pressão, escoamento do vento, temperatura, geopotencial, etc

• Representação da variabilidade sazonal, interanual eintrasazonal

• Representação dos modos de variabilidade climática• Representação de anomalias de chuva em estações

do ano ou meses extremos –efeito de ENSO • Representação de padrões de teleconexão, como

SAM, PSA, NAO

Climatologia de precipitaçãovariabilidade sazonal

PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA

MCGA CPTEC/INPE GPCPDJF

PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA

MCGA CPTEC/INPE GPCPMAM

PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA

MCGA CPTEC/INPE GPCPJJA

PRECIPITAÇÃO CLIMATOLÓGICA

MCGA CPTEC/INPE GPCPSON

CPTEC/INPE

DJF

MAM

GPCP CPTEC/COLA

DJF

DJF

CMIP5

CLIMATOLOGIA DO FLUXO DE UMIDADE INTEGRADO

VERTICALMENTE

Fluxo de umidade integradoverticalmentee divergência DJF

MCGA CPTEC/INPE

REANÁLISE ERA INTERIM

Fluxo de umidade integradoverticalmente

e divergência MAMMCGA CPTEC/INPE

REANÁLISE ERA INTERIM

Fluxo de umidade integradoverticalmente

e divergência JJAMCGA CPTEC/INPE

REANÁLISE ERA INTERIM

Fluxo de umidade integradoverticalmente

e divergência SONMCGA CPTEC/INPE

REANÁLISE ERA INTERIM

VARIABILIDADE INTERANUAL

IOS , ENSO

ÍNDICE DE OSCILAÇÃO SUL

Anomalia de pressãoANP Tahiti- ANP Darwin

MCGA CPTEC/INPE

ERA IN

1982/1983 1988/1989 1997/1998

GPCP

MCGA CPTEC/INPE

Anomalias de Precipitação MAM 1983 El NINO

GPCP

MCGA CPTEC/INPE

Anomalias de Precipitação MAM 1998 El Niño

Anomalias de Precipitação MAM 1989 La Niña

MCGA CPTEC/INPE

GPCP

GPCP

MCGA CPTEC/INPE

Anomalias de Precipitação MAM 2008 La Niña

GPCP

MCGA CPTEC/INPE

VARIABILIDADE INTERANUAL DA PRECIPITAÇÃO NNE

MODOS DE VARIABILIDADE DE PRECIPITAÇÃO

DJF MODO 1

25% 21%

MAM MODO 1

38% 30%

JJA MODO 1

40% 21%

SON MODO 1

34%19%

STORM TRACKS

ERA INTERIM

MCGA CPTEC/INPE

DJF JJA

Modo anular ou Oscilação Antártica ( teleconexão entre latitudes altas e médias)

MCGA CPTEC/INPE ERA I

JJA

Amazônia, ZCAS, Indonésia

Uma boa representação da precipitação/ convecção na Amazônia, na ZCAS e na Indonésia é importante para uma boa representação global do clima. Amazônia: fonte de umidade. ZCAS e Indonésia: fonte de ondas de Rossby.

A maioria dos modelos globais, embora representem as características gerais, apresentam deficiências nessas regiões.

Desenvolvimentos futuros• Melhorar o esquema de camada limite

• Melhorar o esquema de microfísica

• Introduzir o efeito dos aerossóis

• Melhorar o esquema de radiação para melhorar a relação radiação-nuvens-aerosóis-vapor de água, gases do efeito estufa

• Melhorar o tratamento de ondas de gravidade

• Continuar o desenvolvimento do esquema de convecção Grell

Dinâmica

1. Preparar o modelo para resoluções mais altas

2. Desenvolver a dinâmica não hidrostática para usarresoluções mais altas

3. Desenvolvimento de advecção semi-lagrangeana em3D

5. Melhorar a eficiência da transformada de Legendrepara reduzir o custo computacional de integraçõescom alta resolução

Programação com apoio INCT e FAPESP

• Colaboração de visitantes externos emimplementações e desenvolvimento

• Camada Limite- Sungsu Park- UCAR

• Microfísica- Hugh Morrison - NCAR

•

• Visita científica e treinamento nas parametrizações

• Realização de Workshop sobre Modelos AtmosféricosGlobais

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Desenvolvimentos e novas implementações estão continuamente sendo realizados no MCGA CPTEC/INPE com o objetivo de melhorar a representação das características atmosféricas em tempo e clima na América do Sul, no Brasil e no globo.