Comparação da evolução de índices de organização da convecção em simulações LES idealizadas e realísticas

• Processo: 25/11700-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 09 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 08 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Meteorologia
• Pesquisador responsável: Micael Amore Cecchini
• Beneficiário: Gabriel Ghiraldello Balestra
• Supervisor: Thibaut Dauhut
• Instituição Sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Université De Toulouse, França
• Vinculado à bolsa: 24/04763-3 - Analisando os efeitos dos aerossóis e da umidade na organização de campos de nuvens rasas na Amazônia, BP.MS
• Assunto(s): Amazônia Convecção
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amazonia | convecção | Fisica de Nuvens | Organização da Convecção | Física de Nuvens

Resumo

Modelos climáticos têm há muito tempo dificuldades em reproduzir a evolução dos campos de nuvens cumulus, desde a convecção rasa até a convecção profunda nos trópicos. Já foi demonstrado que as nuvens profundas são geralmente engatilhadas rápido demais, o que gera erros na previsão do ciclo diurno da chuva. Como as nuvens desempenham um papel fundamental na redistribuição de energia e umidade sobre a Amazônia, essa limitação tem consequências significativas para a previsão do clima futuro da floresta tropical. Por cobrirem todo o globo, os modelos climáticos possuem resolução espaço-temporal relativamente baixa em comparação com modelos regionais. Assim, a organização progressiva dos campos de nuvens convectivas - da convecção rasa pela manhã até a convecção profunda no final da tarde - precisa ser parametrizada. Essas parametrizações envolvem diagnósticos do perfil termodinâmico das colunas atmosféricas para inferir se há instabilidade suficiente para ativar a convecção profunda. Os gatilhos da convecção profunda geralmente envolvem o valor da Energia Potencial Convectiva Disponível (CAPE, na sigla em inglês) e sua derivada temporal. No entanto, informações sobre a organização espacial dos campos de nuvens convectivas não são consideradas. Este estudo tem como objetivo reduzir essa lacuna utilizando diferentes tipos de simulações de alta resolução. Durante a etapa nacional desta bolsa de mestrado da FAPESP, o estudante vem analisando a organização dos campos de nuvens cumulus rasas por meio de simulações idealizadas com o modelo RAMS (Regional Atmospheric Modeling System). Isso permite uma compreensão teórica dos índices convectivos disponíveis na literatura, que buscam sintetizar a complexa organização dos campos de nuvens em um único número. No entanto, é necessário entender como esses índices se comportam na transição da convecção rasa para a profunda em cenários mais realistas. Os estudos propostos para esta BEPE abordarão essa questão, aproveitando a experiência do orientador internacional com simulações realistas de nuvens amazônicas utilizando o modelo Meso-NH (Mesoscale Non-Hydrostatic model). O estudante aplicará seus métodos de cálculo de índices de organização às simulações realistas. Isso ajudará a responder nossa hipótese de que os índices de organização convectiva apresentam padrões de evolução semelhantes durante a transição da convecção rasa para a profunda. Caso isso se confirme, essa poderia ser uma informação adicional importante para as funções de ativação da convecção profunda nos modelos climáticos. (AU)