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https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12586| Título: | Na visão espectral o aumento na concentração de gases estufa intensifica o trabalho atmosférico |
| Autor: | Aranha, André Ferreira |
| Orientador: | Veiga, José Augusto Paixão |
| Palavras-chave: | Análise de Fourier Ciclo de energia Energética espectral Mudanças climáticas |
| Data do documento: | 27-Mar-2014 |
| Editor: | Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA |
| Programa: | Clima e Ambiente - CLIAMB |
| Abstract: | So far related energetic studies of a warmed planet have been focused on the disturbed and undisturbed kinetic and potential energies. However, little is known about the spectral energetics response due to the greenhouse gas emissions. Furthermore, as new climate projections are now available from a number of climate models under the MPI-ESR-MR experiments, the present work reports the global spectral energetics that follow Representative Concentration Pathway. The analysis is based on the RCP85 forcing experiment (2080-2099) and a control simulation (1980-1999) from the ECHAM model. It is first made a comparison between the energetics provided by the NCEP reanalysis and by the ECHAM model for validation purposes. The validation of ECHAM model is made for the 1980- 1999 period. After that we compare the energetic results for the ECHAM model for two distance periods, 1980-1999 and 2080-2099, to analyse the impacts of high greenhouse gas emissions on the spectral energy. In general the results show that the reanalysis and ECHAM model produce similar results with low differences. In the basic state, when considering a power cycle of the disturbed state, the atmospheric work is increased by 2.55%. The results of ECHAM model show that the term kinetic energy of the disturbed state (Kn) is overestimated by 14.62 % compared with the NCEP reanalysis, and the transfer of potential energy of the basic state for kinetic energy of the disturbed state (Mn), overestimated in the range of waves four to about twenty. In the study performed between CTRL and RCP85 experiments it is clear that as the emission and concentration of greenhouse gases increases there will also be increasing in the work done by the atmosphere in the ground state. The increase in the atmosphere working nearly 8.82%. For the disturbed state, we note that all terms of the energy cycle are impacted significantly. Note the results to the reservoirs, as well as distributed is transferred to the waves of greater length, as planetary, intermediate and synoptic waves. Furthermore, the energy is distributed in proportion to the wavelength. Specifically, the terms of generating potential energy (Gn), converting potential energy into kinetic (Cn) and transfer rate of kinetic energy from the basic state to the kinetic energy of the perturbed state (Mn) have increased energy . Moreover, the kinetic energy disturbed (Kn) has increased inventory of energy, while the loss by viscous friction (Dn) and the transfer of potential energy to basic disturbed potential energy (Rn) suffer reduced and disturbed potential energy (Pn) decreased in reserve. Importantly, the concentrations and emissions of greenhouse gases not only modify the production throughput and energy, but also impact the climatological variability of terms of the energy cycle. |
| Resumo: | Estudos energéticos relacionadas a um planeta aquecido têm sido focados nas energias cinética e potencial perturbadas e não perturbadas. No entanto, pouco se sabe sobre a resposta energética espectrais devido às emissões de gases de efeito estufa. Além disso, à medida que novas projeções climáticas são disponibilizadas a partir de uma série de modelos climáticos sob os experimentos MPIESR- MR, o presente trabalho relata a energética espectrais globais que seguem Representative Concentration Pathway (RCP). A análise baseia-se no cenário RCP85 forçando experimento (2080-2099) e uma simulação de controle (1980-1999) a partir do modelo ECHAM. É feita em primeiro lugar uma comparação entre as energias fornecidas pelas reanálises do NCEP e pelo modelo ECHAM para fins de validação. A validação do modelo ECHAM é feita para o período 1980-1999. Depois disso, comparou-se os resultados energéticos para o modelo ECHAM por dois períodos distantes, 1980- 1999 e 2080-2099, para analisar os impactos de altas emissões de gases de efeito estufa na energia espectral. Em geral, os resultados mostram que o modelo e reanálise ECHAM produzem resultados semelhantes com menores diferenças. No estado fundamental, quando se considera um ciclo do estado perturbado de energia, o trabalho atmosférico é aumentado em 2,55%. Os resultados do modelo ECHAM mostram que o termo de energia cinética do estado perturbado (Kn) é superestimado em 14,62% em comparação com a reanálise do NCEP, bem como a transferência de energia potencial do estado básico para a energia cinética do estado perturbado (Mn), sobrestimada no intervalo de ondas de quatro a cerca de vinte anos. No estudo realizado entre os experimentos CTRL e RCP85 é claro que com a emissão e concentração de gases de efeito estufa aumentados também será cada vez maior o trabalho realizado pela atmosfera no estado fundamental. O aumento no trabalho da atmosfera é aproximadamente 8,82%. Para o estado perturbado, notamos que todos os termos do ciclo de energia são afetados significativamente. Nota-se ainda que os resultados para os reservatórios, bem como as transferências são distribuídas para as ondas de maior comprimento, como planetária, ondas intermediárias e sinóticas. Além disso, a energia é distribuída em proporção ao comprimento de onda. Especificamente, os termos de geração de energia potencial (Gn), a conversão de energia potencial em cinética (Cn) e taxa de transferência de energia cinética do estado básico para a energia cinética do estado perturbado (Mn) aumentaram energia. Além disso, o estoque de energia cinética perturbado (Kn) aumentou, enquanto a perda por atrito viscoso (Dn) e a transferência de energia potencial para energia potencial perturbado básica (Rn) sofrem redução e a energia potencial perturbada (Pn) diminuiu em reserva. É importante ressaltar que as concentrações e as emissões de gases de efeito estufa não só modificam o rendimento da produção de energia, mas também o impacto da variabilidade anual dos termos do ciclo de energia espectral. |
| Aparece nas coleções: | Mestrado - Cliamb |
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