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Análise estatística e espectral de dados meteorológicos de superfície
(1996) Pinto, Ernesto Luiz Casares; Krusche, Nisia; Piccoli, Humberto Camargo
This article discusses the spectral analysis of daily meteorological data, extracted from the Meteorological Center of the University of Rio Grande (FURG). The time series corresponds to temperature, atmospheric pressure, humidity and evaporation, measured at Rio Grande city, from January 1990 to August 1995. The spectral approach was made using the professional version of MATLAB Software, mainly the Signal Processing Toolbox. Initially, tests were made for stationarity, periodicity and normality of the time series. Afterwards, the spectral and cross-spectral estimation was computed as well as the autocorrelation, cross-correlation and coherence spectrum of the data analysed. During processing of the time series the Hanning Window, and the low-pass and high-pass Butterworth filters were used. Despite the low frequency data aquisition (one value per day), the spectral analysis shows satisfactory results.
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Análise multivariada para classificação de padrões por semelhança
(2018) Marco, Luciano Correa; Emmendorfer, Leonardo Ramos; Krusche, Nisia
Apresenta-se um estudo sobre classificação de padrões por semelhança em campos de pressão na região Sul do Rio Grande do Sul, principalmente na cidade de Rio Grande, utilizando o método de classificação de padrões de mapas de Lund (1963), com dois parâmetros diferentes, o coeficiente Linear de Pearson e Informação Mútua com Entropia de Shannon. O intuito deste estudo é determinar as classes e os dias principais de cada classe para os campos de pressão, assim este estudo permite determinar uma analise geral dentro de cada classe objetivando determinar padrões de pressão associado a eventos de concentrações de poluentes e extremos de precipitação. Os resultados obtidos para concentração de poluentes utilizando o método de Lund com coeficiente linear de Pearson encontrou-se oito classes sendo 28 casos na classe 1 com um centro de pressão a sudeste da cidade de Rio Grande, 17 casos na classe 2 com um centro de pressão a oeste e 16 casos na classe 3 com um centro de pressão ao sobre da cidade de Rio Grande, para o método de Lund com Informação mútua com Entropia de Shannon foram encontrados 7 classes, sendo 38 casos na classe 1 com um centro de pressão a oeste de Rio Grande, 24 casos na classe 2 com um centro de pressão a sudeste e 17 casos na classe 3 com um centro de pressão sobre a cidade de Rio Grande. Já os resultados obtidos para Extremos de Precipitação com o método de Lund utilizando coeficiente linear de Pearson foram encontrados 3 classes sendo 10 casos na classe 1 com uma frente fria, 7 casos na classe 2 com um sistema convectivo e 2 casos na classe 3 com um ciclone extratropical, para o método de Lund com Informação mútua com Entropia de Shannon foram 3 classes com 10 casos na classe 1 com uma frente fria, 5 casos na classe 2 com ciclone extratropical e 1 caso na classe 3 com sistema convectivo. Estes resultados são compatíveis com outros encontrados na literatura, mesmo assim necessita-se de mais estudos com outras variáveis e outros métodos para resultados mais precisos.
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Avaliação do Desempenho de um Modelo Atmosférico de Mesoescala na Estimativa de Geração de Energia Elétrica por Aerogeradores
(2017) Zanotta, Rodrigo Capella; Krusche, Nisia
É crescente a preocupação a respeito de problemas ambientais provocados pelo aumento global do consumo de energia elétrica. Fontes energéticas limpas e renováveis tem sido uma alternativa viável para garantir o suprimento e, ao mesmo tempo, minimizar impactos ambientais. Nesse sentido, uma alternativa que vem ganhando bastante espaço é a geração eólica. O extenso litoral brasileiro é caracterizado por diversos locais com grande potencial eólico, os quais vêm sendo sistematicamente monitorados ao longo dos anos a fim de exploração. Em muitos desses locais já existem parques eólicos instalados, ou em instalação. A inconstância inerente à produção da energia vinda dos ventos faz necessária a permanência de modalidades de geração mais poluentes, ativadas apenas no caso de incapacidade do sistema eólico. Assim, a projeção do montante de energia que poderá ser gerada pelos aerogeradores é fundamental para o gerenciamento e otimização do sistema de distribuição. O presente trabalho propõe a utilização do modelo de mesoescala Weather Research and Forecasting (WRF) para simular a velocidade dos ventos em um local determinado, com o objetivo de estimar a quantidade de energia que pode ser produzida por aerogeradores instalados nesta localização. A metodologia utilizada no trabalho envolve a simulação com o modelo WRF da velocidade dos ventos em local onde existe uma torre anemométrica e um aerogerador com monitoramento de produção de energia. Os dados gerados pelo modelo foram comparados com as medições realizadas pela torre anemométrica. Após esta etapa, os dados foram aplicados em um polinômio que representa a curva de potência do aerogerador (potência x velocidade do vento), e os valores de energia resultantes, comparados com a energia efetivamente gerada pela máquina. Os resultados na representação do perfil do vento são satisfatórios quando comparados com as medições anemométricas, o que não ocorre em relação à produção de energia, onde, apesar de haver um aproximação razoável, pequenas variações do vento causam instabilidades na estimativa da energia gerada.
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Caracterização das estrututras coerentes do tipo rampa na camada limite superficial convectiva em Candiota,RS
(2000) Krusche, Nisia; Machado, Birajara Soares
Estruturas coerentes são observadas em medidas da turbulência atmosférica na Camada Limite Superficial. As estruturas coerentes do tipo rampa podem ser identificadas, durante o período convectivo, nas séries temporais de temperatura e de umidade, quando um aumento progressivo do sinal com o tempo é seguido por um decréscimo brusco. Estas estruturas podem ser responsáveis por uma contribuição significativa aos fluxos verticais turbulentos de calor sensível, de calor latente e de momento. Sua caracterização pode, eventualmente, fornecer parametrizações mais adequadas destes fluxos, para serem aplicadas em modelos numéricos tanto micrometeorológicos quanto de escalas maiores. Foi proposta a avaliação das características das estruturas coerentes do tipo rampa nos dados medidos com frequência de 1 Hz, durante o projeto Candiota, Sudoeste do Estado do Rio Grande do Sul, em quatro períodos representativos das estações do ano (fevereiro, maio, julho e novembro). Utilizaram-se como técnicas de amostragem condicional a função intermitência e uma decomposição derivada da aplicação da Transformada de Ondeleta ao sinal. Detectaram-se cerca de 24 (22) estruturas a cada 20 minutos nas séries de temperatura (umidade), com duração de 32 s (36 s) e intensidade de 0,8 "C (0,5 g/kg). O fator de intermitência foi de 0,41 (0,45) e a contribuição ao fluxo turbulento de calor sensível (latente) foi de 51% (42%). A frequência de ocorrência e duração das estruturas coerentes tendem a ser independentes da técnica quando a quantidade de dados é suficientemente grande, o que indica que estas são características das estruturas coerentes do tipo rampa presentes no escoamento em Candiota. A variação sazonal mostra que a contribuição aos fluxos turbulentos de calor sensível (latente) é menor(maior) quando do período mais frio. A amostragem condicional, utilizando Transformada de Ondeleta, apresentou uma eficiência maior na determinação das contribuições aos fluxos turbulentos.
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Characterization of coherent structures in the atmospheric surface layer
(2004) Krusche, Nisia; Oliveira, Amauri Pereira de
The ramplike coherent structures, observed in the temporal series of temperature and humidity in the atmospheric surface layer, are analyzed using the intermittency function and the wavelet transforms, with Haar, D4 and Mexican Hat functions as mother wavelets, in order to find the most efficient conditional sampling technique. It was found that the intermittency function and the wavelet transform, using Mexican Hat as mother wavelet, are the only ones that sample structures that fulfill the ramplike coherent structures definition of a slow rise followed by a sudden drop in the temporal series. The conditionally averaged structures detected by both techniques were similar for temperature, humidity, and vertical velocity at heights of 3, 5, and 9.4 m. Significant discrepancies were found among the conditional averaged structures detected by both techniques for zonal and meridional components of the wind at 11.5 m. Considering both techniques, it was observed that the averaged coherent-structure duration ranged from 23.7 ± 0.5 s to 37.8 ± 3.0 s. Furthermore, the averaged number of events per 20-minute period ranged from 20.0 ± 1.0 to 28.5 ± 1.1, and the averaged intermittency factor from 45.0 ± 0.4% to 59.1 ± 1.3%. It was also observed that the averaged duration of the ramplike coherent structures increases with height, while their intensity, number, and intermittency factor decrease. Despite the good matching obtained for temperature and humidity, the coherent-structure properties did not show the expected variation with wind speed, stability parameter, and friction velocity. The Kolmogorov–Smirnov test indicated that the intermittent function and the wavelet transform did not detect coherent structures belonging to the same population.
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Circulações locais no Rio Grande do Sul: brisas marítima/terrestre e sua interação com as brisas lacustres/terrestres
(2013) Leite, Maikel Roberto Siqueira Gambetá; Krusche, Nisia
A região sul do Rio Grande do Sul está em localização favorável à formação de tipos de brisa bem caracterizados devido a sua proximidade com os sistemas lacustres e também o Oceano Atlântico. A diferença de vegetação e as temperaturas da superfície do mar, da laguna e do solo, são os principais impulsionadores das circulações locais. Uma das formas de analisar estas circulações locais é através de modelos que simulam a formação da brisa. Desta forma utilizou-se o modelo de mesoescala Weather Research and Forecasting para caracterizar as circulações locais na região sul do Brasil devido às influências do Oceano Atlântico e das lagoas presentes na região: Lagoa dos Patos, Lagoa Mangueira e Lagoa Mirim. Ao todo foram realizadas três simulações: uma para a validação do modelo e duas para simulação das brisas. O modelo apresentou correlações entre 0,7 e 0,9 para a temperatura do ar a dois metros e para a pressão atmosférica. As correlações para a umidade específica e para o vento a dez metros ficaram entre 0,3 e 0,8. Na simulação básica, a brisa lacustre apresentou intensidade máxima às 15 UTC (12 HL) sobre a Lagoa dos Patos e Mangueira e às 18 UTC (15 HL) sobre a Lagoa Mirim. Nos horários entre 0 UTC (21HL) e 9 UTC (6 HL), período em que a brisa terrestre está atuante, observou-se a rotação do vento no sentido anti-horário e também diminuição de intensidade. Para a simulação idealizada onde foi suprimido o efeito sinótico, a brisa marítima no início de sua formação sofreu um bloqueio pela brisa lacustre no horário das 15 UTC (12 HL). Esta oclusão permanece até às 18 UTC (15 HL). Após este período a brisa lacustre diminui a intensidade e dá lugar a brisa marítima que possui direção leste com intensidade menor do que a que foi observada na simulação básica. A brisa terrestre teve início às 0 UTC (21 HL) e seu valor máximo foi de 4 m/s as 9 UTC (6 HL). Para a validação do modelo concluiu-se que o mesmo é adequado para a avaliação das circulações locais. A brisa terrestre caracterizou-se melhor sem a presença do vento sinótico. As brisas Lacustres das Lagoas Mirins e dos Patos possuem influência maior do que a brisa gerada pela Lagoa Mangueira e em determinados períodos opõem-se ao avanço da brisa marítima. A associação do vento sinótico a brisa marítima intensifica a velocidade dos ventos, que por sua vez sobrepõem-se a brisa lacustre no final da tarde. A brisa terrestre formada durante a noite não é forte o suficiente para sobrepor o vento sinótico, mas reduz sua intensidade e altera sua direção.
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Climate variability in Rio Grande, RS, Brazil: a quantitative analysis of contributions due to atmospheric systems
(2006) Reboita, Michelle Simões; Krusche, Nisia; Piccoli, Humberto Camargo
The relative intensity of the atmospheric phenomena acting in Rio Grande city, RS, Brazil, is determined to investigate the local atmospheric dynamics. Data were collected from 1990 to 2001, in a conventional meteorological station located at 32o04’43’’S and 52o10’03’’W. The time series were analyzed using the wavelet transform as a tool. It has been suggested that several atmospheric phenomena act or have consequences in the extreme south of Brazil, such as the passage of air masses along with frontal systems, the Madden-Julian Oscillation, blocking events, and the El Niño-Southern Oscillation phenomenon. The higher variance was observed to be associated with the annual cycle in the air temperature, specific humidity, and atmospheric pressure time series, representing, respectively, 55.4%, 51.1%, and 30.5% of the total variance. For the wind meridional and zonal components and for precipitation, the highest energy is related to the passage of air masses and frontal systems. These high frequency systems assumed higher variance when the annual cycle was removed from the series. The wavelet variance analysis indicated that the annual cycle is responsible for most of the meteorological time series modulation in the extreme south of Brazil, along with the variability induced by air masses passages and frontal systems.
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Computação de alto desempenho aplicada a modelagem numérica de fenômenos atmosféricos
(2014) Spolavori, Anderson Duarte; Krusche, Nisia; Botelho, Silvia Silva da Costa
A constante evolução da tecnologia disponibilizou, atualmente, ferramentas computacionais que eram apenas expectativas há 10 anos atrás. O aumento do potencial computacional aplicado a modelos numéricos que simulam a atmosfera permitiu ampliar o estudo de fenômenos atmosféricos, através do uso de ferramentas de computação de alto desempenho. O trabalho propôs o desenvolvimento de algoritmos com base em arquiteturas SIMT e aplicação de técnicas de paralelismo com uso da ferramenta OpenACC para processamento de dados de previsão numérica do modelo Weather Research and Forecast. Esta proposta tem forte conotação interdisciplinar, buscando a interação entre as áreas de modelagem atmosférica e computação científica. Foram testadas a influência da computação do cálculo de microfísica de nuvens na degradação temporal do modelo. Como a entrada de dados para execução na GPU não era suficientemente grande, o tempo necessário para transferir dados da CPU para a GPU foi maior do que a execução da computação na CPU. Outro fator determinante foi a adição de código CUDA dentro de um contexto MPI, causando assim condições de disputa de recursos entre os processadores, mais uma vez degradando o tempo de execução. A proposta do uso de diretivas para aplicar computação de alto desempenho em uma estrutura CUDA parece muito promissora, mas ainda precisa ser utilizada com muita cautela a fim de produzir bons resultados. A construção de um híbrido MPI + CUDA foi testada, mas os resultados não foram conclusivos.
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Diagnóstico qualitativo da poluição atmosférica em Rio Grande-RS, 2000 a 2002
(2010) Nóbrega, Michelle Rodrigues; Krusche, Nisia
A poluição atmosférica e suas possíveis implicações sobre a saúde são analisadas neste trabalho para realizar um diagnóstico qualitativo na região de Rio Grande, RS, no período de 2000 a 2002. Os dados utilizados foram: a percepção da população quanto à poluição do ar, internações por doenças respiratórias, níveis de concentração de poluentes, e condições meteorológicas. Todas as análises apresentaram como fator de distribuição as diferentes estações do ano. A associação entre níveis de concentração de poluentes, internações por doenças respiratórias e variáveis meteorológicas revelou correlação significativa. Este estudo do comportamento das baixas hospitalares por doenças respiratórias, revelou algumas associações, tais como: proximidade dos bairros com as indústrias; maior frequência em crianças menores de cinco anos; e, entre níveis de poluentes do ar, internações por doenças e condições meteorológicas.
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Effects of RegCM3 parameterizations on simulated rainy season over South America
(2012) Rocha, Rosmeri Porfírio da; Cuadra, Santiago Vianna; Reboita, Michelle Simões; Kruger, Luiz Fernando; Ambrizzi, Tércio; Krusche, Nisia
The impacts of change in the Grell convective scheme and biosphere−atmosphere transfer scheme (BATS) in RegCM3 are described. Three numerical experiments (RegZhang, RegClaris and RegArain) are conducted to reduce the RegCM3-Grell rainfall underestimation over tropical South America. The simulation referred to as RegZhang follows modifications made by Zhang et al. (2008) in the BATS. The RegClaris combines the RegZhang BATS parameters with a reduction of water drainage at the bottom of the subsoil layer in the regions covered by the tropical rain forest and a shorter convective time period for the Grell scheme. The RegArain considers this same modification in the Grell scheme, but uses a deeper total soil column and a deeper root system in the BATS. After the first year of simulation, the soil water content in RegZhang is progressively drained out of the soil column resulting in a deficit of rainfall in the Amazon. The RegClaris and RegArain, on the other hand, simulate a similar rainfall annual cycle in the Amazon, showing substantial improvement not only in phase but also in intensity. This improvement is partially related to an increase in evapotranspiration due to a larger availability of water in the soil column. A remote effect is also noted over the La Plata Basin region, where the larger summer rainfall rate may be related to the increase in moisture transport from the Amazon. Wind- and rainfall-based indices are applied to identify South American monsoon (SAM) timing. The RegClaris rainfall rates are adequate to identify the onset and the demise of SAM according to the observed data, whereas the rainfall deficit in RegZhang is associated with a delay in the onset and an early demise of the SAM.
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Elementos da variabilidade climática no extremo sul do Brasil, no Período de 1990 a 2001
(2004) Reboita, Michelle Simões; Krusche, Nisia
A variabilidade climática,por exercer grande influência nas civilizações ao longo do tempo, tem atraído a atenção dos pesquisadores contemporâneos que buscam o desenvolvimento de modelos climáticos que consigam reproduzi-la. O objetivo deste estudo é a determinação dos sistemas atmosféricos que causam maior variabilidade climática no extremo sul do Brasil, a fim de prover informações para a elaboração futura de um modelo climático regional. Paratanto, empregou-se a transformada de ondeleta a dois conjuntos de dados, um medido na estação meteorológica convencional situada a 32º04’S e 52º10’W, no período de 1º de janeiro de 1990 a 19 de março de 2001, e outro medido em uma bóia de fundeio localizada aproximadamente a 32º54’S e 50º48’W no oceano Atlântico sudoeste, no período de 1º de junho de 2001 a 8 de maiode 2002. Observou-se que a maior variância de ondeleta em todas as variáveis atmosféricas esteve associada ao ciclo anual, com exceção das componentes zonal e meridional da velocidade do vento e da precipitação. Nestas três variáveis a maior energia foi relacionada à passagem de massas de ar e a formação de sistemas frontais e estes sistemas, por sua vez,assumiram maior importância quando o ciclo anual foi descontado das demais variáveis. Portanto, pode-se inferir que o ciclo anual é o responsável pela maior parte da variabilidade climática no extremo sul do Brasil juntamente com as massas de ar e sistemas frontais. Entretanto, o clima desta região também é afetado pelas oscilações de Madden-Julian, bloqueios atmosféricos e fenômeno El Niño-Oscilação Sul. A associação dos períodos observados na transformada de ondeleta com os eventos atmosféricos foi possível devido a grande eficiência desta metodologia em decompor os sinais em ambos os domínios de tempo e escala.
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Entendendo o tempo e o clima na América do Sul
(2012) Reboita, Michelle Simões; Krusche, Nisia; Ambrizzi, Tércio; Rocha, Rosmeri Porfírio da
A América do Sul (AS) possui uma geografia diversificada, propícia ao desenvolvimento e atuação de diferentes sistemas atmosféricos que contribuem para não-homogeneidade espacial e temporal da precipitação. Diante disso, os objetivos deste estudo são: (a) discutir os conceitos básicos de tempo e clima, (b) apresentar a climatologia de precipitação no continente sul-americano e (c) descrever os sistemas atmosféricos que contribuem para os diferentes ciclos anuais de precipitação nos diversos setores da AS, com base em revisão da literatura. De modo geral, a estação chuvosa da AS é o verão e a seca, o inverno. Nessas estações do ano, diferentes sistemas atmosféricos são responsáveis pela precipitação.
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Estimation of the boundary layer height in the southern region of Brazil
(2013) Saraiva, Lenise; Krusche, Nisia
Understanding the behavior of the planetary boundary layer is fundamental to better comprehend some phenomena such as the dispersion of pollutants in urban areas. This study aims at estimating the characteristic parameters and the spectral properties of the atmospheric turbulence on the surface boundary layer, especially the height of the atmospheric boundary layer in the south of Rio Grande do Sul state, in Brazil, based on data collected by micrometeorological instruments placed close to the surface. The characteristic parameters and the spectral properties were analyzed in the light of Monin-Obukhov’s similarity theory in different stability conditions. The boundary layer height was determined by using the turbulent spectra of the zonal wind velocity whose data was collected from August 28th to November 11th, 2006, on a tower located 20 km south of Rio Grande. Results of the turbulence kinetic energy, the friction velocity and Obukhov’s length are in agreement with the findings of other studies carried out in the region. After making adjustments regarding the atmospheric stability, the roughness length properly represented the characteristics of the landscape in the region where the data collection tower was placed. The spectral analysis showed that Monin and Obukhov’s similarity theory is not appropriate to describe the spectral characteristics of the turbulence in the somewhat unstable conditions in the region. Mean values of 1168.87 m and 291.90 m were obtained for the heights of the convective and the nocturnal boundary layers, respectively. The methodology that was used to estimate the boundary layer height was satisfactory to represent both its diurnal and its nocturnal evolution.
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Estimativa da altura da camada limite na região de Rio Grande, RS
(2011) Saraiva, Lenise; Krusche, Nisia
A altura da camada limite é uma escala de comprimento que caracteriza a estrutura e a evolução da camada limite planetária e por isso é de extrema importância na determinação de funções que exprimam de maneira universal os processos físicos que nela ocorrem. O entendimento do comportamento da camada limite planetária na região de Rio Grande, que é uma cidade portuária em constante crescimento industrial, é de fundamental importância, com aplicações em áreas teóricas e ambientais. Pretende-se neste trabalho estimar a altura da Camada Limite Atmosférica na região sul do Rio Grande do Sul através de informações obtidas exclusivamente com instrumentos micrometeorológicos dispostos próximos à superfície.
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Estudo da radiação solar no município de Rio Grande, RS: dados meteorológicos e simulação
(2019) Seide, Karina Schiavo; Krusche, Nisia; Reboita, Michelle Simões
A radiação solar é uma importante fonte de energia limpa. Os crescentes incentivos na utilização de fontes alternativas para a produção de energia elétrica vêm abrindo espaço para os sistemas fotovoltaicos. Nesse sentido é necessário prever a quantidade de radiação solar que chega à superfície para poder estimar a quantidade de energia que será produzida em determinada região. Portanto, o objetivo desse estudo é analisar como dois modelos numéricos regionais (um de clima e outro de tempo) simulam a radiação solar em Rio Grande, RS, para auxiliar na previsão de energia. Foram realizadas 3 simulações para o período de junho de 2014, sendo 2 com o modelo de clima e uma com o modelo de tempo. Os dados simulados foram comparados com dados coletados em uma torre meteorológica, que forneceu informações no período de maio de 2014 a março de 2015. Foram analisados os totais de radiação solar diária e horas de brilho solar. Outra análise do estudo foi a identificação do tipo de sombra de nuvens presente durante o dia. Nesse, identificou-se uma grande incidência de nuvens baixas na região estudada, durante o período de junho a setembro de 2014. Com relação às simulações, o modelo de tempo superestima a radiação solar na maioria dos dias e o modelo de clima a subestima. Entretanto, a correlação do observado com as três simulações apresentadas é alta, chegando a valores muito próximos de um, valor máximo de correlação. De maneira geral, o modelo climático utilizado se mostra mais promissor para a utilização no planejamento energético.
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Extended closure model for kaimal's isopleths
(1994) Krusche, Nisia; Goedert, Joao; Moraes, Osvaldo Luiz Leal de
A closure model for the spectral equation of turbulent kinetic energy, in the case of a steady-state and horizontally homogeneous flow in a stably stratified surface boundary layer is developed by use of systematic dimensional analysis. All resulting arbitrary functions that describe transfer mechanisms are subsequently Taylor-expanded in terms of their (small) arguments. This procedure leads to the closure of the system in terms of arbitrary constants which can subsequently be determined by fitting of observational data. The resulting solution is tested through comparison with experimental curves drawn from the Kansas experiment and with a formerly developed model.
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Extreme storm surges in the south of Brazil: atmospheric conditions and shore erosion
(2009) Parise, Cláudia Klose; Calliari, Lauro Júlio; Krusche, Nisia
The region under study is regularly subject to the occurrence of storms associated with frontal systems and extratropical cyclones, since it is located near one of the cyclogenetic regions in South America. These storms can generate storm surges that cause anomalous high sea level rises on Cassino Beach. The use of reanalysis data along with an efficient technique for the location of the cyclone, using a vorticity threshold, has provided a new classification based upon the trajectories of events that produce positive sea level variation. Three patterns have been identified: 1) Cyclogenesis to the south of Argentina with displacement to the east and a trajectory between 47.5ºS and 57.5ºS; 2) Cyclogenesis to the south of Uruguay with displacement to the east and a trajectory between 35ºS and 42.5ºS; and 3) Cyclogenesis to the south of Uruguay with displacement to the southeast and a trajectory between 35ºS and 57.5ºS. Maximum water level elevation above the mean sea level and beach erosion were associated, respectively, with winter and summer storms. Cassino beach displayed a seasonal morphological behavior, with short periods of episodic erosion associated with winter storm events followed by long periods of accretion characterized by the dominance of fair weather conditions.
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Parques eólicos offshore no litoral do Rio Grande do Sul
(2021) Gonçalves, Paula Silva; Krusche, Nisia; Pinheiro, Humberto
A redução dos recursos energéticos tradicionais, bem como o aumento da demanda por energia para atender `a melhoria da qualidade de vida em países em desenvolvimento como o Brasil, apontam para o uso de fontes alternativas de energia, como os recursos eólicos. O Brasil tornou-se um dos países líderes na geração de energia eólica onshore mundial, no entanto os estudos do potencial offshore brasileiro e projetos de instalação ainda estão em seus estágios iniciais. Esta pesquisa busca avaliar o potencial eólico no litoral do Rio Grande do Sul, considerando a batimetria da costa, rotas de navegação, linhas de transmissão e, sobretudo, a intensidade da velocidade do vento `a 100 m de altura. Utilizando um conjunto de dados de reanálise e dados de saída de um modelo regional, realizou-se análises estatísticas e foi aplicado um método multivariado para verificar e classificar padrões de intensidade da velocidade do vento. Os resultados mostraram que magnitude da variabilidade do vento pode influenciar em mudanças nos padrões observados, no entanto não interfere no elevado potencial eólico que a área de estudo possui. As direções nordeste, leste e sudeste têm maiores taxas de ocorrência de vento na região. As velocidades médias mais elevadas ocorrem nos meses da primavera e as menores no outono. O modelo regional refinou os resultados obtidos da reanálise, possibilitando avaliar cenários futuros. Concluiu-se que a região próxima ao porto da cidade de Rio Grande atende aos requisitos analisados e nela existe a possibilidade de instalar um parque eólico offshore entre as profundidades de 20 m e 50 m com a fundação por tripé, que seria a mais adequada para esse local.
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Periodicity of atmospheric phenomena occurring in the extreme South of Brazil
(2003) Campello, Fernando Dantas; Saraiva, Jaci Maria Bilhalva; Krusche, Nisia
Spectral analysis revealed oscillations associated to atmospheric phenomena in the extreme south of Brazil. Cycles from 36 to 77 days, linked to Madden–Julian Oscillation, from 18 to 28 days, related to the bipolar South Atlantic Convergence Zone-Subtropics mode and 10-day oscillations due to the passage of frontal systems were detected.
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Pesqueclima: vulnerabilidade das Comunidades Pesqueiras à Variabilidade Climática na Região estuarina da Lagoa dos Patos
(2006) Krusche, Nisia; Kalikoski, Daniela Coswig; Rocha, Rosmeri Porfírio da; Quevedo Neto, Pedro de Souza
As comunidades de pescadores artesanais do estuário da Lagoa dos Patos estão vulneráveis a flutuações anuais de captura, que derivam em parte da variabilidade climática, além do declínio dos estoques pesqueiros nos últimos 20 anos. O clima influi sobre a abundância, distribuição e disponibilidade das espécies que são pescadas. O projeto PESQUECLIMA propõe um estudo interdisciplinar para identificar o impacto da variabilidade climática sobre a vulnerabilidade socioeconômica e as estratégias de adaptação das comunidades pesqueiras de camarão no estuário da Lagoa dos Patos. Esta investigação orientará a aplicação do modelo de previsão climática e definirá formas de comunicação de prognósticos climáticos mais adequadas às necessidades de tais comunidades. As simulações climáticas regionais são realizadas pela aplicação do modelo climático de área limitada denominado Regional Climate Model, versão 3, em um domínio centrado na região de estudo, com uma resolução horizontal de 40 km. Períodos de precipitação extrema (enchente e seca) foram simulados para avaliar eficiência do modelo, pois a precipitação na bacia hidrográfica da Lagoa dos Patos é determinante na abundância do camarão. Cerca de 80% dos casos selecionados foram adequadamente simulados em termos de ocorrência e intensidade. A investigação inicial da vulnerabilidade das comunidades pesqueiras identificou que as incertezas relacionadas ao clima são bastante relevantes para a determinação da qualidade de vida destas comunidades. A maneira como são realizadas as capturas e, portanto, o grau de explotação e conservação dos recursos pesqueiros são influenciados pela variabilidade climática.