3D QUARTER CIRCLE SHEAR SUPERCELL SIMULATION ON DIFFERENTS FALLVELOCITS TO HAIL

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- MATERIAIS E MÉTODOS

- WRF

O Weather Research and Forecasting model (WRF) é um modelo de meso-escala não-hidrostático desenvolvido pelo NCAR (National Center for Atmospheric Research – EUA). O WRF é um modelo de previsão numérica de tempo e clima, sendo a versão 3 a utilizada neste teste trabalho. No WRF existem casos idealizados que permitem um primeiro contato com o modelo sem grandes desafios, como o desenvolvimento de condições de contorno para a inicialização da modelagem. Portanto, para este trabalho foi utilizado um destes casos: o 3D quarter-circle shear supercell simulation (em_quarter_ss), que possui como forçante dados relativos a vinte e quatro (24) horas, estes com intervalos de seis (6) horas cada, distribuídos entre os dias 24 e 25 de janeiro de 2000. Tais dados de forçantes meteorológicas são referentes a uma grade de 30 km sob uma região localizada no leste dos EUA.

- VELOCIDADE DE QUEDA DE GELO

A velocidade de queda do gelo (V) no modelo WRF, quando iHail=0, é descrita pela equação proposta por Matson e Huggins (1980) a seguir.

(1)[pic 1]

sendo a densidade do granizo , velocidade gravitacional , a densidade do ar , o coeficiente do gelo e diâmetro do partícula.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

A partir da equação Matson e Huggins (1980) descrevem que a velocidade de queda da partícula é proporcional o seu diâmetro e que poderia ser parametrizada no modelo em função dos dados observados no seu experimento Fig. 1. Portanto, para o modelo . No modelo WRF o[pic 10]

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Figura 1 – (Adaptado) Resultados experimento Matson e Huggins (1980) para a velocidade de queda de gelo.

- RESULTADOS E DISCUSSÃO

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A respeito das rodadas do modelo para iHAIL = 1 (experiemento) que resulta na utilização dos parâmetros de Matson e Huggins (1980) com e iHAIL = 0 (controle) que resulta na utilização dos parâmetros default com , pode-se sugerir que a elevação de V no experimento resultou numa não utilização de todo vapor d’água disponível para a conversão em gelo pelo fato de o aumento de V não contribuir para aumento em massa das partículas precipitáveis. Nota-se, desta forma, que o gelo não precipitado ficou armazenado na camada superior sob forma de Snow e na camada inferior sob forma de Vapor d’água. Observa-se que os valores negativos de Graup ratifica que houve uma maior perda, por massa, quando utilizado a velocidade de caída menor do default no WRF em relação à alteração no experimento. [pic 14][pic 15]

- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Matson, R. J., and Huggins, A. W., 1980: The Direct Measurement of Sizes, Shapes, and Kinematics of Falling Hailstones.

Morrison, H., and J. O. Pinto, 2005: Mesoscale modeling of springtime arctic mixed-phase stratiform clouds using a new two-moment bulk microphysics scheme. J. Atmos. Sci., 62, 3683–3704.

Morrison, H., and W. W. Grabowski, 2007: Comparison of bulk and bin warm-rain microphysics models using a kinematic framework. J. Atmos. Sci., 64, 2839–2861.

Morrison, H., J. A. Curry, and V. I. Khvorostyanov, 2005: A new double-moment microphysics scheme for application in cloud and climate models. Part I: Description. J. Atmos. Sci., 62, 1665–1677.