MODELOS BAROTRÓPICOS
Modelos barotrópicos são modelos que utilizam apenas um nível e a equação da vorticidade barotrópica. Esses modelos são usados para experimentos com forçantes orográficas e térmicas e podem ser aplicados para estudos de ondas estacionárias. A equação da vorticidade barotrópica usada para uma forçante orográfica pode ser escrita como:

Os termos na equação indicam:
I- Efeito da forçante orográfica ( H: altura da montanha)
II- Representação dos processos de dissipação (: termo de fricção)
III- Termo de difusão para representar a cascata de energia de escalas não resolvidas pelo modelo. K é um coeficiente de difusão interna e q é a ordem do operador de difusão.

EXEMPLO PARA UMA FORÇANTE OROGRÁFICA

O experimento feito com o modelo Barotrópico da Universidade de Reading (UK) considerando a orografia da Cordilheira dos Andes e um escoamento zonal com velocidade do vento de níveis altos (a) e níveis médios (b) da atmosfera. Há propagação de um trem de ondas de Rossby a partir da Cordilheira, com centros alternados de vorticidade. Sobre a cordilheira há vorticidade anticiclônica e a leste da montanha, vorticidade ciclônica. Para velocidades maiores (altos níveis), o trem de ondas tem uma extensão maior.

Orografria dos Andes

Fonte: Cavalcanti, 1991

Trens de onda a partir de uma fonte de divergência (círculo preto) aplicando o modelo barotrópico da Universidade de Reading.

Campo de Anomalia de Vorticidade

Fonte: Hoskins e Ambrizzi, 1993

Campo de Anomalia de Vorticidade depois de 12 dias com a Forçante em Lugares Diferentes

Fonte: Ambrizzi et al, 1995

MODELOS BAROCLÍNICOS
Modelos baroclínicos utilizam vários níveis da atmosfera e as equações primitivas ou equações da vorticidade e divergência. Podem ser usados considerando a atmosfera seca ou úmida. Esses modelos podem ser usados para o estudo de ondas baroclínicas e também para ondas estacionárias. Equações usadas em um Modelo Baroclínico:

Nomenclatura

Os termos A e B são termos de dissipação, compostos pela fricção e difusão. O termo C é um termo de restauração.

Exemplos de Campos Estacionários de Geopotencial Obtidos com Aplicação de um Modelo Baroclínico

Fonte: Hoskins e Karoly, 1981

Média de 70 dias de resultados do Modelo Baroclínico da Universidade de Reading (UK), com forçante orográfica da Antártica. (a) vorticidade relativa, (b) vento zonal, (c) vento meridional.


Fonte: Cavalcanti, 2000

MODELO DE ÁGUA RASA
(Linearized equatorial beta-plane shallow water)
Enver Ramírez Gutiérrez / Ken Takahashi

1. GOVERNING EQUATIONS

2. NUMERICAL DISCRETIZATION
2.1. Spatial discretrization

2.2. Time discretrization

MODELO CLIMÁTICO SIMPLES

Este modelo é baseado no modelo de balanço de energia global (GREB). O modelo simula processos físicos do sistema climático de uma maneira simples.

MODELO 1D DOS PROCESSOS FÍSICOS

O modelo atmosférico 1D do CPTEC/INPE surgiu como uma necessidade de desenvolvimento/calibração integrada das diferentes partes da física que compõem o modelo atmosférico global 3D do CPTEC/INPE. O modelo 1D foi derivado da versão 4.0 do modelo atmosférico do CPTEC/INPE. Atualmente conta com várias das opções disponíveis em termos das parametrizações físicas do modelo atmosférico 3D do CPTEC/INPE com algumas adaptações relacionadas ao fato de não possuir dinâmica. O modelo 1D ainda está em desenvolvimento, mas está sendo utilizado para a calibração e desenvolvimento de diferentes parametrizações físicas do modelo 3D com ênfase em convecção (rasa e profunda), radiação e camada limite. Pelo fato de possuir uma estrutura similar ao modelo 3D e devido à rapidez com que roda, o modelo 1D pode servir como um bom ponto de partida no entendimento de diferentes processos físicos, assim como no desenvolvimento e regionalização das parametrizações físicas disponíveis.