A study of the influence of the coherent structures and of the rougness in the estimate of turbulent fluxes on the Pantanal / Estudo da influência das estruturas coerentes e da rugosidade na estimativa de fluxos turbulentos sobre o Pantanal

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1998

RESUMO

Analisaram-se dados turbulentos de resposta rápida da velocidade do vento e da temperatura, medidos simultaneamente em duas alturas diferentes, em torre micrometeorológica instalada na Reserva de Passo do Lontra ( O 3 1 57 S 3 34 19 0 0 ¢ ¢ , ; , ), município de Miranda, MS, pertencente à Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, durante o período de setembro e outubro de 1996, correspondente à estação seca no Pantanal Matogrossense. O campo experimental é plano, mas as condições superficiais aí são complexas, pois se caracterizam pela existência de arbustos esparsos, de aproximadamente 8 m de altura, os quais, juntamente com gramínea de aproximadamente 2 m de altura, compõem a cobertura vegetal da região, típica de cerrado. Utilizou-se o método das covariâncias para estimar os fluxos turbulentos de momentum e de calor sensível. Aplicou-se a Transformada em Ondeletas para separar a média da flutuação turbulenta e para detectar e visualizar estruturas coerentes nos campos de velocidade do vento e de temperatura. A ondeleta discreta biortogonal foi utilizada na detecção dos padrões coerentes e a ondeleta contínua do chapéu mexicano foi usada para a elaboração de diagramas em tempo-escala das flutuações dos sinais. Novos critérios de classificação das condições de estabilidade atmosférica foram aplicados no sentido de agrupar os dados disponíveis e propiciar estudo da variação da fração do fluxo turbulento associado a estruturas coerentes em função das condições de estabilidade atmosférica e também da altura. Técnicas de separação em quadrantes, das contribuições das flutuações turbulentas para os fluxos, foram utilizados para melhor compreensão dos processos físicos de intrusão e de ejeção turbulentas. Testes estatísticos serviram para verificar se os fluxos turbulentos poderiam ser considerados como constantes com a altura. O estudo se estendeu a diversas bandas de freqüências que contribuem para o coespectro turbulento. Os resultados mostram um comportamento marcadamente diferente para as estruturas coerentes térmicas e mecânicas, salvo em condições muito próximas da neutralidade. Nestas, predominam padrões de flutuação associados a escalas temporais da ordem de 100 s, as quais provavelmente são manifestações de estruturas do tipo rolo. Sob condições moderadamente instáveis ou sob convecção livre, as estruturas coerentes apresentam menor localização em escala, e parece ocorrer um regime misto em que se verificam contribuições tanto de escalas temporais da ordem de 50 s (típicas daquelas verificadas acima de superfícies lisas), quanto as da ordem de 100 s, típicas de superfícies extremamente rugosas, e possivelmente associadas com a chamada instabilidade do ponto de inflexão. Sob certas condições de estabilidade atmosférica, constatou-se que os fluxos medidos em duas alturas diferentes (5 m de separação) são estatisticamente diferentes.

ASSUNTO(S)

quadrant analysis pantanal wavelet analysis wakes vortices coherent structures fluxes turbulence

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