Simulação da camada limite atmosférica neutra da floresta Amazônica usando Large-Eddy Simulation

Resumo

O estudo da camada limite atmosférica (CLA) da floresta Amazônica é importante devido à necessidade de compreender os fenômenos biogeoquímicos que ocorrem nessa região, além de seu impacto local e global. A turbulência na CLA é responsável por misturar os componentes químicos no dossel, além de realizar o transporte dessas substâncias desde a superfície da floresta até o topo da CLA. Apesar de ser uma das principais ferramentas de simulação da CLA, uma das limitações no uso do Large-Eddy Simulation (LES) está no estudo de condições instáveis, pois a simulação inevitavelmente requer um domínio vertical maior, o que limita a resolução do modelo perto da superfície. Para simular a CLA instável com uma resolução adequada na região do dossel, a solução proposta nesse trabalho é o uso do modelo de parede One-Dimensional Turbulence (ODT). Quando acoplado ao LES, o ODT substitui a necessidade de refinamento da malha próximo ao chão ao produzir vórtices estocásticos que imitam os efeitos da turbulência nessa região. No presente trabalho são apresentados resultados de uma simulação da CLA Amazônica sob condições neutras de estabilidade, para uma avaliação prelimimar. Na região da vegetação, os resultados da velocidade média e tensão de cisalhamento são similares aos de dados medidos em campo no experimento GoAmazon. Por outro lado, as variâncias e assimetrias apresentam diferenças que são inerentes ao modelo ODT. No futuro, o modelo acoplado LES-ODT poderá ser uma ferramenta útil em estudos da CLA Amazônica instável.