Autor(es):
Lima, Daniela Catarina André 
Data: 2013
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10451/9333
Origem: Repositório da Universidade de Lisboa
Assunto(s): Ciclones extratropicais; Storm tracking; Alterações climáticas; Teses de mestrado - 2013
Descrição
Tese de mestrado em Ciências Geofísicas, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2013 Neste estudo elabora-se uma análise climatológica dos ciclones extratropicais e das suas trajetórias nos climas presente e futuro (cenário RCP8.5), de modo a avaliar a qualidade de dois modelos climáticos globais, EC-Earth e NCAR CCSM4, na representação desses ciclones, e estudar qual o impacto do aquecimento global nas suas propriedades. Deste modo, utiliza-se um modelo de storm-tracking para identificação e caracterização dos ciclones extratropicais no Hemisfério Norte, com base no campo da vorticidade aos 850hPa que se aplica aos dois modelos e à reanálise ERA-Interim. Os modelos em estudo são avaliados comparando os seus resultados com os da reanálise ERA-Interim do ECMWF.
Em geral ambos os modelos reproduzem bem os padrões de densidade de trajetória e de ciclogénese, e das intensidades médias no Hemisfério Norte quando comparados com a ERA-Interim. Nas regiões do Noroeste do Pacífico e da América do Norte e Sul da Gronelândia, a densidade de trajetória é elevada, sendo estas regiões atingidas em média por 16 ciclones extratropicais por mês, cujo padrão das intensidades médias mostra valores entre 5.5 e 6.5 x 10-5 s-1. Estes resultados estão em boa concordância com a reanálise ERA-Interim, o que permite a avaliação do impacto das alterações climáticas nos ciclones utilizando estes dois modelos.
Em resultado do aquecimento global pode-se constatar uma redução do número de ciclones extratropicais no Hemisfério Norte, em todas as estações do ano, estando ambos os modelos em concordância. Relativamente aos ciclones mais intensos existe uma ligeira diminuição da densidade de trajetória nas latitudes extratropicais do Hemisfério Norte, exceto no Verão (JJA), onde os dois modelos apontam para um ligeiro aumento, de cerca de 8%. Nas bacias oceânicas, Atlântico e Pacífico Norte, existe uma diminuição na densidade de trajetória nas regiões de maior densidade no clima presente. Contudo, existem algumas regiões onde ocorrem alterações significativas quer na localização, quer na intensidade dos ciclones. Por exemplo, na região do Mediterrâneo, o número de ciclones diminui, num clima futuro, com especial destaque para as estações intermédias. In this study a climatological analysis of extratropical cyclones and their tracks in present and future climates (scenario RCP8.5) is computed, in order to evaluate the performance of two climate models, EC-Earth and NCAR CCSM4, on the representation of these cyclones, and assess climate change impact in their properties. Thus, a storm tracking model is used to identify and characterize the extratropical cyclones in the Northern Hemisphere, based on the relative vorticity at 850hPa , which is applied to the climate models and ERA-Interim reanalysis. The two climate models are evaluated against ERA-Interim reanalysis results.
Overall, both models reproduce well the pattern of storm tracks, mean intensities and cyclogenesis density in the Northern Hemisphere when compared with ERA-Interim. The regions of the Northwest Pacific, North America and South of Greenland present the highest track densities. These regions are crossed on average by 16 extratropical cyclones/month, whose mean intensities are between 5.5 and 6.5 x 10-5 s-1 . The larger mean intensities are found in these regions. The models results in the present climate show a good agreement with reanalysis, supporting its use in a climatological analysis for a future climate scenario.
Under the climate change scenario RCP8.5, both models reveal a decrease in the number of extra tropical cyclones in the Northern Hemisphere for all seasons. Furthermore, the track densities of the stronger storms are reduced in the future climate, with the exception of summer (JJA), when the models indicate a slight increase, of around 8%. In both ocean basins, North Atlantic and Pacific, there is a reduction in track density in regions of higher density in the present. Nevertheless, there are some regions where significant changes in the location or intensity of cyclones occur. In the Mediterranean region, the number of cyclones decreases in that future climate, especially in spring and autumn.
