Defesa de tese de doutorado
Estudante: Geraldo Deniro Gomes
Programa: Meteorologia
Título: “Modelagem Numérica de Chuva Intensa na Região Metropolitana de São Paulo:
Sensibilidade às Parametrizações Físicas e Características Urbanas"
Orientadora: Profa. Dra. Rosmerí Porfirio da Rocha - IAG/USP
Comissão Julgadora:
- Prof. Dra. Rosmeri Porfírio da Rocha (orientadora) - IAG/USP
- Prof. Dr. Wallace Figueiredo Menezes – UFRJ (videoconferência)
- Prof. Dr. Helber Barros Gomes – UFAL (videoconferência)
- Dr. Mario Eduardo Gavidia Calderón - Pos-Doc - IAG/USP
- Profa. Dra. Maria Elisa Siqueira Silva – FFLCH/USP
Resumo:
A Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) enfrenta eventos recorrentes de chuva
intensa que causam alagamentos, deslizamentos e transbordamentos de rios,
resultando em prejuízos materiais e perdas humanas. Nesse cenário, o
aprimoramento da previsão numérica do tempo é essencial para o planejamento
urbano e a mitigação de riscos. No entanto, os modelos numéricos atmosféricos
ainda apresentam incertezas consideráveis ao representar a complexidade do
ambiente urbano, que influencia diretamente os processos atmosféricos. Para
superar essas limitações, modelos de dossel urbano (MDUs), aliados à classificação
por zonas climáticas locais (ZCLs) de uso e cobertura do solo, têm sido
incorporados aos modelos numéricos, permitindo uma representação mais realista
da área urbana. Este estudo investigou como as parametrizações físicas e as
características urbanas afetam a simulação de eventos extremos de chuva em
megacidades. Foram realizadas simulações com o modelo WRF, em resoluções
horizontais de 9, 3 e 1 km, para o evento de 10 de fevereiro de 2020 na RMSP.
Avaliaram-se diferentes esquemas de microfísica de nuvens e de camada limite
planetária para identificar a combinação mais adequada. Também foram conduzidos
experimentos com as ZCLs e três esquemas de MDUs: Single Layer Urban Canopy
Model (SLUCM), Building Effect Parameterization (BEP) e BEP acoplado ao Building
Energy Model (BEP+BEM). Simulações na resolução de 1 km, aliadas à combinação
da camada limite planetária de Bougeault-Lacarrère e microfísica de nuvens de
Morrison diminuíram os erros de previsão do horário, intensidade e distribuição
espacial da chuva extrema. A inclusão das ZCLs em comparação a um esquema
mais simplificado aprimorou a representação do padrão espacial da chuva, embora
subestime a intensidade. O esquema de MDU que simulou o padrão espacial e
intensidade da chuva mais próximos das observações foi o BEP+BEM. Conclui-se
que a simulação de chuvas intensas em ambientes urbanos depende fortemente da
escolha adequada dos esquemas físicos, da resolução espacial e da inclusão de
modelos urbanos e uso do colo mais complexos. Esses fatores são cruciais para
melhorar a previsão e apoiar a gestão de riscos hidrometeorológicos em
megacidades.
Palavras- chave: Precipitação Intensa,Microfísica de nuvens,Camada Limite Planetária,Simulações Numéricas,ZCLs,MDUs