Estimativa de parâmetros para parametrizações de turbulência na camada limite sobre terreno heterogêneo

A representação precisa da troca turbulenta na camada limite montanhosa é particularmente desafiadora para modelos numéricos de previsão do tempo. No entanto, o uso de esquemas comuns de parametrização da camada limite planetária (PBL), que invariavelmente assumem terreno plano e homogêneo, resulta em erros significativos nos modelos sobre montanhas. Buscamos melhorar a precisão dos esquemas de parametrização da PBL sobre terreno complexo usando estimativa de parâmetros baseada em conjunto (PE). A PE dentro do quadro de assimilação de dados oferece uma maneira de reduzir erros do modelo restringindo parâmetros do modelo com observações atmosféricas. Para esse propósito, utilizamos um ambiente de modelagem idealizado adotando Experimentos de Simulação de Sistema de Observação (OSSEs) que consistem em uma simulação de grandes eddies (LES) fornecendo uma verdade virtual e um conjunto de modelos de coluna única (SCM), onde a única fonte de erro do modelo é a parametrização da PBL. Tentamos estimar parâmetros em esquemas da PBL de complexidade variável que afetam a mistura turbulenta vertical assimilando observações de superfície sintéticas apropriadas e perfis verticais da execução do LES. Demonstramos que, com a configuração adequada do sistema de assimilação de dados, a PE faz com que os parâmetros estimados convirjam para valores otimizados e, ao mesmo tempo, reduz erros sistemáticos em simulações do estado atmosférico.