Modelos Numéricos |
WW3 – (Wavewatch III)O WW3 é um modelo espectral de terceira geração (não assume qualquer tipo de restrição à forma do espectro) que permite descrever a geração e a propagação de ondas. Como a versão 1.18 implementada no Instituto Hidrográfico (IH) é apenas adequada a escalas oceânicas o esquema desenvolvido para a previsão da agitação marítima no litoral passa pela utilização do modelo costeiro SWAN. Deste modo, o principal objectivo deste modelo, para além de caracterizar a evolução da agitação marítima nas bacias oceânicas, é fornecer as condições de fronteira necessárias para a simulação da agitação marítima em regiões costeiras. Na tabela seguinte apresentam-se os domínios geográficos e as respectivas resoluções das áreas cobertas pelo WW3.
O único forçamento do modelo é o vento a 10 metros que resulta de uma previsão a 6 dias do modelo meteorológico NOGAPS, com uma resolução espacial de 1º e um passo temporal de 6 horas. Os dados de vento são disponibilizados pelo Naval Research Laboratory (NRL). A previsão da agitação marítima, assim como as condições de fronteira, são produzidas a 6 dias com um passo temporal de 6 horas. Relativamente à discretização do espectro considerou-se, em ambas as áreas, 24 direcções (o que dá uma resolução angular de 15º) e 25 frequências. Para informação mais detalhada sobre o modelo e sobre a sua implementação deverá consultar o manual do modelo:
SWAN - (Simulating WAves Nearshore)O modelo SWAN (Simulating Waves Nearshore) tem como principal objectivo resolver a equação de balanço da acção espectral, sem possuir à partida nenhuma restrição em relação á forma do espectro. Neste tipo de modelos (Phase Averaged), a evolução da onda é baseada na formulação Euleriana da equação espectral discreta do balanço de acção da onda. Em áreas onde o modelo Oceânico (WW3) pode apresentar problemas, a propagação das ondas é realizada de águas profundas até à zona de rebentação com o modelo SWAN. Uma vez que o modelo WW3 utiliza um esquema de propagação explícito no espaço e em frequência, necessita de uma grelha computacional de espaçamento muito reduzido em zonas de pouca profundidade. Devido ao facto de utilizar um esquema de propagação implícito, o SWAN torna-se mais robusto e computacionalmente mais económico, sendo por isso apropriado para zonas de profundidade mais reduzida. O SWAN é utilizado para obter estimativas do espectro de ondas em áreas costeiras, lagos, e estuários, podendo utilizar campos de vento, batimetria e correntes fornecidos por outros modelos. No SWAN, foram implementados os seguintes processos de propagação: propagação no espaço geográfico, refracção devida à variação da profundidade e correntes, empolamento devido a variações no fundo ou nas correntes, transmissão através de pequenos obstáculos e reflexões devidas a correntes opostas. Os processos para geração ou dissipação de energia das ondas representados no SWAN são os seguintes: geração de ondas pelo vento, dissipação por rebentação parcial (whitecapping), dissipação devido à rebentação induzida pelo fundo e interacções não lineares entre ondas (triplas e quádruplas). As condições de agitação ao longo dos limites da área de estudo do modelo SWAN, são obtidas através do modelo Oceânico (WW3). Estes ficheiros com a informação espectral são utilizados como condições de fronteira para as previsões regionais. Para Portugal Continental são analisadas diariamente seis áreas distintas. Estas diferentes previsões são realizadas, de forma a evoluir gradualmente de uma resolução menor, até às previsões de alta resolução junto á costa. A tabela seguinte apresenta os limites geográficos das áreas analisadas, bem como a resolução espacial da malha computacional.
Para o Arquipélago da Madeira são gerados produtos para duas áreas, uma cobrindo a globalidade do Arquipélago e outra, a Ilha da Madeira, com os limites e resolução apresentados na tabela seguinte:
Os campos de forçamento meteorológico assumem um papel fundamental na previsão das condições oceanográficas a partir de modelos numéricos. Quando se visa a previsão de condições na margem continental Portuguesa e oceano próximo, onde a dinâmica é fortemente afectada por efeitos locais do campo do vento, este papel é ainda mais importante. O sistema de previsão implantado no Instituto Hidrográfico é forçado por campos meteorológicos, com uma resolução espaço-temporal elevada obtidos através de colaborações com outras instituições. Para a produção dos campos de agitação marítima com o modelo SWAN, são utilizados os campos de vento diários, disponibilizados pelo Instituto de Meteorologia (IM) – Divisão de Previsão Numérica, Processamento e Arquivo, resultantes do modelo ALADIN – Portugal. Este modelo cobre a área da Zona Económica Exclusiva. O Instituto de Meteorologia cede ao Instituto Hidrográfico, para os principais parâmetros meteorológicos, as análises e previsões a 48 horas, para uma área que vai dos 28º N a 46,6º N e desde os 36,96 º W até aos 0º W, com uma resolução de 0.08º por 0.08º. De forma a complementar os dados do modelo anterior, é possível aceder ainda aos produtos do NRL (Naval Research Laboratory) para perfazer as 72 horas necessárias para a previsão. As áreas implementadas para a previsão operacional são neste momento as apresentadas na tabela anterior. No entanto, o IH tem a capacidade quase imediata de realizar previsão costeira de alta resolução em qualquer região coberta pelo WW3. Para obter mais informação sobre o modelo e a sua forma de implementação, poderá consultar os manuais do modelo:
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