IMPACTO DAS MUDANÇAS DE RUGOSIDADE SUPERFICIAL NAS INTERAÇÕES FLORESTA-ATMOSFERA: UMA ABORDAGEM DE SIMULAÇÃO DE GRANDES ESCALAS
Escoamento Atmosférico, turbulência, rugosidade superficial, Simulação de Grandes Escalas
Esta tese investiga como mudanças abruptas na rugosidade superficial, típicas de áreas de transição entre floresta e clareira, afetam o escoamento atmosférico e as trocas de quantidade de movimento na interface floresta-atmosfera. Para isso, empregou-se a Simulação de Grandes Escalas (LES), complementada por um modelo RANS (k–ε) para fornecimento de condições iniciais e verificação dos campos médios de velocidade e turbulência. Os experimentos de referência incluíram tanto medições de campo quanto ensaios em túnel de vento, permitindo a comparação com dados observacionais. A floresta foi modelada como um dossel vegetativo com distribuição de área foliar, induzindo forças de arrasto que alteram a estrutura do escoamento em múltiplas escalas. Os resultados evidenciam a formação de vórtices coerentes nas regiões de borda, onde o desnível de rugosidade intensifica gradientes de cisalhamento. Observou-se que a turbulência é redistribuída de maneira significativa, gerando zonas de varredura e ejeção fundamentais no transporte de energia, calor e massa. A análise condicional (por quadrantes) confirmou o papel dominante desses eventos na modulação do fluxo vertical de quantidade de movimento. Além disso, constatou-se que a densidade de folhagem é determinante para a intensidade da recirculação e do jato subdossel. As simulações LES capturam de forma mais fiel as estruturas turbulentas instantâneas, contribuindo para a compreensão dos processos de intercâmbio de momento e substâncias entre o dossel e a atmosfera local. Dessa forma, a pesquisa oferece subsídios relevantes para o aprimoramento de modelos micro e mesoescalares, bem como para estratégias de manejo e conservação de florestas fragmentadas, uma vez que possibilita estimar os efeitos de mudanças bruscas de rugosidade na dinâmica atmosférica.