Boundary layer development and summer circulation in Southern Portugal

Abstract

espanolEn este articulo se estudia la circulacion de verano en el suroeste de Iberia utilizando datos de un experimento de campo y simulaciones numericas realizadas con el modelo de mesoscala no hidrostatico, Meso-NH. El modelo se inicializa y se fuerza mediante el modelo numerico de prediccion del tiempo ARPEGE. Los campos de superficie y diversos parametros se obtienen a partir de una serie de fuentes diferentes y se validan con las observaciones y las integraciones a largo plazo del modelo de superficie de la tierra. Las simulaciones numericas capturan la mayor parte de las caracteristicas que se encuentran en las observaciones de superficie y en capas superiores, lo que muestra la importancia de la circulacion de brisa marina en el ciclo diurno de la capa limite atmosferica incluso en regiones a mas de 100 km de la costa. La naturaleza 3D de la circulacion atmosferica de verano sobre el sur de Portugal se examina mediante los resultados de una simulacion de un caso real de dos dias tipicos de verano. Tambien se muestran los balances en el modelo 3D, que se utilizan para aclarar la importancia relativa de los flujos turbulentos y de la adveccion horizontal en la dinamica de la capa limite. Este articulo fue escrito en 2001. Por diversas razones nunca fue publicado, a pesar de que parte de su contenido se encuentra publicado en portugues en la tesis doctoral del primer autor, defendida en 2006. El trabajo se realizo utilizando una version antigua de Meso-NH, pero estamos convencidos de que sus principales resultados son aun validos, lo que justifica su publicacion en ingles en una revista cientifica internacional. Mientras tanto, uno de los autores, Joel Noilhan fallecio demasiado pronto. La publicacion de este manuscrito es tambien un pequeno homenaje a Joel y su legado cientifico. EnglishThe summer circulation in Southwest Iberia is studied using data from a field experiment and numerical simulations by the non-hydrostatic mesoscale model, Meso-NH. The model is initialized and forced by the ARPEGE numerical weather prediction model. Surface fields and parameters were obtained from a number of different sources and validated against observations and long period integrations of the land surface model. The numerical simulations capture most of the features found in surface and upper air observations, indicating the importance of the sea-breeze circulation in the diurnal cycle of the atmospheric boundary layer in regions more than 100 km away from the coast. The 3D nature of the summer atmospheric circulation over south Portugal is examined using results from a real case simulation of two typical summer days. Budget analyses in the 3D model are also shown, and used to clarify the relative importance of turbulent fluxes and horizontal advection in the dynamics of the boundary layer. This article was written in 2001. For various reasons it was never published, even though part of its content is published in Portuguese in the first author’s PhD thesis, defended in 2006. The work was performed using an old version of Meso-NH, but we are convinced that its main results are up to date, which justifies its publication in English in an international scientific journal. Meanwhile, one of the authors, Joel Noilhan passed away too soon. The publication of this manuscript is also a small tribute to Joel and his scientific legacy.