Parametrizações de Rajadas de Ventos Baseadas Em Equações do Espectro de Energia Cinética Turbulenta no Sul do Brasil

Resumen

Estimativas precisas de rajadas de vento são fundamentais para reduzir riscos em setores como transporte, agricultura, energia e defesa civil. No entanto, os modelos numéricos de previsão do tempo não fornecem essa variável de forma direta, sendo necessário o uso de parametrizações específicas. Este estudo teve como objetivo estimar rajadas de vento com base no campo de Energia Cinética Turbulenta (ECT) na Camada Limite Atmosférica (CLA). Foram aplicadas três parametrizações descritas na literatura, baseadas em espectros dimensionais de turbulência, além da proposição de um novo método, que representa o termo turbulento como o desvio padrão de uma função senoidal. As estimativas foram comparadas com dados horários de vento provenientes de Estações Meteorológicas de Superfície (EMS) do INMET, localizadas em seis municípios do Rio Grande do Sul: Bagé, Bento Gonçalves, Canela, Mostardas, Porto Alegre e Santa Maria. Os resultados indicaram que todas as metodologias foram capazes de reproduzir os padrões gerais de intensificação e enfraquecimento das rajadas. O novo método apresentou desempenho estável e menor tendência à superestimação. A cidade de Mostardas destacou-se negativamente devido à presença de convecção profunda, não captada pelas parametrizações baseadas exclusivamente na ECT. Os índices estatísticos (RMSE, BIAS e MAPE) confirmaram maior acurácia nas estimativas de rajadas de intensidade moderada, especialmente em regiões serranas. Os resultados reforçaram a viabilidade do uso da ECT como base física para estimativas de rajadas e indicaram o potencial do novo método proposto em ambientes atmosféricos complexos.