Modelagem Matemática e Simulações Computacionais do Deslocamento de uma Onda de Calor

Resumo

Em 2015, os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), da Organização das Nações Unidas - ONU - foram lançados como um chamado para que todos os países possam agir em prol de um crescimento próspero, mas que ao mesmo tempo protejam o meio ambiente e enfrentem as mudanças climáticas. De acordo com o Instituto Nacional de Meteorologia - INMET, uma onda de calor ocorre quando as temperaturas máximas diárias ultrapassam em 5^oC a média mensal climatológica, por um período igual ou superior a cinco dias consecutivos. O objetivo deste trabalho é estudar o deslocamento e a propagação de uma onda de calor, em um determinado domínio, via equações diferenciais parciais. O modelo matemático utilizado nesta pesquisa é descrito pela equação de advecção linear. O método de diferenças finitas foi usado para discretizar a equação, a saber, diferença avançada para a variável temporal e esquema Upwind para as variáveis espaciais; as implementações computacionais foram executadas em MATLAB, supondo condições de contorno de von Neumann nulas. A simulação mostra que a passagem da massa de ar quente pela cidade A provoca a elevação da temperatura ao patamar de onda de calor, enquanto que na cidade B isso não ocorre, devido a sua localização mais afastada da trajetória percorrida pela parte central da massa de ar. [...]