Este artigo analisa diversos aspectos relacionados à avaliação dos efeitos da absorção de radiação solar pelo vapor d'água na atmosfera, particularmente quando efetuada através de esquemas (parametrizações) que sejam acurados e com baixo custo computacional. Atenção especial é dedicada ao esquema proposto por Lacis & Hansen, dado que ele encontra-se incluído em códigos radiativos de modelos atmosféricos utilizados em diversas instituições brasileiras. As análises incluem ainda outros esquemas, propostos a partir de estimativas relativamente modernas dos efeitos devidos à absorção de radiação solar pelo vapor d'água. No intuito de se quantificar erros sistemáticos associados a estes esquemas, comparações são efetuadas frente a resultados disponíveis na literatura e obtidos empregando-se códigos radiativos capazes de levar em conta o impacto isolado de cada linha de absorção. Esquemas de desenvolvimento recente proporcionam mais absorção atmosférica, e portanto menores valores para a irradiância solar incidente à superfície do solo, quando comparados com aqueles esquemas que têm sido adotados implicitamente em modelos atmosféricos empregados em instituições brasileiras.

Selected schemes conceived for providing reliable and computationally efficient estimates of the absorption of solar radiation by the atmospheric water vapor are discussed. Special attention is devoted to the scheme proposed by Lacis & Hansen, which is included in radiative codes of atmospheric models running at Brazilian centers of research and numerical weather forecasting. Additional schemes, proposed from relatively modern estimates of the effects due to the water vapor absorption, are also included in the analysis. In the goal of assessing systematic errors associated to these schemes, comparisons are performed with benchmark results available in the literature which have been obtained through careful line-by-line integration throughout the solar spectrum. Modern schemes allow more atmospheric absorption, and therefore less downward shortwave irradiance at the ground, when compared with schemes implicitly adopted at present in Brazilian centers.

Neste trabalho é estudado o impacto da implementação, no Modelo de Circulação Geral do CPTEC/COLA, do esquema de absorção de radiação solar por vapor d'água proposto por Chou & Lee. A comparação com resultados da versão operacional atual, que usa o esquema de Davies, mostra que o esquema de Chou & Lee leva a uma maior absorção de radiação de onda curta e conseqüentemente produz um aquecimento adicional, principalmente na alta troposfera. A mudança na distribuição meridional de temperatura causa um enfraquecimento do jato subtropical do Hemisfério Sul e fortalece o jato do Hemisfério Norte, deslocando-o mais para o norte. O aumento da estabilidade estática enfraquece as células de circulação meridional. O aumento da absorção de radiação de onda curta na atmosfera diminui a irradiância descendente à superfície. Como conseqüência, acontece uma redução nos fluxos de entalpia e calor latente da superfície. Como resultado de todos esses aspectos, é observada uma redução significativa na precipitação e na evaporação médias zonais. A comparação com campos atmosféricos analisados pelo Climate Prediction Center (NCEP/NOAA) mostra que a configuração dos campos de grande escala, de modo geral, é bastante melhorada com o uso do esquema de Chou & Lee em uma integração mensal para janeiro de 1997.

The impact of implementing the Chou & Lee scheme for absorption of solar radiation by water vapor in the CPTEC/COLA's General Circulation Model is analyzed in this paper. Comparison with results of the present operational version, which uses the Davies scheme, shows that Chou & Lee scheme leads to more shortwave absorption, thus providing an extra warming of the atmosphere, mainly in the upper troposphere. The changes in the meridional distribution of temperature causes weakening of the subtropical jet in the Southern Hemisphere and strengthening of the Northern Hemisphere jet, which is slightly shifted poleward. The increase of the static stability weakens the meridional circulation cells. The increasing shortwave absorption in the atmosphere decreases the downward shortwave irradiance at the surface. As a consequence, the fluxes of enthalpy and latent heat from the surface are reduced. As a result of all these features, zonal mean precipitation and evaporation are also significantly reduced. Comparison with atmospheric fields reported by the Climate Prediction Center (NCEP/NOAA) shows that the configuration of the large-scale fields is, in a general manner, improved with the use of the Chou & Lee scheme in a monthly integration for January 1997.