Neste estudo considera-se o problema de minimização de variações de geopotencial, na resolução de equações de balanço. Duas abordagens são discutidas: a primeira é a modificação de equações de inicialização para eliminar o problema de ausência de elípticidade e a segunda é a utilização de informação sobre distribuição de regiões não elípticas na solução de equações originais de balanço. Realiza-se uma análise de uma das versões de equações modificadas para modelos barotrópico e baroclínico da atmosfera. Por outro lado, um algoritmo de solução de equações de balanço com as pequenas variações de geopotencial é proposto, e sua eficiência é comparada com a do algoritmo convencional de inicialização.

In this study, the problem of geopotential variations minimization in the solution of balance equations is considered. Two approaches are discussed: the first is a modification of initialization equations in order to avoid the problem of non-ellipticity, and the second is the use of information on the distribution of non-elliptic regions for solution of the original balance equations. An analysis of a version of the modified balance equations is made for the case of barotropic and baroclinc models of the atmosphere. On the other hand, a solution algorithm of the balance equations, which allows small variations of the geopotential field, is proposed and its efficiency is compared to that of the conventional initialization algorithm.

Para eliminar as ondas gravitacionais rápidas de grande amplitude, as quais não se observam na atmosfera real, os campos iniciais para esquemas numéricos de sistemas de modelagem e previsão atmosférica são usualmente ajustados dinamicamente aplicando as relações de balanço. Neste estudo consideramos formas diferentes de equações de balanço e para cada uma dessas detectamos as regiões não elípticas nos dados atmosféricos do Hemisfério Sul. A analise realizada mostra a distribuição geográfica, vertical e média zonal de regiões não elípticas com maior concentração na zona tropical. A área dessas regiões é essencialmente reduzida e a intensidade é visivelmente menor para as relações de balanço mais completas e fisicamente justificáveis. Os resultados obtidos confirmam a suposição de Kasahara de que as condições de ellipticidade são violadas nos campos atmosféricos reais essensialmente devido às aproximações feitas em dedução das equações de balanço.

To eliminate the fast gravitational waves of great amplitude, which are not observed in the real atmosphere, the initial fields for numerical schemes of atmosphere forecasting and modeling systems are usually adjusted dynamically by applying balance relations. In this study we consider different forms of the balance equations and for each of them we detect the nonelliptic regions in the gridded atmosphere data of the Southern Hemisphere. The performed analysis reveals the geographical, vertical and zonally averaged distributions of nonelliptic regions with the most concentration in the tropical zone. The area of these regions is essentially smaller and less intensive for more complete and physically justified balance relations. The obtained results confirm the Kasaharas assumption that ellipticity conditions are violated in the actual atmospheric fields essentially due to approximations made under deriving the balance equations.