Impacto da assimilação de dados de radar na previsão de curto prazo

• Autor(a) principal: Éder Paulo Vendrasco
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18/2015/04.30.17.42

Nos últimos anos a demanda por previsões numéricas de tempo mais precisas tem aumentado em decorrência do crescimento da quantidade de desastres naturais observados no Brasil. Diante desta necessidade e do aumento no número de radares meteorológicos operacionais, o objetivo deste trabalho foi estudar o impacto da assimilação de dados de radar na previsão de curto prazo e aumentar a eficiência do uso destes dados através de sua assimilação na geração das análises. No verão de 2011/2012 ocorreu o experimento CHUVA-Vale onde foram realizadas observações com um radar meteorológico banda X de dupla polarização e deste experimento foram selecionados 6 casos com diferentes regimes de precipitação para o estudo de assimilação de dados empregando o método variacional em 3 dimensões (3D-Var). Foram realizados inicialmente experimentos com o código original do sistema de assimilação de dados WRFDA/3D-Var, posteriormente foram realizadas novas implementações e comparados os resultados de ambos os conjuntos de experimentos. Mostrou-se que a assimilação direta de refletividade apresenta algumas limitações que podem ser amenizadas com o emprego da assimilação indireta desta variável, ou seja, realizando a conversão de refletividade para razão de mistura de água de chuva antes do processo de assimilação e então utilizar esta variável como controle. Também mostrou-se que o desenvolvimento de uma relação Z-q$_{r}$ (refletividade - razão de mistura de água de chuva) específica para o local estudado pode melhorar o processo de assimilação e resultar em melhor previsão de precipitação. Outro resultado importante da tese foi a avaliação do impacto relativo que cada variável, refletividade e velocidade radial, tem na previsão de precipitação. Mostrou-se que a refletividade é capaz de melhorar a previsão de precipitação logo no início da integração, mas este ganho não consegue manter-se por muito tempo, enquanto que o ganho com a velocidade radial é menor, mas mais robusto e relativamente constante ao longo do tempo, não apresentando quedas bruscas como no caso da refletividade. Além disso, os melhores resultados são obtidos utilizando ambas as variáveis ao mesmo tempo. Finalmente, notou-se que o processo de assimilação 3D-Var tem uma deficiência, cuja relevância é maior em assimilação na escala convectiva, no que diz respeito ao balanço da análise entre os campos dinâmicos e microfísicos, aumentando a convecção espúria. Portanto, foi desenvolvida uma nova metodologia com o objetivo de amenizar este efeito negativo da assimilação 3D-Var e os resultados mostraram redução significativa do ruído gerado no processo de assimilação e melhoria no campo de precipitação prevista.