Teste de sensibilidade da PBL (Camada Limite Planetária) no modelo numérico WRF em sinergia com imagens do satélite Meteosat para analisar ilhas de calor em Fortaleza-Ce.
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59588 |
Resumo: | In this work, a sensitivity test was performed from the change of parameterizations in the simulations of the Weather Research and Forecast model from August 1 to August 10, 2019, for the State of Ceará in order to analyze the heat island phenomenon for the metropolitan region of the city of Fortaleza. For this purpose, four experimental simulations were configured, alternating the parameterizations of the Planetary Boundary Layer (PLC) - the Asymmetric Convective Model V2 (ACM2), Yonsei University (YSU), Bougeault-Lacarrere (BOULAC) and Medium Range Forecast Model ( MRF). The air temperature at 2m simulated by the model was evaluated and compared using the statistical calculation Correlation Index, Statistical Bias, Absolute Error and Root Mean Square Error, with data from meteorological stations of the National Institute of Meteorology (INMET). The results showed that the model was sensitive to changes in physical schemes. The experiments configured with the ACM2 scheme, showed better correlations and YSU the best values for error (bias, MAE and RMSE). In this sense, the YSU scheme was selected to study the phenomenon of the heat island in Fortaleza. The selected days were August 8-10, 2019 due to the total absence of clouds. Surface temperature maps were analyzed using satellite data (METEOSAT -11) and the regional WRF model for the hours of 9:00 am, 3:00 pm and 9:00 pm. On 9:00 am maps, the model underestimates the surface temperature in relation to satellite data, while at 3:00 pm and 9:00 pm the model overestimates. The observed results referring to the surface temperature were higher in the central regions of the city of Fortaleza than in the peripheral regions, showing the presence of HF in the metropolitan area of Fortaleza, presenting 6ºC to 9ºC at 15: 00h. |
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Teste de sensibilidade da PBL (Camada Limite Planetária) no modelo numérico WRF em sinergia com imagens do satélite Meteosat para analisar ilhas de calor em Fortaleza-Ce.WRFParametrizaçãoCamada limite planetáriaDados de satéliteIlha de calorIn this work, a sensitivity test was performed from the change of parameterizations in the simulations of the Weather Research and Forecast model from August 1 to August 10, 2019, for the State of Ceará in order to analyze the heat island phenomenon for the metropolitan region of the city of Fortaleza. For this purpose, four experimental simulations were configured, alternating the parameterizations of the Planetary Boundary Layer (PLC) - the Asymmetric Convective Model V2 (ACM2), Yonsei University (YSU), Bougeault-Lacarrere (BOULAC) and Medium Range Forecast Model ( MRF). The air temperature at 2m simulated by the model was evaluated and compared using the statistical calculation Correlation Index, Statistical Bias, Absolute Error and Root Mean Square Error, with data from meteorological stations of the National Institute of Meteorology (INMET). The results showed that the model was sensitive to changes in physical schemes. The experiments configured with the ACM2 scheme, showed better correlations and YSU the best values for error (bias, MAE and RMSE). In this sense, the YSU scheme was selected to study the phenomenon of the heat island in Fortaleza. The selected days were August 8-10, 2019 due to the total absence of clouds. Surface temperature maps were analyzed using satellite data (METEOSAT -11) and the regional WRF model for the hours of 9:00 am, 3:00 pm and 9:00 pm. On 9:00 am maps, the model underestimates the surface temperature in relation to satellite data, while at 3:00 pm and 9:00 pm the model overestimates. The observed results referring to the surface temperature were higher in the central regions of the city of Fortaleza than in the peripheral regions, showing the presence of HF in the metropolitan area of Fortaleza, presenting 6ºC to 9ºC at 15: 00h.Neste trabalho foi realizado um teste de sensibilidade a partir da mudança das parametrizações nas simulações do modelo Weather Research and Forecast no período de 01 de agosto até 10 de agosto de 2019, para o Estado do Ceará a fim de analisar o fenômeno ilha de calor para a região metropolitana da cidade de Fortaleza. Para este propósito, foram configuradas quatro simulações experimentais, sendo alternadas as parametrizações de Camada Limite Planetária (CLP) – os esquemas Asymmetric Convective Model V2 (ACM2), Yonsei University (YSU), Bougeault-Lacarrere (BOULAC) e Medium Range Forecast Model (MRF). Foi avaliada a temperatura do ar a 2m simuladas pelo modelo, e comparadas a partir do cálculo estatísticos Índice de Correlação, o Viés Estatístico, Erro Absoluto e Raiz do Erro Quadrático Médio, com dados de estações meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os resultados mostraram que o modelo foi sensível à alteração dos esquemas físicos. Os experimentos configurados com o esquema ACM2, apresentaram melhores correlações e o YSU os melhores valores para erro (viés, MAE e RMSE). Neste sentido, o esquema YSU foi selecionado para estudar o fenômeno da ilha de calor em Fortaleza. Os dias selecionados foram 08 a 10 de agosto de 2019 devido a ausência total de nuvens. Foram analisados mapas de temperatura superficial a partir dos dados de satélite (METEOSAT -11) e do modelo regional WRF para os horários de 9:00h, 15:00h e 21:00h. Nos mapas das 9:00h o modelo subestima a temperatura superficial em relação aos dados de satélite, enquanto às 15:00h e 21:00h o modelo superestima. Os resultados observados referentes a temperatura da superfície se mostraram mais elevadas nas regiões centrais da cidade de Fortaleza que nas regiões periféricas, evidenciando a presença de IC na região metropolitana de Fortaleza apresentando 6ºC a 9ºC às 15:00h.Instituto de Ciências do Mar (LABOMAR)Ferreira, Antonio GeraldoVaz, Lia Salete da Costa2021-07-16T12:23:21Z2021-07-16T12:23:21Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfVAZ, Lia Salete da Costa. Teste de sensibilidade da PBL (Camada Limite Planetária) no modelo numérico WRF em sinergia com imagens do satélite Meteosat para analisar ilhas de calor em Fortaleza-Ce. 2021. 66 f. Monografia (Graduação em Ciências Ambientais) – Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59588porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-07-16T12:23:21Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/59588Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:20:48.966434Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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In this work, a sensitivity test was performed from the change of parameterizations in the simulations of the Weather Research and Forecast model from August 1 to August 10, 2019, for the State of Ceará in order to analyze the heat island phenomenon for the metropolitan region of the city of Fortaleza. For this purpose, four experimental simulations were configured, alternating the parameterizations of the Planetary Boundary Layer (PLC) - the Asymmetric Convective Model V2 (ACM2), Yonsei University (YSU), Bougeault-Lacarrere (BOULAC) and Medium Range Forecast Model ( MRF). The air temperature at 2m simulated by the model was evaluated and compared using the statistical calculation Correlation Index, Statistical Bias, Absolute Error and Root Mean Square Error, with data from meteorological stations of the National Institute of Meteorology (INMET). The results showed that the model was sensitive to changes in physical schemes. The experiments configured with the ACM2 scheme, showed better correlations and YSU the best values for error (bias, MAE and RMSE). In this sense, the YSU scheme was selected to study the phenomenon of the heat island in Fortaleza. The selected days were August 8-10, 2019 due to the total absence of clouds. Surface temperature maps were analyzed using satellite data (METEOSAT -11) and the regional WRF model for the hours of 9:00 am, 3:00 pm and 9:00 pm. On 9:00 am maps, the model underestimates the surface temperature in relation to satellite data, while at 3:00 pm and 9:00 pm the model overestimates. The observed results referring to the surface temperature were higher in the central regions of the city of Fortaleza than in the peripheral regions, showing the presence of HF in the metropolitan area of Fortaleza, presenting 6ºC to 9ºC at 15: 00h. |
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