Avaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileira

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Gabriel Vieira de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/13559
Resumo: Obter a melhor estimativa do estado do mar a partir de dados observados e modelos físico-matemáticos é parte crucial de qualquer sistema de modelagem e previsão oceânica operacional. Como muitos parâmetros de um sistema de assimilação 4DVAR, a escolha do comprimento da janela de assimilação é amplamente baseada em uma abordagem heurística. Neste trabalho, um sistema estabelecido de assimilação de dados 4DVAR para a região oceânica sudeste do Brasil é usado como plataforma de teste para a avaliação objetiva do comprimento da janela de assimilação. Com base na abordagem de experimentos gêmeos, três janelas (4, 7 e 10 dias) são testadas usando observações reais - TSM, ASM e perfis hidrográficos in situ - durante um período de 6 meses. Métricas de erros objetivas e análises da minimização da função custo são relacionadas com oscilações da não-linearidade na dinâmica oceânica para subsidiar discussões sobre a validade da premissa linear. O desempenho dos experimentos com janela temporal de 4 e 7 dias foram superiores ao de 10 dias, apresentando menores erros especialmente em períodos com alta energia cinética turbulenta e consequente dificuldade dos sistemas em manter válida a premissa linear.
id UFRJ_a31fba5bfb1a26b8307b88c7ab390dc4
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/13559
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Carvalho, Gabriel Vieira dehttp://lattes.cnpq.br/4682380099012723http://lattes.cnpq.br/8405590459315956Assad, Luiz Paulo de Freitashttp://lattes.cnpq.br/3824896267468584Fernandes, Alexandre MacedoSantos, Raquel Toste Ferreira dosLandau, Luiz2021-01-22T00:40:15Z2023-11-30T03:04:06Z2019-09http://hdl.handle.net/11422/13559Obter a melhor estimativa do estado do mar a partir de dados observados e modelos físico-matemáticos é parte crucial de qualquer sistema de modelagem e previsão oceânica operacional. Como muitos parâmetros de um sistema de assimilação 4DVAR, a escolha do comprimento da janela de assimilação é amplamente baseada em uma abordagem heurística. Neste trabalho, um sistema estabelecido de assimilação de dados 4DVAR para a região oceânica sudeste do Brasil é usado como plataforma de teste para a avaliação objetiva do comprimento da janela de assimilação. Com base na abordagem de experimentos gêmeos, três janelas (4, 7 e 10 dias) são testadas usando observações reais - TSM, ASM e perfis hidrográficos in situ - durante um período de 6 meses. Métricas de erros objetivas e análises da minimização da função custo são relacionadas com oscilações da não-linearidade na dinâmica oceânica para subsidiar discussões sobre a validade da premissa linear. O desempenho dos experimentos com janela temporal de 4 e 7 dias foram superiores ao de 10 dias, apresentando menores erros especialmente em períodos com alta energia cinética turbulenta e consequente dificuldade dos sistemas em manter válida a premissa linear.Obtaining the best estimate of sea state from available observed data and physicalmathematical models is a crucial part of any operational ocean modeling and forecasting system. As many parameters of a 4DVAR assimilation system, the choice of the assimilation window length is widely based on a heuristic approach. In this work, an established 4DVAR data assimilation system for the southeastern oceanic region of Brazil is used as a test platform for the objective assessment of the assimilation window length. Based on a twin experiments approach, three windows (4, 7 and 10 days) are tested using real observations - SST, SSH and in situ hydrographic profiles - over a period of 6 months. Objective error metrics and cost function minimization analyzes are related to oscillations of nonlinearity in ocean dynamics to support discussions on the validity of the tangent linear assumption. The performance of the experiments with 4 and 7-days window lenght were superior to the 10-days and presented smaller errors especially in periods with high turbulent kinetic energy and consequent difficulty of the systems to keep the validity of the linear assumption.Submitted by Taís Silva (taismoreira001@gmail.com) on 2021-01-20T18:49:57Z No. of bitstreams: 1 GabrielVieiraDeCarvalho.pdf: 7729067 bytes, checksum: 3bd04a9c579a23894f89d9c08c1a274d (MD5)Approved for entry into archive by Moreno Barros (moreno@ct.ufrj.br) on 2021-01-22T00:40:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GabrielVieiraDeCarvalho.pdf: 7729067 bytes, checksum: 3bd04a9c579a23894f89d9c08c1a274d (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-22T00:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GabrielVieiraDeCarvalho.pdf: 7729067 bytes, checksum: 3bd04a9c579a23894f89d9c08c1a274d (MD5) Previous issue date: 2019-09porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILAssimilação de dadosJanela de assimilaçãoNão linearidadeAvaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileiraAnalysis of the assimilation window length of a 4D-Var system at the southeast Brazilian oceaninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJORIGINALGabrielVieiraDeCarvalho.pdfGabrielVieiraDeCarvalho.pdfapplication/pdf7729067http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13559/1/GabrielVieiraDeCarvalho.pdf3bd04a9c579a23894f89d9c08c1a274dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13559/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD5211422/135592023-11-30 00:04:06.614oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:04:06Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileira
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Analysis of the assimilation window length of a 4D-Var system at the southeast Brazilian ocean
title Avaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileira
spellingShingle Avaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileira
Carvalho, Gabriel Vieira de
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Assimilação de dados
Janela de assimilação
Não linearidade
title_short Avaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileira
title_full Avaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileira
title_fullStr Avaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileira
title_full_unstemmed Avaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileira
title_sort Avaliação da extensão da janela temporal de um sistema de assimilação de dados 4D-Var na costa sudeste brasileira
author Carvalho, Gabriel Vieira de
author_facet Carvalho, Gabriel Vieira de
author_role author
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4682380099012723
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8405590459315956
dc.contributor.advisorCo1.none.fl_str_mv Assad, Luiz Paulo de Freitas
dc.contributor.advisorCo1Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3824896267468584
dc.contributor.author.fl_str_mv Carvalho, Gabriel Vieira de
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Fernandes, Alexandre Macedo
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Santos, Raquel Toste Ferreira dos
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Landau, Luiz
contributor_str_mv Fernandes, Alexandre Macedo
Santos, Raquel Toste Ferreira dos
Landau, Luiz
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Assimilação de dados
Janela de assimilação
Não linearidade
dc.subject.por.fl_str_mv Assimilação de dados
Janela de assimilação
Não linearidade
description Obter a melhor estimativa do estado do mar a partir de dados observados e modelos físico-matemáticos é parte crucial de qualquer sistema de modelagem e previsão oceânica operacional. Como muitos parâmetros de um sistema de assimilação 4DVAR, a escolha do comprimento da janela de assimilação é amplamente baseada em uma abordagem heurística. Neste trabalho, um sistema estabelecido de assimilação de dados 4DVAR para a região oceânica sudeste do Brasil é usado como plataforma de teste para a avaliação objetiva do comprimento da janela de assimilação. Com base na abordagem de experimentos gêmeos, três janelas (4, 7 e 10 dias) são testadas usando observações reais - TSM, ASM e perfis hidrográficos in situ - durante um período de 6 meses. Métricas de erros objetivas e análises da minimização da função custo são relacionadas com oscilações da não-linearidade na dinâmica oceânica para subsidiar discussões sobre a validade da premissa linear. O desempenho dos experimentos com janela temporal de 4 e 7 dias foram superiores ao de 10 dias, apresentando menores erros especialmente em períodos com alta energia cinética turbulenta e consequente dificuldade dos sistemas em manter válida a premissa linear.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-09
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-22T00:40:15Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-11-30T03:04:06Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/13559
url http://hdl.handle.net/11422/13559
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRJ
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
bitstream.url.fl_str_mv http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13559/1/GabrielVieiraDeCarvalho.pdf
http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13559/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 3bd04a9c579a23894f89d9c08c1a274d
dd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1784097192277966848

Registros relacionados