Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Morell, Darsys Agüero
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-06022019-122349/
Resumo: Este trabalho compreende a estimativa de taxa de precipitação (R) por meio de variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL. As variáveis polarimétricas refletividade efetiva (Z), refletividade diferencial (ZDR) e fase diferencial específica (KDP) e os dados de precipitação de dezenove pluviômetros da rede telemétrica do Alto Tietê foram utilizadas para obter relações entre taxa de precipitação e estas variáveis polarimétricas. A variável KDP foi obtida da fase diferencial e, a atenuação das variáveis refletividade efetiva e diferencial foi corrigida por meio do método de auto consistência. A correção da atenuação é mais significativa para além das células convectivas mais próximas ao MXPOL com Z> 40 dBZ. De fato, Z> 55 dBZ, associado a granizo, pode extinguir o sinal completamente. Cinco relações de transformação (R(Z), R(Z, ZDR), R(ZDR, KDP), R(KDP), R(Z, ZDR, KDP)) foram ajustadas aos dados de precipitação medidos pela rede de pluviômetros. Os resultados sugerem que os ajustes diferem pouco, estatisticamente. O erro relativo para as análises com totais de precipitação horárias oscilou entre 27,5 % e 30,6 %. O coeficiente de variação (R2) das cinco relações variou entre 0,87 e 0,92 ou mais de 85% da variância foi explicada pelos ajustes das cinco relações indicadas. Os erros aumentaram com a diminuição de tempo de acumulação de precipitação. O erro relativo médio variou de 34,4 % para acumulação de 30 minutos a 46,1 % para 10 minutos. Em geral, as relações R(Z) e R(Z, ZDR, KDP) subestimam a taxa de precipitação com aumento da distância ao radar meteorológico MXPOL. O ajuste da relação R(KDP) melhorou com o aumento da taxa de precipitação. Por outro lado, o desempenho da relação R(Z) melhorou para taxas de precipitação R< 5 mmh-1, o que corrobora com resultados de outros estudos na literatura.
id USP_301544f8ea7a8d8106af538992831ac0
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-06022019-122349
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOLEstimation of the precipitation rate with polarimetric variables of the MXPOL meteorological radarestimativa de taxa de precipitaçãopolarimetric variablesprecipitaçãoprecipitationradarradarrainfall rate estimationvariáveis polarimétricasEste trabalho compreende a estimativa de taxa de precipitação (R) por meio de variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL. As variáveis polarimétricas refletividade efetiva (Z), refletividade diferencial (ZDR) e fase diferencial específica (KDP) e os dados de precipitação de dezenove pluviômetros da rede telemétrica do Alto Tietê foram utilizadas para obter relações entre taxa de precipitação e estas variáveis polarimétricas. A variável KDP foi obtida da fase diferencial e, a atenuação das variáveis refletividade efetiva e diferencial foi corrigida por meio do método de auto consistência. A correção da atenuação é mais significativa para além das células convectivas mais próximas ao MXPOL com Z> 40 dBZ. De fato, Z> 55 dBZ, associado a granizo, pode extinguir o sinal completamente. Cinco relações de transformação (R(Z), R(Z, ZDR), R(ZDR, KDP), R(KDP), R(Z, ZDR, KDP)) foram ajustadas aos dados de precipitação medidos pela rede de pluviômetros. Os resultados sugerem que os ajustes diferem pouco, estatisticamente. O erro relativo para as análises com totais de precipitação horárias oscilou entre 27,5 % e 30,6 %. O coeficiente de variação (R2) das cinco relações variou entre 0,87 e 0,92 ou mais de 85% da variância foi explicada pelos ajustes das cinco relações indicadas. Os erros aumentaram com a diminuição de tempo de acumulação de precipitação. O erro relativo médio variou de 34,4 % para acumulação de 30 minutos a 46,1 % para 10 minutos. Em geral, as relações R(Z) e R(Z, ZDR, KDP) subestimam a taxa de precipitação com aumento da distância ao radar meteorológico MXPOL. O ajuste da relação R(KDP) melhorou com o aumento da taxa de precipitação. Por outro lado, o desempenho da relação R(Z) melhorou para taxas de precipitação R< 5 mmh-1, o que corrobora com resultados de outros estudos na literatura.This research encloses precipitation rate (R) estimation using polarimetric variables of the MXPOL meteorological radar. The polarimetric variables effective reflectivity (Z), differential reflectivity (Z DR ) and the specific differential phase (K DP ) and the precipitation data of nineteen rain gauges of the Alto Tietê telemetric network were used to obtain relations between precipitation rate and these polarimetric variables. The K DP was obtained from the differential phase and, the effective reflectivity and differential reflectivity attenuation was corrected, by the self-consistency method. The attenuation correction is more significant beyond of the convective cells closest to MXPOL with Z &gt; 40 dBZ. Indeed, Z &gt; 55 dBZ, associated with hail, can completely extinguish the signal. Five transformational relations (R(Z), R(Z, Z DR ), R(Z DR , K DP ), R(K DP ), R(Z, Z DR , K DP )) were adjusted to the precipitation data measured by the rain gauge network. The results suggest that the adjustments differ little, statistically. The relative error for the analyzes with rainfall hourly totals oscillated between 27,5 and 30,6 %. The variation coefficient (R 2 ) of the five relations ranged between 0,87 and 0,92 or more than 85 % of the variance was explained by the adjustments of the five relations indicated. Errors increased with decreasing precipitation accumulation time. The average relative error varied from 34,4 % in 30 minutes to 46,1 % in 10 minutes. In general, the R(Z) and R(Z, Z DR , K DP ) relations underestimate the precipitation rate with increasing distance to the meteorological radar MXPOL. Adjustment of the R(K DP ) relation improved with increasing precipitation rate. On the other hand, the performance of the R(Z) relation improved for precipitation rates R &lt; 5 mmh -1 , which corroborates with results of other studies in the literature.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPereira Filho, Augusto JoseMorell, Darsys Agüero2018-09-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-06022019-122349/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2019-04-09T23:21:59Zoai:teses.usp.br:tde-06022019-122349Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212019-04-09T23:21:59Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL
Estimation of the precipitation rate with polarimetric variables of the MXPOL meteorological radar
title Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL
spellingShingle Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL
Morell, Darsys Agüero
estimativa de taxa de precipitação
polarimetric variables
precipitação
precipitation
radar
radar
rainfall rate estimation
variáveis polarimétricas
title_short Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL
title_full Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL
title_fullStr Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL
title_full_unstemmed Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL
title_sort Estimativa da taxa de precipitação com variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL
author Morell, Darsys Agüero
author_facet Morell, Darsys Agüero
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pereira Filho, Augusto Jose
dc.contributor.author.fl_str_mv Morell, Darsys Agüero
dc.subject.por.fl_str_mv estimativa de taxa de precipitação
polarimetric variables
precipitação
precipitation
radar
radar
rainfall rate estimation
variáveis polarimétricas
topic estimativa de taxa de precipitação
polarimetric variables
precipitação
precipitation
radar
radar
rainfall rate estimation
variáveis polarimétricas
description Este trabalho compreende a estimativa de taxa de precipitação (R) por meio de variáveis polarimétricas do radar meteorológico MXPOL. As variáveis polarimétricas refletividade efetiva (Z), refletividade diferencial (ZDR) e fase diferencial específica (KDP) e os dados de precipitação de dezenove pluviômetros da rede telemétrica do Alto Tietê foram utilizadas para obter relações entre taxa de precipitação e estas variáveis polarimétricas. A variável KDP foi obtida da fase diferencial e, a atenuação das variáveis refletividade efetiva e diferencial foi corrigida por meio do método de auto consistência. A correção da atenuação é mais significativa para além das células convectivas mais próximas ao MXPOL com Z> 40 dBZ. De fato, Z> 55 dBZ, associado a granizo, pode extinguir o sinal completamente. Cinco relações de transformação (R(Z), R(Z, ZDR), R(ZDR, KDP), R(KDP), R(Z, ZDR, KDP)) foram ajustadas aos dados de precipitação medidos pela rede de pluviômetros. Os resultados sugerem que os ajustes diferem pouco, estatisticamente. O erro relativo para as análises com totais de precipitação horárias oscilou entre 27,5 % e 30,6 %. O coeficiente de variação (R2) das cinco relações variou entre 0,87 e 0,92 ou mais de 85% da variância foi explicada pelos ajustes das cinco relações indicadas. Os erros aumentaram com a diminuição de tempo de acumulação de precipitação. O erro relativo médio variou de 34,4 % para acumulação de 30 minutos a 46,1 % para 10 minutos. Em geral, as relações R(Z) e R(Z, ZDR, KDP) subestimam a taxa de precipitação com aumento da distância ao radar meteorológico MXPOL. O ajuste da relação R(KDP) melhorou com o aumento da taxa de precipitação. Por outro lado, o desempenho da relação R(Z) melhorou para taxas de precipitação R< 5 mmh-1, o que corrobora com resultados de outros estudos na literatura.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-09-05
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://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-06022019-122349/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-06022019-122349/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809090434936340480