![Page 1: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/1.jpg)
Características Macro e Microfísicas dos Sistemas Precipitantes Observados Durante o SOS-CHUVA MICAEL AMORE CECCHINI
MARIA ASSUNÇÃO FAUS DA S ILVA DIAS
LUIZ AUGUSTO TOLEDO MACHADO
![Page 2: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/2.jpg)
Introdução O intuito deste estudo é buscar uma análise holística dos sistemas precipitantes através do e prego dos cha ados espaços de fase
Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos
◦ Macro
◦ Altura do centro de gravidade (COG) (ou topo) vs quantidade total de água (WT) – Heiblum et al. (2016)
◦ Micro
◦ DSDs dos hidrometeoros (fase quente -> chuva) – espaço de fase Gamma (Cecchini et al., 2017)
◦ Espaço das variáveis polarimétricas do radar (Z, Zdr, KDP, etc)
Quais são as características dos sistemas precipitantes nesses espaços?
◦ Como elas podem ser estudadas para caracterizar as tempestades?
![Page 3: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/3.jpg)
Como? Banda-X
◦ ZH, Zdr -> level_1
◦ KDP, ρHV -> level_0
CAPPIs a cada 500 m (500 m de espessura) -> 2 km a 18,5 km
ForTraCC – limiar de 5 mm/h (~34 dbZ)
◦ Rastreio automático dos sistemas entre 22/11/2016 e 03/03/2017
◦ Foram selecionados 25 dias no período -> presença de sistemas precipitantes, principalmente células isoladas
◦ Total de 451 sistemas
◦ Somente os que tiveram o ciclo de vida completo entre 10 km e 60 km
◦ As análises serão feitas tanto em médias de vários sistemas quanto de estudos de caso
![Page 4: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/4.jpg)
Como? Cada sistema detectado pelo ForTraCC
◦ Define-se um cilindro: 𝑟 = 𝐴𝜋 +
◦ Altura do topo -> máximo do echo top (20 dBZ) na área
◦ Centro de massa
◦ Calcula o perfil médio da contribuição para o VIL (1 valor por CAPPI por sistema)
◦ A altura do centro de massa corresponde ao máximo desse perfil
◦ Água total -> soma de todo o VIL na área do sistema (em T)
![Page 5: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/5.jpg)
Como? Ajuste Gamma
◦ Baseado em Kalogiros et al. (2013)
◦ Ajusta uma Gamma normalizada (Nw, D0, μ) a partir de ZH, KDP e Zdr
𝑁 𝐷 = 𝑁𝑤𝑓 𝜇 𝐷𝐷0𝜇 exp[− 𝜇 + , 𝐷𝐷0]
![Page 6: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/6.jpg)
Como? Kalogiros et al. (2013)
◦ Primeiro estima DZ a partir de Z, Zdr e KDP (usando relações de potência obtidos por modelagem T-Matrix)
◦ μ = 165*exp(-2.56*D0) – 1 e DZ = D0*(μ+ 7)/(μ + 3.67)
◦ Variando D0, obtém-se o par {D0, μ} que reproduz DZ
◦ Nw obtém a partir de DZ, μ, ZH e Zdr
◦ A partir de (Nw, D0, μ) pode ser feita a co versão para N0, μ e Λ
𝑁 𝐷 = 𝑁0𝐷𝜇exp −Λ𝐷
![Page 7: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/7.jpg)
Como? 𝑁0 = 𝑁𝑤𝑓 𝜇 𝐷0−𝜇
𝑓 𝜇 = . 4 . + 𝜇 𝜇+4Γ 𝜇 +
Λ = 𝜇 + .𝐷0
![Page 8: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/8.jpg)
Como?
![Page 9: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/9.jpg)
Duração = (num_imagens – 1)*10min Área -> dada diretamente no ForTraCC (não é cilindro ainda) 60% dos sistemas duram 20 min ou menos, com área de 40 km2 ou menos
![Page 10: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/10.jpg)
Ciclos diurnos...
![Page 11: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/11.jpg)
Lembrando que é percentil de 90% de Z
![Page 12: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/16.jpg)
Chuva em 2 km: baseado no percentil de 90% de Z em 2 km (MP)
![Page 17: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/18.jpg)
Como COG e Htopo variam ao longo do ciclo de vida dos sistemas (em média)?
Sistema começam com Hmassa alto, que decai conforme ocorre a precipitação. Htopo – Hmassa seria indicativo do estágio de evolução do sistema?
![Page 19: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/19.jpg)
μ cresce acima de Hmassa, decresce abaixo -> novo crescimento perto da superfície quando Hmassa ≥ 3 km
Poucos dados relativamente
![Page 20: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Características Macro e Microfísicas dos Sistemas ...sigma-soschuva.cptec.inpe.br/workshopesalq/pdf/ppt/1430.pdf · Vamos buscar analisar espaços de fase macro- e microfísicos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022053020/5f292b5d41d2866e60330db7/html5/thumbnails/21.jpg)
-> Monitorar os parâmetros em níveis expecíficos: seria possível identificar a tendência do sistema?
Passos futuros: 1) Aprimoramentos na metodologia
a. Diferentes interpolações para CAPPI b. Estudar possível interpolação para KDP
e Zdr – evitar usar médias simples no volumétrico
2) Estudos de caso a. Espaço de fase WT x COG para casos
individuais -> existem padrões nas trajetórias? Qual a diferença entre tempestades e sistemas menos intensos?
b. DSDs em momentos específicos dos sistemas: antes/durante/depois coluna Zdr/primeiro raio/pico de chuva 2 km, etc