sistema de previsÃo imediata da -...
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Alan James Peixoto Calheiros
Dr. Luiz Augusto Toledo Machado
Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais
Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos
SISTEMA DE PREVISÃO IMEDIATA DA
SISTEMA DE PREVISÃO IMEDIATA DA
PRECIPITA
PRECIPITAÇÇÃO: O HYDROTRACK
ÃO: O HYDROTRACK
ANÁLISE DE CASO
HYDROTRACK
DADOS
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
CONCLUSÃO HYDROTRACK
INTRODUÇÃO
Cont
Cont ééudo
udo
Motivação
Objetivo Metodologia
Revisão
Revisão
Modelos de Propagação
ForTraCC
Hydro-Estimator
(HE)
Sistemas Convectivos
de Mesoescala (SCM)
Revisão
Revisão
()2.1
211
10
6382
.3
exp
10
1183
.1
TR
−⋅
−⋅
=
HE
HE
Hydro-Estimator:Calcula a taxade precipitação
(mm/h) baseado numa relação não-linear de regressão
de potênciae considerando o regime de precipitação,
crescimento e estrutura do topo das nuvens.
Revisão
Revisão
ForTraCC
ForTraCC
ForTraCC:Algoritmo para Previsão a Curto Prazo e
Evolução de Sistemas Convectivos, foi desenvolvido
com o objetivo de obter a evolução temporal e trajetória
dos sistemas convectivos .
(1/A) (DA/DT) 10^6
-300
-200
-1000
100
200
300
400
01
23
45
67
89
TIME
(1/A)(DA/DT) 10^6
0-2
2-4.4
4.4-8.4
8.4-11.3
Revisão
Revisão
∫ −=
2/
2/
H HPdz
gC
APE
δφ
JBN
MC
CV
VV
−=
++
+=
4
300
500
700
850
VV
VV
VM
“Squall line tropical”de Moncrieff e
Miller(1976):
CAPE
Uc
mm
32,0
+≈
Modelo de Propag
ação
do CCM de
Corfidi et al. (1996):
JBN
pV
V−
=
SC
SC
Sistemas Convectivos e a teoria da propagação
Dados e Metodologia
Dados e Metodologia
Metodologia
ForTraCC/Hydro-Estimator
Análise da Propagação do SPr
Estudo de Caso
3 4
5
Dados
Tb (GOES)
PW, RH, Vento (1000-
300 hPA) e CAPE
Eta (CPTEC)
HydroTrack
HydroTrack
11ForTraCC/Hydro-Estimator:O ForTraCC foi adaptado
para assimilar os campos de precipitação ao invés das
Tb.
AASeguir
a P
recip
itação e
stim
ata
da p
elo
HE
•Rsacima de zero
•Construção de um histórico das características e
tempo de vida dos sistemas precipitantes
BBContr
ução d
e u
m c
onju
nto
de c
urv
as d
e e
volu
ção
•baseadas na variável ( )
⋅
t
A
A
S
Sδ
δPr
Pr
1
HydroTrack
HydroTrack
-250
-200
-150
-100-50050100
150
200
250
300
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
Tempo (horas)
1/A*(dA/dt)
IR 0-2hs
Prec 0-2hs
IR 2-4hs
Prec 2-4hs
IR 4-8hs
Prec 4-8hs
Curvas de
Evolução
HydroTrack
HydroTrack
22Análise da Propagação do SPr:Estudar o
deslocamento dos SPrs e sua extrapolação no tempo e
no espaço
AAAnálise b
aseada n
as S
eguin
tes V
ari
áveis
•(Pixel)
•(Pixel)
•Pre
cipitaçã
o M
édia
Estim
ada (m
m/h
)
•Para
todos os sistem
as obse
rvados em
janei
ro d
e 2008
⋅=
πpxl
S
S
AA
Raio
Pr
Pr
()
()
2,111
22
Pr
⋅
−+
−=
OP
OP
Slo
nlo
nla
tla
tD
istâ
nci
a
Procedimento 1:
Deslocamento
Do Centro de
Massa (DCM)
HydroTrack
HydroTrack
tt
∆+
tt
t∆
−
)(
)1(
tV
tVE
=+
)(t
VP
)(t
V
HydroTrack
HydroTrack
Procedimento 2: Auto-Correção (AC)
tt
∆+
tt
∆−2
tt
t∆
−
Vt
Vt
VE
∆+
=+
)(
)1(
)(
)(
tVP
tV
V−
=∆
)1(−
tV
)(t
VP
)(t
V
Procedimento 3:
Campo
Médio do Vento
em 700hPa
HydroTrack
HydroTrack
700 hPa
850 hPa 700 hPa
Procedimento 4:
Escoamento
Médio do Vento
entre 850 e 700 hPa
tt
∆−
t
Leese et al. (1971)
adap
tado de Neg
ri (2006)
Procedimento 5:
Máxima
Correlação
Cruzada
(MCC)
HydroTrack
HydroTrack
HydroTrack
HydroTrack
33Desempenho Geral dos Métodos:
Comparação geral
entre os métodos de deslocamento analisados.
AAM
édia
do e
rro o
bserv
ado p
ara
cada v
ari
ável
•Para cada previsão (30,60,90,120 m
in))
•Em janeiro de 2008
•Sem caracterização
BBM
édia
do e
rro o
bserv
ado p
ara
cada v
ari
ável
•Para cada previsão (30,60,90,120 m
in))
•Em janeiro de 2008
•Sistemas com:
1.
Raio: menor que 50 km; entre 50 e 100 km; e
maior do que 100 km
2.
Excentricidade: menor que 0,3 (para sistema
mais lineares); entre 0,3 e 0,7; e m
aior do que
0,7 (para sistemas m
ais circulares)
HydroTrack
HydroTrack
44Análise de Caso:verificar a velocidade de propagação
dos sistemas com relação aos campos dinâmicos e
term
odinâmicos.
AAAs v
elo
cid
ades:
•Do escoamento em 700 e 850 hPa
•De Moncrieff e Miller (1976)
•De Corfidi et al. (1996)
HydroTrack
HydroTrack
Deslocamento da
Precipitação de
um CCM
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0,5
11,5
22,5
33,5
44,5
55,5
66,5
77,5
88,5
99,5
10
Ciclo de Vida do CCM (Horas)
Velocidade (km/h)
Vel Obs
Vel Obs (S)
Vel MM
Vel 700
Vel 850
Vel Corfidi
HydroTrack
HydroTrack
Deslocamento da
Precipitação de
um ST
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0,5
11,5
22,5
33,5
44,5
55,5
66,5
77,5
8
Ciclo de Vida do Sistema Tropical (Horas)
Velocidade (km/h)
Vel Obs
Vel Obs (S)
Vel MM
Vel 700
Vel 850
HydroTrack
HydroTrack
Deslocamento da
Precipitação de
um SF
0
20
40
60
80
100
120
140
0,5
11,5
22,5
33,5
44,5
55,5
6
Ciclo de Vida do Sistema Frontal (Horas)
Velocidade (km/h)
Vel Obs
Vel Obs (S)
Vel MM
Vel 700
Vel 850
Conclusões HydroTrack
Conclusões HydroTrack
Existem
diferenças entre os SC e os SPrs com relação
àvariação da área em função do ciclo de vida
O tam
anho do SPr érelacionado linearm
ente
com seu ciclo de vida
A metodologia do DCM apresentou melhor
resultado
Os modelos de estimativa de velocidade
corresponderam
ao observado
Classificação dos Sistemas éNecessário