Previsões baseadas na chuva prevista pelo modelo regional (RAMS)

O modelo RAMS foi executado com dados do mês de fevereiro de 1999, em três resoluções espaciais diferentes: 40x40, 80x80 e 160x160 km. A resolução espacial de 160x160 km (Figura 7-40) corresponde, aproximadamente, à resolução do modelo global do CPTEC, que é de 200 x 200 km. A resolução de 40x40 km resulta em uma densidade espacial de informações equivalente à existente nos postos pluviométricos da região, conforme se observa na Figura 7-42, e a resolução de 80x80 km corresponde a um estágio intermediário.

A Figura 7-43 apresenta os erros relativos das vazões médias previstas com o modelo RAMS, nas três diferentes resoluções espaciais testadas (40x40, 80x80 e 160x160 km), válidas para o mês de fevereiro de 1999 em diversos postos fluviométricos na bacia do rio Uruguai. Analisando o desempenho do modelo RAMS quanto à resolução espacial constata-se que a vazão média ao longo do mês de fevereiro de 1999 é subestimada no caso de resoluções de 80x80 e 160x160 km e superestimada no caso da maior resolução (40x40 km).

Observa-se, também, que a diferença não se mantém constante ao longo da bacia, mas existe uma tendência no sentido leste-oeste. Na Figura 7-43 os postos do lado esquerdo são os que se encontram mais a leste na bacia, e os do lado direito são os que se encontram mais a oeste. Em todos os postos do leste da bacia a vazão é superestimada no caso da resolução de

40x40 km e subestimada para as outras resoluções. Já no oeste, as resoluções de 80 e 160 km ainda resultam em subestimativas da vazão, porém a resolução de 40 x 40 km alterna subestimativas e superestimativas, embora estes dados possam estar afetados pelas condições iniciais.

Figura 7-40: Comparação entre a resolução do modelo RAMS 160x160km e a densidade de postos pluviométricos na bacia do rio Uruguai (os pontos verdes correspondem ao centro das

células do modelo RAMS e os pontos rosas aos postos pluviométricos).

Figura 7-41: Comparação entre a resolução do modelo RAMS 80x80km e a densidade de postos pluviométricos na bacia do rio Uruguai (os pontos verdes correspondem ao centro das

Figura 7-42: Comparação entre a resolução do modelo RAMS 40x40km e a densidade de postos pluviométricos na bacia do rio Uruguai (os pontos verdes correspondem ao centro das

células do modelo RAMS e os pontos rosas aos postos pluviométricos).

O período de dados disponível não permite um aprofundamento da análise, mas de forma geral, o aumento da resolução espacial resulta no aumento da precipitação prevista sobre a bacia do rio Uruguai. Assim, é possível que o erro sistemático observado nas previsões do modelo climático global do CPTEC, cuja resolução é de 200 x 200 km, venha a ser reduzido a medida em que as previsões deste modelo sejam substituídas pelas previsões do modelo global de resoluções maiores, tais como o novo modelo global do CPTEC, cuja resolução espacial é de 100x 100 km, ou pelas previsões de modelos regionais, como o próprio RAMS.

Um resultado adicional do projeto foi a operacionalização das previsões climáticas por

downscaling com o modelo RAMS. Foi implementado no laboratório MASTER (Meteorologia

Aplicada a Sistemas Regionais de Tempo), no IAG/USP, um sistema operacional de previsão climática baseado no refinamento da resolução das previsões do CPTEC. O sistema utilizado é baseado no modelo RAMS (Regional Atmospheric Modeling System), com um sistema de 2 grades aninhadas: a primeira, com resolução de 160km, recebe os dados produzidos pela previsão climática sazonal do CPTEC. A segunda, com resolução de 40 km, permite o refinamento da previsão do CPTEC, permitindo que os efeitos topográficos, de uso do solo e da dinâmica atmosférica de processos de mesoescala possam ser representados.

Figura 7-43: Erros relativos das vazões previstas com base nas chuvas geradas pelo downscaling com o modelo RAMS, no mês de fevereiro de 1999, em diferentes postos fluviométricos da

bacia do rio Uruguai.

O sistema implementado está em fase de verificação e ajustes de parâmetros para otimização dos resultados. Foi construída uma página para visualização dos resultados em diferentes localidades na região sul e sudeste do Brasil que pode ser visualizada no endereço: http://www.master.iag.usp.br/clima. Em função da limitação da capacidade de processamento, apenas 1 ou 2 membros do conjunto de previsões do CPTEC é utilizado no

downscaling com o RAMS. Ao escolher o membro, podem ser visualizados os campos espaciais

de diversas variáveis meteorológicas, como temperatura, umidade e precipitação médias e séries temporais em diferentes partes das regiões Sul e Sudeste. Campos de radiação solar disponível, troca de calor entre a superfície e a atmosfera, e precipitação podem ser automaticamente visualizados na página. Um exemplo, retirado da referida página, para a região da Bacia do Rio Uruguai é mostrado na Figura 7-44.

Na Figura 7-44 a escala da esquerda está em W.m-2 e a da direita em cm, no caso da precipitação, e em ºC, no caso da temperatura. Portanto, no decorrer de dois meses de previsão, a chuva acumulada é de, aproximadamente, 300 mm na bacia do rio Uruguai. Esta precipitação ocorre com mais intensidade em dois períodos: entre 21 e 26 de março e entre 6 e 17 de abril. O exemplo mostrado partiu de um dos membros do conjunto de previsões do modelo global do CPTEC, inicializado com dados do dia 15/12/2002 e integrado por 5 meses com a temperatura da superfície do mar prevista por modelos oceânicos, no caso do Oceano Pacífico Tropical, ou estatísticos, no caso do Oceano Atlântico Tropical.

Figura 7-44: Série temporal de variáveis previstas operacionalmente pelo modelo RAMS na bacia do rio Uruguai.