SISTEMA DE PREVISÃO IMEDIATA DA

Alan James Peixoto Calheiros Dr. Luiz Augusto Toledo Machado

Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos

S IS T E M A D E P R E V IS Ã O I M E D IA T A D A S IS T E M A D E P R E V IS Ã O I M E D IA T A D A P R E C IP IT A P R E C IP IT A Ç Ç Ã O : O H Y D R O T R A C K Ã O : O H Y D R O T R A C K

ANÁLISE DE CASO

HYDROTRACK

DADOS

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA CONCLUSÃO HYDROTRACK

INTRODUÇÃO

C o n t C o n t é é u d o u d o

Motivação Objetivo Metodologia

2 3

M o ti v a M o ti v a ç ç ã o ã o 1

Tomada de DecisõesOperacionalizaçãoApoio a modelos Hidrológicos

O b je ti v o O b je ti v o

AA

E s tu d a r a P ro p a g a ç ã o d o s S is te m a s P re c ip it a n te s

B B

AAAA

R e v is ã o R e v is ã o

Modelos de Propagação

ForTraCC

Hydro-Estimator (HE) Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM)

R e v is ã o R e v is ã o ( )

2.1211

10 6382. 3 exp 10 1183. 1 T R

−

⋅ − ⋅ =

H E H E

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.

R e v is ã o R e v is ã o F o rT ra C C F o rT ra C C

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

-100

0

100

200

300

400 0123456789 TIME

(1 /A )(D A/D T) 10

^6

0-22-4.44.4-8.48.4-11.3

R e v is ã o R e v is ã o ∫

−

=

2/ 2/

H HP

dz g CAPE δφ

JBNMCC

V V V − =

 



 

+++ = 4

300500700850VVVV V M

“ S qu al l li n e tr op ic al ” d e M o n cr ie ff e M il le r (1 97 6) : CAPE U c

mm

32, 0 + ≈ M o d el o d e P ro p ag aç ão d o C C M d e C o rf id i et a l. ( 19 96 ):

JBNp

V V − =

S C S C

Sistemas Convectivos e a teoria da propagação

D a d o s e M e to d o lo g ia D a d o s e M e to d o lo g ia M e to d o lo g ia

ForTraCC/Hydro-Estimator Análise da Propagação do SPr Estudo de Caso

3 4 5

D a d o s

Tb (GOES) PW, RH, Vento (1000- 300 hPA) e CAPE Eta (CPTEC)

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

11

ForTraCC/Hydro-Estimator:O ForTraCC foi adaptado para assimilar os campos de precipitação ao invés das Tb.

AA

Seguir a Precipitação estimatada pelo HE •Rsacima de zero •Construção de um histórico das características e tempo de vida dos sistemas precipitantes

BB

Contrução de um conjunto de curvas de evolução •baseadas na variável ( )

 



 ⋅ 

tA A

S Sδδ Pr Pr

1

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

-250

-200

-150

-100

-50

050

100

150

200

250

300 0,02,04,06,08,0 Tempo (horas)

1/A

*(d A/d t)

IR 0-2hsPrec 0-2hsIR 2-4hsPrec 2-4hsIR 4-8hsPrec 4-8hs

Curvas de Evolução

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

Hydro-Estimator HydroTrack

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k 2 2

Análise da Propagação do SPr:Estudar o deslocamento dos SPrs e sua extrapolação no tempo e no espaço

AA

Análise baseada nas Seguintes Variáveis •(Pixel) •(Pixel) •Precipitação Média Estimada (mm/h) •Para todos os sistemas observados em janeiro de 2008

 



 

⋅ = π

pxlS SAA RaioPr Pr

( ) ( )

2,11122 Pr

⋅ 



 

 −+−= OPOPSlonlonlatlatDistância

Procedimento 1: Deslocamento Do Centro de Massa (DCM)

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k t t ∆ + t t t ∆ − ) ( )1 ( t V t VE = + ) (t VP

) (t V

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

Procedimento 2: Auto-Correção (AC)

t t ∆ + t t ∆ − 2 t t t ∆ − V t V t VE ∆ + = + ) ( )1 ( ) ( ) ( t VP t V V − = ∆ )1 ( − t V ) (t VP

) (t V

Procedimento 3: Campo Médio do Vento em 700hPa

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

700 hPa

850 hPa 700 hPa

Procedimento 4: Escoamento Médio do Vento entre 850 e 700 hPa

t t ∆ − t

Leese et al. (1971) adaptado de Negri (2006)

Procedimento 5: Máxima Correlação Cruzada (MCC)

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k 3 3

Desempenho Geral dos Métodos:Comparação geral entre os métodos de deslocamento analisados.

AA

Média do erro observado para cada variável •Para cada previsão (30,60,90,120 min)) •Em janeiro de 2008 •Sem caracterização

BB

Média do erro observado para cada variável •Para cada previsão (30,60,90,120 min)) •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 maior do que 0,7 (para sistemas mais circulares)

G e ra l H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k G e ra l

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

r < 50 r > 100 e < 0,3 e > 0,7

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

44

Análise de Caso:verificar a velocidade de propagação dos sistemas com relação aos campos dinâmicos e termodinâmicos.

AA

As velocidades: •Do escoamento em 700 e 850 hPa •De Moncrieff e Miller (1976) •De Corfidi et al. (1996)

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

Deslocamento da Precipitação de um CCM 05₁0₁5₂0₂5₃0₃5₄0₄5₅0 0,511,522,533,544,555,566,577,588,599,510 Ciclo de Vida do CCM (Horas)

Ve lo cid ad e ( km /h )

Vel ObsVel Obs (S)Vel MMVel 700Vel 850Vel Corfidi

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

Deslocamento da Precipitação de um ST 05

10

15

20

25

30

35

40

45

50 0,511,522,533,544,555,566,577,58 Ciclo de Vida do Sistema Tropical (Horas)

Ve lo cid ad e ( km /h )

Vel ObsVel Obs (S)Vel MMVel 700Vel 850

H y d ro T ra c k H y d ro T ra c k

Deslocamento da Precipitação de um SF 0

20

40

60

80

100

120

140 0,511,522,533,544,555,56 Ciclo de Vida do Sistema Frontal (Horas)

Ve lo cid ad e ( km /h )

Vel ObsVel Obs (S)Vel MMVel 700Vel 850

C o n c lu s õ e s H y d ro T ra c k C o n c lu s õ e s H y d ro T ra c k

Existem diferenças entre os SC e os SPrs com relação àvariação da área em função do ciclo de vida O tamanho do SPr érelacionado linearmente 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