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@PhDThesis{Campos:2018:EsCaLi,
               author = "Campos, Thamiris Luisa de Oliveira Brand{\~a}o",
                title = "O potencial do PWV-GPS em predizer tempestades: estudo de caso de 
                         linhas de instabilidade",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2018",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2018-08-03",
             keywords = "PWV-GPS, {\'a}gua precipit{\'a}vel, GSI/WRF, 
                         assimila{\c{c}}{\~a}o de dados, linha de instabilidade, PWV-GPS, 
                         precipitable water, GSI/WRF, data assimilation, behavior, squall 
                         line.",
             abstract = "O GPS (Global Positioning System) consiste em uma 
                         constela{\c{c}}{\~a}o de sat{\'e}lites que transmitem sinais de 
                         r{\'a}dio frequ{\^e}ncia para um grande n{\'u}mero de 
                         usu{\'a}rios para as mais variadas aplica{\c{c}}{\~o}es, desde 
                         defini{\c{c}}{\~a}o de rotas, at{\'e} aplica{\c{c}}{\~o}es 
                         militares. Para as ci{\^e}ncias atmosf{\'e}ricas, uma 
                         aplica{\c{c}}{\~a}o GPS que se destaca {\'e} a 
                         quantifica{\c{c}}{\~a}o do vapor d{\'a}gua 
                         precipit{\'a}vel-PWV (acr{\^o}nimo em ingl{\^e}s de 
                         Precipitable Water Vapor). Os valores de vapor d{\'a}gua 
                         precipit{\'a}vel obtidos por GPS (PWV-GPS) al{\'e}m de 
                         apresentar qualidade semelhante aos obtidos por radiossondas 
                         (medidas em loco), podem ser obtidos com alta 
                         resolu{\c{c}}{\~a}o temporal. Explorando essa 
                         caracter{\'{\i}}stica alguns estudos t{\^e}m capturado 
                         padr{\~o}es de aumento do PWV-GPS antes de 
                         precipita{\c{c}}{\~o}es intensas, o que tem contribu{\'{\i}}do 
                         para melhor predizer tempestades. A rela{\c{c}}{\~a}o entre as 
                         tempestades e o comportamento do PWV-GPS {\'e} altamente complexa 
                         e n{\~a}o linear, na qual diversos aspectos devem ser 
                         considerados. As linhas de instabilidade s{\~a}o fen{\^o}menos 
                         de mesoescala, caracterizados por aglomerados de nuvens 
                         convectivas em forma de linha com grande extens{\~a}o horizontal, 
                         as quais s{\~a}o respons{\'a}veis por grandes acumulados de 
                         chuva. Visando compreender melhor as linhas de instabilidade que 
                         se formam na costa norte do Brasil e a variabilidade espacial e 
                         temporal da umidade atmosf{\'e}rica, bem como a 
                         precipita{\c{c}}{\~a}o {\`a} elas associadas, o Projeto CHUVA 
                         instalou, junto aos seus equipamentos j{\'a} utilizados em outras 
                         campanhas, uma rede densa de 15 receptores GPS de base terrestre 
                         na cidade de Bel{\'e}m-PA durante o m{\^e}s de junho de 2011. 
                         Esse conjunto abundante de dados PWV-GPS e informa{\c{c}}{\~o}es 
                         da precipita{\c{c}}{\~a}o usando radar e outros equipamentos, 
                         criou um laborat{\'o}rio quase ideal para investigar o potencial 
                         das observa{\c{c}}{\~o}es GPS e sua rela{\c{c}}{\~a}o com a 
                         ocorr{\^e}ncia das tempestades. Assim, o presente estudo 
                         investiga a tese de que as estimativas PWV-GPS apresentam 
                         potencial para contribuir no aprimoramento das previs{\~o}es de 
                         curt{\'{\i}}ssimo prazo de precipita{\c{c}}{\~a}o intensa 
                         associadas {\`a}s linhas de instabilidade. Para isso duas frentes 
                         de pesquisa foram exploradas. Uma primeira visando desenvolver uma 
                         metodologia baseada apenas nos dados PWV-GPS capaz de prever as 
                         precipita{\c{c}}{\~o}es que ocorreram durante a 
                         atua{\c{c}}{\~a}o das linhas de instabilidade. E uma segunda 
                         atrav{\'e}s da assimila{\c{c}}{\~a}o do PWV-GPS em um modelo de 
                         alta resolu{\c{c}}{\~a}o, avaliar o impacto nas 
                         precipita{\c{c}}{\~o}es, quanto o posicionamento, 
                         abrang{\^e}ncia e a intensidade das tempestades. Os resultados 
                         mostram uma eleva{\c{c}}{\~a}o significativa seguida de uma 
                         queda de PWV-GPS, que ocorrem em torno de 30 minutos antes do pico 
                         de precipita{\c{c}}{\~o}es intensas, o que permitiu definir 
                         alguns crit{\'e}rios que permitem prever com margem de acerto de 
                         75% a ocorr{\^e}ncia da tempestades associado a passagem das 
                         linhas de instabilidade. Quanto {\`a} assimila{\c{c}}{\~a}o do 
                         PWV-GPS, os resultados mostraram que utilizando uma 
                         configura{\c{c}}{\~a}o adequada do sistema de 
                         assimila{\c{c}}{\~a}o/previs{\~a}o o impacto {\'e} positivo na 
                         melhoria do posicionamento dos eventos de 
                         precipita{\c{c}}{\~a}o, embora se observe uma superestimativa na 
                         intensidade e abrang{\^e}ncia. Os resultados encontrados nesta 
                         pesquisa evidenciam o potencial das observa{\c{c}}{\~o}es GPS em 
                         aplica{\c{c}}{\~o}es nowcasting de eventos extremos. ABSTRACT: 
                         Global Positioning System (GPS) consists of a constellation of 
                         satellites that transmit radio frequency signals to a large number 
                         of users with the most varied applications. To atmospheric 
                         sciences, a GPS application that stands out is the quantification 
                         of precipitable water vapor-PWV (Precipitable Water Vapor). The 
                         values of precipitated water vapor obtained by GPS (PWV-GPS) in 
                         addition to presenting similar quality to those obtained by 
                         radiosondes (measured in loco), can be obtained with high temporal 
                         resolution. Exploring this feature, some studies have been able to 
                         capture PWV-GPS growth patterns before intense precipitation, 
                         which has contributed to better predict storms. The relationship 
                         between the storms and the behavior of the PWV-GPS is highly 
                         complex and non-linear, in which several aspects must be 
                         considered. The squall lines are mesoscale phenomena, 
                         characterized by clusters of convective clouds in the form of a 
                         line with great horizontal extension, which are responsible for 
                         large accumulations of rainfall. Aiming to better understand about 
                         the squall lines that form on the north coast of Brazil and the 
                         spatial and temporal variability of atmospheric humidity, as well 
                         as the precipitation associated with them, the CHUVA Project 
                         installed, along with its equipment already used in other 
                         campaigns, a network dense study of 15 ground based GPS in the 
                         city of Bel{\'e}m-PA during the month of June 2011. This abundant 
                         set of PWV-GPS data and precipitation information using radar and 
                         other equipment has created an almost ideal laboratory to 
                         investigate the potential of observations and their relation with 
                         the occurrence of storms. Thus, the present study investigates the 
                         thesis that the PWV-GPS estimates have the potential to contribute 
                         to the improvement of the very short-term forecasts of intense 
                         precipitation associated with squall lines. Two fronts of research 
                         were explored. A first aim was to develop a methodology based only 
                         on PWV-GPS data capable of predicting the precipitations that 
                         occurred during the performance of the instability lines. And a 
                         second through the assimilation of the PWV-GPS in a 
                         high-resolution model, assess the impact on precipitation 
                         forecast, as well as the positioning, range and intensity of the 
                         storms. The results show a significant increase followed by a 
                         decrease of PWV-GPS, occurring around 30 minutes before the peak 
                         of intense precipitation, which allowed to define some criteria 
                         that allow predicting with a margin of success of 75 % the 
                         occurrence of storms associated with the passage of instability 
                         lines. Regarding the assimilation of the PWV-GPS, the results 
                         showed that using a suitable configuration of the assimilation/ 
                         prediction system, the impact is positive in improving the 
                         positioning of precipitation events, although an overestimation of 
                         intensity and comprehensiveness is observed. The results found in 
                         this research evidence the potential of GPS observations in 
                         nowcasting applications of extreme precipitation events.",
            committee = "Arav{\'e}quia, Jos{\'e} Antonio (presidente) and Sapucci, Luiz 
                         Fernando (orientador) and Angelis, Carlos Frederico de and Gandu, 
                         Adilson Wagner",
         englishtitle = "The PWV-GPS potential in forecasting thunderstorm events: case 
                         study of the squall line",
             language = "pt",
                pages = "125",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3RDBFNH",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3RDBFNH",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "05 dez. 2020"
}


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