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@MastersThesis{Lanes:2022:EvWiPr,
               author = "Lanes, Leandro de Brito",
                title = "Evaluation of wind products from satellites and reanalysis using 
                         in situ data sampled in the Bransfield Strait, Antarctic",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2022",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2021-08-18",
             keywords = "SAR, ASCAT, ERA5, wind field, regional wind analysis, campo de 
                         vento, an{\'a}lise regional de vento.",
             abstract = "The lack of availability of a robust long-term high-quality 
                         database with regional sea surface wind field data is a demand in 
                         the studies of ocean-atmosphere interaction in the Bransfield 
                         Strait region at Antarctic Peninsula. It was explored the 
                         comparison of level 2 satellite scenes from Sentinel-1 and 
                         Advanced Scatterometer, in addition with reanalysis data against 
                         in situ measurements. These in situ measurements were made by 
                         buoys deployment from Antarctic Modeling Observation System 
                         (ATMOS) project, near King George Island (Antarctica) in November 
                         2019 on board the Polar Ship Admiral Maximiano of the Brazilian 
                         Navy. Time series were also presented in order to demonstrate the 
                         consistency of all analyzed data. Overall, the satellite-derived 
                         data set showed a reliable accuracy when compared with data set 
                         from wind sensor installed in the anchored buoy, while reanalysis 
                         data set overestimated the wind sensors measurements. To execute 
                         an spatial analysis, it was necessary at least two sources of 
                         data. In due to expected errors (temporal separation, spatial 
                         separation, sampling variability, satellite sensor and algorithm) 
                         all sources should be studied with attention. The statistical 
                         error analysis showed availability and feasibility of satellite 
                         scenes and reanalysis data for comparison against in situ 
                         measurements according to defined matchup criteria (previously 
                         defined) applied between the data, and found BIAS and RMSE values 
                         that are outside the ASCAT mission requirements (0.5 and 2.0 m/s, 
                         respectively) as well as the RMSE value of Sentinel-1 (2.0 m/s). 
                         However, this work endorses that the satellite-derived data are 
                         accurate and reliable, if the user can disconsider the mission 
                         requirements and uses them with attention. Then, it is possible to 
                         employ these data in Numerical Weather Prediction models and also 
                         for other applications in the regional analyses enhancement. 
                         Finally, the present work demonstrated the superior performance of 
                         ERA5 in wind speed measurements, and the slightly superior 
                         performance of ASCAT for wind direction measurements when compared 
                         with meteorological buoy and wave buoy. RESUMO: A falta de 
                         disponibilidade de um banco de dados robusto de longo prazo e de 
                         alta qualidade com dados regionais de campos de vento na 
                         superf{\'{\i}}cie do mar {\'e} uma demanda nos estudos de 
                         intera{\c{c}}{\~a}o oceano-atmosfera na regi{\~a}o do Estreito 
                         de Bransfield na Pen{\'{\i}}nsula Ant{\'a}rtica. Foi explorada 
                         a compara{\c{c}}{\~a}o de cenas de sat{\'e}lite de 
                         n{\'{\i}}vel 2 do Sentinel-1 e do escater{\^o}metro 
                         avan{\c{c}}ado, em adi{\c{c}}{\~a}o com dados de rean{\'a}lise 
                         contra medi{\c{c}}{\~o}es in situ. Essas medi{\c{c}}{\~o}es in 
                         situ foram feitas por meio da implanta{\c{c}}{\~a}o de 
                         b{\'o}ias do projeto Antarctic Modeling Observation System 
                         (ATMOS), pr{\'o}ximo {\`a} Ilha King George (Ant{\'a}rtica), em 
                         novembro de 2019, a bordo do Navio Polar Almirante Maximiano da 
                         Marinha do Brasil. Tamb{\'e}m foram apresentadas s{\'e}ries 
                         temporais para demonstrar a consist{\^e}ncia de todos os dados 
                         analisados. No geral, o conjunto de dados derivados do 
                         sat{\'e}lite mostrou uma precis{\~a}o confi{\'a}vel quando 
                         comparado com o conjunto de dados do sensor de vento instalado na 
                         b{\'o}ia ancorada, enquanto o conjunto de dados de rean{\'a}lise 
                         superestimou as medi{\c{c}}{\~o}es do sensor de vento. Para 
                         realizar uma an{\'a}lise espacial, foram necess{\'a}rias pelo 
                         menos duas fontes de dados. Devido aos erros esperados 
                         (separa{\c{c}}{\~a}o temporal, separa{\c{c}}{\~a}o espacial, 
                         variabilidade de amostragem, sensor de sat{\'e}lite e algoritmo), 
                         todas as fontes devem ser estudadas com aten{\c{c}}{\~a}o. A 
                         an{\'a}lise de erro estat{\'{\i}}stico mostrou a 
                         disponibilidade e a viabilidade de cenas de sat{\'e}lite e dados 
                         de rean{\'a}lise para compara{\c{c}}{\~a}o com 
                         medi{\c{c}}{\~o}es in situ de acordo com os crit{\'e}rios de 
                         confronto (previamente definidos) aplicados entre os dados, e 
                         encontrou valores de BIAS e RMSE que est{\~a}o fora dos 
                         requisitos de miss{\~a}o ASCAT (0,5 e 2,0 m/s, respectivamente), 
                         bem como o valor RMSE do Sentinel-1 (2,0 m/s). No entanto, este 
                         trabalho confirma que os dados derivados do sat{\'e}lite s{\~a}o 
                         precisos e confi{\'a}veis, se o usu{\'a}rio puder desconsiderar 
                         os requisitos da miss{\~a}o e us{\'a}-los com 
                         aten{\c{c}}{\~a}o. Assim, {\'e} poss{\'{\i}}vel empregar 
                         esses dados em modelos de Previs{\~a}o Num{\'e}rica de Tempo e 
                         tamb{\'e}m para outras aplica{\c{c}}{\~o}es no aprimoramento de 
                         an{\'a}lises regionais. Finalmente, o presente trabalho 
                         demonstrou o desempenho superior do ERA5 em medi{\c{c}}{\~o}es 
                         de velocidade do vento, e o desempenho levemente superior do ASCAT 
                         para medi{\c{c}}{\~o}es de dire{\c{c}}{\~a}o do vento quando 
                         comparado com b{\'o}ia meteorol{\'o}gica e b{\'o}ia de ondas.",
            committee = "Santini, Marcelo Freitas (presidente), and Pezzi, Luciano Ponzi 
                         (orientador), and Carvalho, Jonas Takeo (orientador), and 
                         Arigony-Neto, Jorge",
         englishtitle = "Avalia{\c{c}}{\~a}o de produtos de vento de sat{\'e}lites e 
                         rean{\'a}lise usando dados in situ amostrados no Estreito de 
                         Bransfield, Ant{\'a}rtica",
             language = "en",
                pages = "104",
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        urlaccessdate = "31 maio 2024"
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