@MastersThesis{Bastarz:2010:EsCaCo,
author = "Bastarz, Carlos Frederico",
title = "Impacto da assimila{\c{c}}{\~a}o de dados de
precipita{\c{c}}{\~a}o no sistema RPSAS/CPTEC: um estudo de caso
de complexo convectivo de mesoescala",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2010",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2010-03-26",
keywords = "assimila{\c{c}}{\~a}o de dados, precipita{\c{c}}{\~a}o,
nudging, TRMM, complexo convectivo de mesoescala, data
assimilation, precipitation, nudging, TRMM, mesoscale convective
systems.",
abstract = "O presente trabalho apresenta os resultados de um estudo de
impacto da assimila{\c{c}}{\~a}o de dados de
precipita{\c{c}}{\~a}o estimada do Tropical Rainfall Measuring
Mission (TRMM) no Regional Physical-space Statistical Analysis
System (RPSAS) do Centro de Previs{\~a}o de Tempo e Estudos
Clim{\'a}ticos (CPTEC), durante o m{\^e}s de janeiro de 2003.
Neste estudo, a assimila{\c{c}}{\~a}o de dados de
precipita{\c{c}}{\~a}o foi realizada durante a
gera{\c{c}}{\~a}o do first guess pelo modelo regional Eta de 20
km do CPTEC utilizando-se a t{\'e}cnica de nudging. A partir
deste first guess, o sistema de assimila{\c{c}}{\~a}o de dados
RPSAS gera uma an{\'a}lise sobre um dom{\'{\i}}nio que cobre
grande parte da Am{\'e}rica do Sul, a partir da qual foram
produzidas previs{\~o}es de 24 horas utilizando o modelo Eta.
Dados da rean{\'a}lise global 2 do NCEP /DOE e regional do CPTEC
foram utilizados para compara{\c{c}}{\~a}o com as an{\'a}lises
geradas com e sem a assimila{\c{c}}{\~a}o de dados de
precipita{\c{c}}{\~a}o. Dados coletados durante a campanha do
South American Low-Level Jet EXperiment (SALLJEX), do Global
Precipitation Climatology Project (GPCP) e TRMM foram utilizados
para compara{\c{c}}{\~a}o com as previs{\~o}es do modelo Eta. A
avalia{\c{c}}{\~a}o dos resultados foi feita com base em
{\'{\i}}ndices estat{\'{\i}}sticos e mostrou que o desempenho
das previs{\~o}es de at{\'e} 24 horas do modelo Eta,
principalmente nas primeiras horas, {\'e} sensivelmente melhor
com a inclus{\~a}o da precipita{\c{c}}{\~a}o, apresentando
valores de Vi{\'e}s e Erro Quadr{\'a}tico M{\'e}dio menores, se
comparado com o mesmo modelo sem a assimila{\c{c}}{\~a}o de
precipita{\c{c}}{\~a}o. Foi realizado tamb{\'e}m um estudo de
caso de Complexo Convectivo de Mesoescala (CCM) ocorrido durante a
campanha do (SALLJEX). A inclus{\~a}o da assimila{\c{c}}{\~a}o
de precipita{\c{c}}{\~a}o no ciclo do sistema Eta+ RPSAS
permitiu simular um caso de CCM ocorrido em 23 de Janeiro de 2003
com maiores detalhes, onde foi comparada a
precipita{\c{c}}{\~a}o produzida pelo modelo Eta com a
precipita{\c{c}}{\~a}o observada durante o SALLJEX e tamb{\'e}m
com o GPCP e TRMM. Foram comparados tamb{\'e}m os perfis de vento
das an{\'a}lises do RPSAS com a rean{\'a}lise do NCEP durante a
ocorr{\^e}ncia do CCM e encontrou-se maior concord{\^a}ncia
entre os perfis, em rela{\c{c}}{\~a}o aos perfis produzidos sem
a assimila{\c{c}}{\~a}o de precipita{\c{c}}{\~a}o. Os fluxos
meridionais de umidade calculados tamb{\'e}m mostraram valores
semelhantes aos valores produzidos pela rean{\'a}lise do NCEP. Os
resultados destas simula{\c{c}}{\~o}es mostram tamb{\'e}m que
al{\'e}m do modelo Eta, com assimila{\c{c}}{\~a}o de
precipita{\c{c}}{\~a}o, ser capaz de reproduzir com maior
detalhamento algumas das principais caracter{\'{\i}}sticas do
CCM, como a distribui{\c{c}}{\~a}o espacial de
precipita{\c{c}}{\~a}o observada, os n{\'{\i}}veis
pluviom{\'e}tricos produzidos pelo modelo de previs{\~a}o foram
melhorados. Neste estudo foi poss{\'{\i}}vel tamb{\'e}m
verificar que o uso da assimila{\c{c}}{\~a}o de
precipita{\c{c}}{\~a}o do TRMM na gera{\c{c}}{\~a}o do first
guess melhorou a an{\'a}lise regional produzida pelo sistema de
assimila{\c{c}}{\~a}o RPSAS do CPTEC e, consequentemente,
incrementou a previs{\~a}o de 24 horas produzida pelo modelo Eta
do centro. A partir dos resultados obtidos e, realizando-se alguns
ajustes ao esquema de assimila{\c{c}}{\~a}o propostos, pode-se
estudar a possibilidade de se implementar operacionalmente a
assimila{\c{c}}{\~a}o de precipita{\c{c}}{\~a}o do TRMM no
sistema de assimila{\c{c}}{\~a}o/previs{\~a}o regional
Eta+RPSAS do CPTEC com o objetivo de contribuir para o aumento da
qualidade das previs{\~o}es regionais do centro, principalmente
as de curto prazo al{\'e}m de incrementar esse sistema com o
aproveitamento de mais uma fonte de dados de
observa{\c{c}}{\~o}es de precipita{\c{c}}{\~a}o. ABSTRACT:
This work presents the results of a impact study of estimated
precipitation data assimilation in RPSAS from CPTEC, during
January 2003. In this study, the precipitation assimilation was
performed during the generation of first guess by the regional Eta
model using a methodology similar to nudging. From this first
guess, the RPSAS system generates an analysis with 20 km
horizontal resolution in an area that covers South America, from
which were produced 24 hours forecasts using the Eta model. Global
reanalysis data from NCEP /DOE and regional reanalysis data from
CPTEC were used for comparison with the tests generated with and
without the precipitation assimilation. Data collected during the
SALLJEX campaign, TRMM and GPCP were used for comparison with the
predictions of the Eta model. The evaluation of the results was
made based on statistical indices and showed that the performance
of forecasts up to 24 hours of the Eta model, especially in the
early hours, is significantly enhanced by the inclusion of
precipitation. The values of Bias and Mean-Square Error compared
with the same model without the assimilation of precipitation were
minor. Also was carried out a case study of Mesoscale Convective
Complex occurred during the SALLJEX campaign. The inclusion of the
precipitation assimilation in the Eta+RPSAS forecasts/analysis
cycle allowed to simulate a case of MCC occurred on 23 January
2003 with more details. Was also compared the wind profiles from
the RPSAS analysis with the NCEP reanalysis for the occurrence of
the MCC and were found a greater concordance between the profiles
in relation to the profiles produced without the precipitation
assimilation. Moisture flux was also calculated and showed similar
values to the values produced by the NCEP reanalysis. The results
of these simulations also show that besides the Eta model with
precipitation assimilation, is able to play in more detail some
key features of the MCC, as the spatial distribution of observed
precipitation. Also the rainfall levels produced by the forecast
model have been improved. This experiment also found that the use
of the assimilation of TRMM precipitation in the generation of
first guess improved the regional analysis produced by the CPTEC's
RPSAS assimilation system and therefore increased the 24 hours
forecasts produced by the Eta model. From the results, and making
a few adjustments to the proposed assimilation scheme, we can
study the possibility to implement operationally the assimilation
of TRMM precipitation in the CPTEC's Eta+ RPSAS system in order to
contribute to increasing the realism of the regional forecasts of
the center, especially the short-term as well as increase the
system with the use of one more source of precipitation
observations.",
committee = "Bonatti, Jos{\'e} Paulo (presidente) and Herdies, Dirceu Luis
(orientador) and Reyes Fernandez, Julio Pablo (orientador) and
Angelis, Carlos Frederico de and Gandu, Adilson Wagner",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Impact of precipitation assimilation in CPTEC's RPSAS system: a
case study of mesoscale convective system",
language = "pt",
pages = "138",
ibi = "8JMKD3MGP8W/375A43S",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP8W/375A43S",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "09 maio 2024"
}