| 1. Identificação | ||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | |||||||||
| Site | mtc-m16d.sid.inpe.br | |||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP7W/3FAJLRP | |||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m19/2013/11.30.00.35 | |||||||||
| Última Atualização | 2014:07.03.16.52.39 (UTC) administrator | |||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m19/2013/11.30.00.35.23 | |||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2018:06.05.04.14.58 (UTC) administrator | |||||||||
| Chave Secundária | INPE-17349-TDI/2159 | |||||||||
| Chave de Citação | Santos:2014:PrInUs | |||||||||
| Título | Problemas inversos usando o método de otimização Firefly aplicado na parametrização de precipitação do modelo BRAMS sobre América do Sul  | |||||||||
| Título Alternativo | Inverse Problems using the optimization method Firefly applied in the precipitation parameterization of the model BRAMS over South America | |||||||||
| Curso | MET-MET-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | |||||||||
| Ano | 2014 | |||||||||
| Data | 2014-02-24 | |||||||||
| Data de Acesso | 21 maio 2024 | |||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Meteorologia) | |||||||||
| Tipo Secundário | TDI | |||||||||
| Número de Páginas | 350 | |||||||||
| Número de Arquivos | 1 | |||||||||
| Tamanho | 59865 KiB | |||||||||
| 2. Contextualização | ||||||||||
| Autor | Santos, Ariane Frassoni dos | |||||||||
| Grupo | MET-MET-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | |||||||||
| Banca | Sansigolo, Clóvis Angeli (presidente) Gan, Manoel Alonso (orientador) Freitas, Saulo Ribeiro de (orientador) Stephany, Stephan Silva, Cláudio Moisés Santos e Dias, Pedro Leite da Silva | |||||||||
| Endereço de e-Mail | afrassoni@gmail.com | |||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||||||||
| Cidade | São José dos Campos | |||||||||
| Histórico (UTC) | 2013-12-03 12:21:57 :: ariane.frassoni@cptec.inpe.br -> yolanda :: 2013-12-03 12:27:29 :: yolanda -> administrator :: 2014-02-07 12:01:36 :: administrator -> yolanda@sid.inpe.br :: 2014-02-07 12:06:54 :: yolanda@sid.inpe.br -> administrator :: 2014-02-12 14:40:45 :: administrator -> yolanda@sid.inpe.br :: 2014-04-15 16:22:17 :: yolanda@sid.inpe.br -> ariane.frassoni@cptec.inpe.br :: 2014-04-15 17:33:13 :: ariane.frassoni@cptec.inpe.br -> yolanda :: 2014-04-16 13:02:10 :: yolanda -> ariane.frassoni@cptec.inpe.br :: 2014-04-16 15:36:20 :: ariane.frassoni@cptec.inpe.br -> administrator :: 2014-04-17 14:13:32 :: administrator -> yolanda@sid.inpe.br :: 2014-04-17 16:32:13 :: yolanda@sid.inpe.br -> luis.cpv@hotmail.com :: 2014-04-17 17:14:24 :: luis.cpv@hotmail.com -> yolanda :: 2014-04-22 12:20:49 :: yolanda -> ariane.frassoni@cptec.inpe.br :: 2014-04-29 20:15:07 :: ariane.frassoni@cptec.inpe.br -> yolanda :: 2014-07-03 17:16:19 :: yolanda -> tereza@sid.inpe.br :: 2014-07-03 17:27:11 :: tereza@sid.inpe.br :: -> 2014 2014-07-03 19:13:03 :: tereza@sid.inpe.br -> administrator :: 2014 2018-06-05 04:14:58 :: administrator -> :: 2014 | |||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | ||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | |||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | |||||||||
| Transferível | 1 | |||||||||
| Palavras-Chave | parametrização convectiva BRAMS precipitação convective parameterization BRAMS precipitation | |||||||||
| Resumo | o presente trabalho teve como objetivo aperfeiçoar a qualidade das previsões numéricas de tempo do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC/INPE) introduzindo o resultado da aplicação de um procedimento numérico que objetivamente define a melhor ponderação, a partir de um conjunto de pesos ótimos, para os membros do conjunto da parametrização de cumulus precipitantes do modelo \emph{Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System} (BRAMS). Consideraram-se os membros do conjunto de simulações de precipitação geradas utilizando cinco opções de fechamento, representando diferentes formulações para o controle dinâmico da convecção (a modulação da convecção pelo ambiente de grande escala) no esquema de parametrização convectiva profunda. A ponderação objetiva de tais membros é um problema inverso de estimação de parâmetros, que foi resolvido como um problema de otimização. Para isso, utilizou-se o método de otimização metaheurístico \emph{Firefiy} (FY) para minimizar a diferença quadrática entre o dado observado e a combinação dos diferentes campos de precipitação do modelo. Neste contexto, as características do verão do mês de janeiro dos anos de 2006, 2008 e 2010 foram analisadas. A aplicação e validação da metodologia levou em consideração a utilização de campos de precipitação diários, definidos sobre a América do Sul e obtidos de técnicas de sensoriamento remoto combinadas a dados de estações meteorológicas convencionais. Os pesos foram obtidos para ponderar o fluxo de massa de cada membro (os quais estão diretamente relacionados com a precipitação) do conjunto de fechamentos. A metodologia de avaliação levou em consideração o cálculo de métricas estatísticas comumente utilizadas na análise de dados meteorológicos. Os resultados indicaram que o movimento vertical em baixos níveis é o principal mecanismo para a determinação do fluxo de massa e desenvolvimento da convecção, recebendo este o maior peso no processo de treinamento. Este fechamento, conhecido na literatura como \emph{low-level Omega} ainda considera o papel da defasagem introduzida no cálculo do fluxo de massa por levar em consideração esta propriedade em um passo de tempo anterior, simulando a atuação das correntes de ar descendentes na formação de novas células convectivas. Considerou-se que este mecanismo também foi importante na relação entre o fechamento e o dado observado, e teve maior importância frente aos fechamentos associados ao cálculo da energia potencial disponível para a convecção. O processo de treinamento produziu uma combinação tal que resultou em taxas mais realistas de aquecimento e secamento da coluna atmosférica. Com isso, a precipitação simulada foi melhor representada. Além disso, o desempenho do modelo em simular outras variáveis atmosféricas também foi notado. A representação da temperatura próximo à superfície, bem como os padrões de pressão ao nível médio do mar, foram melhor simulados em comparação com a versão adotada como controle do modelo BRAMS. Entretanto, verificaram-se erros sistemáticos nos campos de vento, os quais não estão diretamente relacionados ao fechamento escolhido. É necessário uma investigação melhor a respeito da simulação da circulação em baixos níveis do modelo, fator este determinante para a geração de instabilidade em diversas áreas da América do Sul. ABSTRACT: The purpose of this work was improve the skill of the weather forecasts of the Center for Weather Forecasts and Climate Studies of the National Institute for Space Research (CPTEC /INPE), considering an optimization problem applying the metaheuristic Firefiy algorithm (FY) to weight an ensemble of rainfall forecasts from daily precipitation simulations with the Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System (BRAMS) over South America. The summer characteristics of January 2006,2008 and 2010 were performed using this model. The method was addressed as a parameter estimation problem to weight the ensemble of precipitation forecasts carried out using different options of the convective parameterization scheme. Ensemble simulations were performed using different choices of closures, representing different formulations of dynamic control (the convection modulation by the environment) in a deep convection scheme. As a result, the precipitation forecasts can be combined in several ways, generating a numerical representation of precipitation and atmospheric heating and moistening rates. The purpose of this study was to generate a set of weights to compute a best combination of the convective scheme hypothesis. To minimize the difference between observed data and forecasted precipitation, the objective function was computed with the quadratic difference between five simulated precipitation fields and observations. The application and validation of the methodology was carried out using daily precipitation fields, de fined over South America and obtained by merging remote sensing estimations with rain gauge observations and precipitation field estimated by the Tropical Rainfall Measuring Mission satellite. The quadratic difference between the model and observed data was used as the objective function to determine the best combination of the ensemble members to reproduce the observations. Weights were obtained using the FY and the mass fiuxes of each closure of the convective scheme were weighted generating a new set of mass fiuxes. The validation of the methodology was carried out using classical statistical scores. The results indicated the low-level omega as the main physical component to weight the ensemble of closures. The importance of the vertical motion and the role of the time lag induced in the closure that relates the importance of the downdrafts to trigger new convective cells were highlighted in the high weighted parameters associated. The algorithm had produced the best combination of the weights, resulting in heating and drying rates more realistically and consequently precipitation simulations closest to the observations. In addition, a better skill of the model to simulate meteorological variables was observed, as temperature near surface and sea level pressure, as closest to the observation as compared with the ensemble mean calculation of the control run. However, there were systematic errors in the low-level wind fields, which are not directly related to the chosen closure. Better research regarding the simulation of low level circulation model should be done, due to the important issue for generating instability in many areas of South America. | |||||||||
| Área | MET | |||||||||
| Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > MET > Problemas inversos usando... | |||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | |||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | ||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP7W/3FAJLRP | |||||||||
| URL dos dados zipados | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP7W/3FAJLRP | |||||||||
| Idioma | pt | |||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | |||||||||
| Grupo de Usuários | administrator ariane.frassoni@cptec.inpe.br pubtc@inpe.br tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br yolanda.souza@mcti.gov.br@sid.inpe.br | |||||||||
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| Visibilidade | shown | |||||||||
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| Detentor dos Direitos | originalauthor yes | |||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | |||||||||
| 5. Fontes relacionadas | ||||||||||
| Repositório Espelho | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02.53 | |||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F35TRS | |||||||||
| Acervo Hospedeiro | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 | |||||||||
| 6. Notas | ||||||||||
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