@MastersThesis{Pardo:2016:DiTeSe,
author = "Pardo, Lianet Hern{\'a}ndez",
title = "Esquema de microf{\'{\i}}sica de nuvens no modelo Eta:
diagn{\'o}stico e testes de sensibilidade",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2016",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2016-03-28",
keywords = "parametriza{\c{c}}{\~a}o, microf{\'{\i}}sica de nuvens, testes
de sensibilidade, precipita{\c{c}}{\~a}o, modelo Eta,
parameterizations, cloud microphysics, sensibility tests,
precipitation, Eta model.",
abstract = "A ocorr{\^e}ncia de inunda{\c{c}}{\~o}es e outros desastres
causados por chuvas intensas, evidenciam a necessidade da
previs{\~a}o acurada destes eventos, aspecto aonde a modelagem
num{\'e}rica da atmosfera {\'e} imprescind{\'{\i}}vel. Algumas
situa{\c{c}}{\~o}es, como no caso das precipita{\c{c}}{\~o}es
em bacias pequenas, precisam de previs{\~o}es com alta
resolu{\c{c}}{\~a}o, pois as varia{\c{c}}{\~o}es devidas aos
detalhes da topografia adquirem maior relev{\^a}ncia a medida que
diminui o espa{\c{c}}amento de grade. Por sua vez, a modelagem em
alta resolu{\c{c}}{\~a}o requer de um eficiente funcionamento da
parametriza{\c{c}}{\~a}o de microf{\'{\i}}sica, devido a que,
para pequenos espa{\c{c}}amentos de grade, este esquema {\'e} o
respons{\'a}vel pela produ{\c{c}}{\~a}o do total de chuva no
modelo. No caso do modelo Eta, pesquisas pr{\'e}vias verificaram
que as previs{\~o}es de precipita{\c{c}}{\~a}o com 1 km de
espa{\c{c}}amento de grade apresentam uma tend{\^e}ncia {\`a}
superestima{\c{c}}{\~a}o dos n{\'u}cleos de m{\'a}ximos
acumulados, quando comparadas com as estimativas de
precipita{\c{c}}{\~a}o Merge. Para valorar as potencialidades de
alguns aspectos da parametriza{\c{c}}{\~a}o de
microf{\'{\i}}sica em melhorar as previs{\~o}es de chuva do
modelo Eta com 1 km de espa{\c{c}}amento de grade, foi efetuada
esta pesquisa. Utilizando um m{\'e}todo de avalia{\c{c}}{\~a}o
orientado a objetos, foram selecionados cinco casos de estudo com
relativamente boa distribui{\c{c}}{\~a}o espacial da chuva na
previs{\~a}o do modelo, num dom{\'{\i}}nio centrado na
regi{\~a}o serrana do Rio de Janeiro. Em primeiro lugar, foi
diagnosticada a import{\^a}ncia relativa dos processos
parametrizados, analisando as magnitudes das taxas de
convers{\~a}o de cada um deles e a sua frequ{\^e}ncia de
ocorr{\^e}ncia, quanto executado o modelo Eta. Posteriormente,
algumas varia{\c{c}}{\~o}es na configura{\c{c}}{\~a}o do
esquema de microf{\'{\i}}sica foram testadas, tanto no modelo
Kinematic Driver, quanto no Eta. O Kinematic Driver contribuiu na
compreens{\~a}o da resposta do esquema, e permitiu economizar
tempo e recurso computacional. Finalmente, a
precipita{\c{c}}{\~a}o prevista pelo modelo Eta mostrou forte
persist{\^e}ncia frente {\`a}s modifica{\c{c}}{\~o}es na
microf{\'{\i}}sica testadas, por{\'e}m, leves melhorias foram
obtidas ao diminuir numa ordem de grandeza a taxa da coleta de
{\'a}gua de nuvem por gotas de chuva. Isto foi evidenciado na
estima{\c{c}}{\~a}o dos m{\'a}ximos de
precipita{\c{c}}{\~a}o, embora n{\~a}o no seu posicionamento.
ABSTRACT: The needing of accurate prediction of heavy rain is
highlighted by the occurrence of floods and other disasters, item
where the numerical modeling of the atmosphere is essential.
Predictions with high resolution are needed at most of situations,
like in case of rainfall in small basins, since the variations due
to topographic details become more important as the grid spacing
decreases. In turn, efficient microphysics parameterizations are
required by high resolution models, because, for small grid
spacing, this scheme is responsible for the total of generated
rain. In the case of Eta model, previous researches showed that
forecasts with 1 km of grid spacing have a trend to an
overestimation of rain in the nuclei of maximum, compared with the
precipitation estimated by Merge product. In order to assess the
potentiality of some aspects of the microphysics parameterization
for improving precipitation forecasts of Eta model with 1 km of
grid spacing, this research was conducted. By using an
object-based evaluation method, five study cases with relatively
good spatial distribution of precipitation in the model forecast
were selected. The model domain was centered on the mountainous
region of Rio de Janeiro. Firstly, the relative importance of
parameterized processes was diagnosed by analysing its conversion
rate and its frequency of occurrence in Eta model. Later, some
variations in the configuration of Ferriers microphysics scheme
were tested both on Kinematic Driver and on Eta models. The
Kinematic Driver contributed to the understanding of the scheme
response, and allowed to economize time and computational
resource. Finally, precipitation predicted by the Eta model showed
strong persistence to tested changes in microphysics, however,
slight improvements were obtained by decreasing the rate of cloud
water collection by raindrops. This was evidenced in the
estimation of the maximum of rainfall, though not in its
position.",
committee = "Oyama, Marcos Daisuke (presidente) and Chan, Chou Sin
(orientadora) and Machado, Luiz Augusto Toledo and Barbosa,
Henrique de Melo Jorge",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Eta model cloud microphysics scheme: diagnosis and sensibility
tests",
language = "pt",
pages = "119",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3L9HU3E",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3L9HU3E",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "28 abr. 2024"
}