Análise comparativa de complexos convectivos de mesoescala através de simulações de modelo e observações de satélite

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Bruna Barbosa Silveira
• Orientador(a): José Antônio Aravéquia
• Banca de defesa: Rodrigo Augusto Ferreira de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: In this study was analyzed the behavior of the Mesoscale Convective Complexes (MCC) that occurred in the South Central region of South America (40°S-15°S and 80°W e 30°W). The period chosen for the study of these systems was between September to March for the years 2007 and 2010. The FORTRAC tool was used to identify MCCs and found 43 systems. The period in which we observed the largest number of MCCs was 2009/2010 (MCC 17), while the largest number occurred during the month of November. The preferential region of formation of MCCs was on the North of Argentine, Paraguay, Bolivia, and southern of Brazil. The average life cycle was between 12 an 24 hours. ETA and ETA/RPSAS model state variables were used to analyze how these models simulations assess the observed MCCs, which shows that in the average for the both models the environment simulated is favorable for convection, with positive moisture and temperature advection at 850 hPa in the MCCs formation region. In the model state, strong winds at low levels, that bring warmer and moist air to the region, are also noted. During the mature stage of MCCS, the environment still favorable for convection, there is an positive advection of temperature, but the moisture advection changes the signal, the average position of the winds at 850hPa unchanged. The average characteristics of the MCCs identified in the dissipation stage are: there isnt change in the advection signal when compared to the previous stage, the maximum winds at 850hPa weakens, the same occurs whit the ômega intensity at 500hPa level, notice divergence at height (250hPa) and surface, that represents the end of the system. In order to analyze how the \textit{Community Radiative Transfer Model} (CRTM) simulate the brightness temperature (BT) of the 4 channel of GOES 10 and 12, were realized simulations of 4 MCCs events using state variables extract of analysis and forecasts of the ETA and ETA/RPSAS models and also of the CFSR reanalysis how input data of the CRTM. These simulations were realized for all domain of the ETA model. Generally the data from ETA simulated the 4 systems, but the intensity and position didnt be very satisfactory, when the ETA/RPSAS data were used just 50\% of the cases could simulate the cloudiness associated with the systems. The CFSR data were the best represented the regions associated to the systems, although simulated more cloud that was observed. The analysis of simulations with observed atmospheric profiles for two points for the day 09/11/2008 MCC proves that adequate conditions of stability and cloudiness of the first guess profiles are essential to properly simulate the measure of the GOES channel 4 and so use such observation in the assimilation.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18/2011/09.08.13.53

No presente trabalho foi analisado o comportamento dos Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM) que ocorreram na região Centro Sul da América do Sul (CSAS), entre as latitudes 40°S e 15°S e longitudes 80°W e 30°W. O período escolhido para realizar o estudo desses sistemas foi entre os meses de setembro e março dos anos de 2007 a 2010. O aplicativo FORTRACC foi utilizado para identificar os CCMs, encontrando 43 sistemas. O período em que se observou o maior número de CCMs foi de 2009/2010 (17 CCMs), enquanto o maior número ocorreu durante o mês de novembro. A região preferencial de formação dos CCMs foi sobre o Norte da Argentina, Paraguai, Bolívia e região Sul do Brasil. O tempo de vida médio foi entre 12 e 24 horas. Foram realizadas análises dos campos meteorológicos extraídos dos modelos ETA e ETA/RPSAS, onde se observa que esses sistemas, na média para os dois modelos, se desenvolvem em um ambiente favorável a convecção, com a presença de advecção de umidade e de temperatura positiva em 850hPa na região de formação. Nota-se também a presença de ventos mais fortes em baixos níveis que trazem esse ar mais quente e úmido para a região. Na posição média de máximo do sistema, o ambiente ainda é favorável para convecção, nesse estágio do ciclo de vida ainda há advecção positiva de temperatura, porém a advecção de umidade troca de sinal, a posição média dos ventos em 850hPa se mantém inalterada. As características médias do CCM identificadas no estágio de dissipação são: não há alteração no sinal da advecção de temperatura e umidade quando comparadas ao estágio anterior, o máximo de ventos em 850hPa enfraquece, o mesmo ocorre com a intensidade do ômega no nível de 500hPa, nota-se divergência em altitude (250hPa) e em superfície, o que representa o término do sistema. Com o intuito de analisar como o \textit{Community Radiative Transfer Model} (CRTM) simula a temperatura de brilho (T$_B$) do canal 4 dos GOES 10 e 12, foram realizadas simulações de 4 eventos de CCM utilizando as variáveis de estado extraídas das análises e previsões do ETA e ETA/RPSAS e também da reanálise CFSR como dados de entrada do CRTM. Essas simulações foram realizadas para todo o domínio do modelo ETA. Os resultados mostram que o modelo ETA simula os 4 sistemas, porém a intensidade e posicionamento não foram muitos satisfatórios, já o ETA/RPSAS conseguiu simular nebulosidade associada aos sistemas em metade dos casos. Os dados do CFSR foram os que representaram melhor as regiões associadas aos sistemas, porém simulam mais nuvens do que se observa. A análise das simulações com perfis atmosféricos para dois pontos para o CCM do dia 09/11/2008 comprova que condições adequadas de estabilidade e nebulosidade dos perfis do \textit{first guess} são essenciais para simular adequadamente a medida do GOES no canal 4 e assim usar tal observação na assimilação.