Chuvas Extremas no Município do Rio de Janeiro: Histórico a partir do Século XIX

Neste trabalho é feito um levantamento de eventos de chuvas extremas e seus efeitos sobre a população da cidade do Rio de Janeiro num período de 63 anos, compreendido entre 1881 e 1996. O objetivo do trabalho é, através do acompanhamento das notícias publicadas em jornais da época, resgatar os principais eventos de chuva extrema a partir do século XIX e avaliar a utilidade da informação meteorológica no sentido de alertar a população a respeito dos possíveis desastres deflagrados pelas chuvas intensas. Inicialmente foram pré-selecionados os casos com total pluviométrico diário igual ou superior a 100 mm. Do total de 100 eventos pré-selecionados, 82 casos foram considerados eventos extremos devido aos grandes danos provocados à população, incluindo mortos, feridos, danos materiais, desabamentos, inundações, alagamentos, deslizamentos entre outros. Isso significa a ocorrência de 1,3 evento extremo por ano em média (82 casos em 63 anos). Como esperado, a maioria dos casos ocorreu no verão e outono, 40% em cada estação, e os 20% restantes ficaram igualmente distribuídos durante a primavera (10%) e o inverno (10%). Em todo o período analisado verificouse que as previsões do tempo divulgadas nos jornais não eram suficientes para alertar a população nos casos de chuvas intensas. Além disso, explicações razoáveis sobre as causas meteorológicas dos fenômenos só passaram a ser divulgadas para a população a partir da década de 1990

Avaliação das Previsões de Precipitação do Modelo Eta para Bacia do Rio São Francisco em Minas Gerais, Brasil

In this work, the CPTEC/INPE's Eta model (8 km and 40 km) forecasts, with 72 hours in advance, are evaluate for 25 intense rainfall cases, occurred in the period 2005-2012, at São Francisco River Basin, upstream Três Marias Hydroelectric Power Plant, in Minas Gerais. The objective is to contribute to the improvement of intense rainfall forecasts in the studied area. Evaluation of rainfall forecasts is made objectively and subjectively, comparing them with observational data. Moreover, synoptic fields forecasts for several variables are compared with the same fields of ERA-Interim Reanalysis (ECMWF). The Eta model forecasts for 25 intense rainfall cases were generated initially nesting Eta-40km model to the CPTEC/INPE's Global model (T126L28). Finally, the Eta-8km model is integrated using as initial conditions the NCEP analysis and as lateral boundary conditions the Eta-40km model forecasts, updated every 6 hours. Considering the 25 intense rainfall cases, evaluating objetively the rain, Eta-8km has better (worst) performance compared to Eta-40km, to predict daily moderate to strong (weak) precipitation. Based on the subjective evaluation, it is noted that when CPTEC/INPE's Global model fails in positioning the active meteorological system, both versions of Eta model are affected. In cases where meteorological systems are more pronounced, as in the 25 case, it increases the accuracy of both Eta model versions, with Eta-8km showing better results than Eta-40km.Neste trabalho, as previsões do modelo Eta do CPTEC/INPE, em duas resoluções espaciais (8 km e 40 km), com 72 h de antecedência, são avaliadas em 25 casos de chuvas intensas ocorridos no período de 2005 a 2012 na Bacia do Rio São Francisco, à montante da Usina Hidrelétrica de Três Marias, em Minas Gerais. O objetivo do trabalho é contribuir para a melhoria das previsões de chuva na área em estudo. A avaliação das previsões de precipitação é feita objetivamente e subjetivamente, confrontando-as com dados observacionais coletados em 35 postos pluviométricos na área em estudo. Além disso, os campos sinóticos previstos para algumas variáveis são comparados com os mesmos campos da Reanálise ERA-Interim do ECMWF. As previsões do modelo Eta para os 25 casos de chuvas intensas selecionados são geradas inicialmente aninhando-se o modelo Eta-40km ao modelo Global do CPTEC/INPE (T126L28). Finalmente o modelo Eta-8km é integrado recebendo como condições iniciais as análises do NCEP e como condições de contorno lateral as previsões do modelo Eta-40km, atualizadas a cada 6 horas. Considerando-se os 25 eventos de chuvas intensas, avaliando-se a chuva objetivamente, o Eta-8km apresenta melhor performance comparado ao Eta-40km, para prever a chuva diária moderada a forte e pior performance para prever chuva fraca. Baseado na avaliação subjetiva, nota-se que quando o modelo Global do CPTEC/INPE erra o posicionamento do sistema meteorológico atuante, ambas as versões do modelo Eta são afetadas. Nos casos em que os sistemas meteorológicos são mais pronunciados, como no caso 25, aumenta o grau de acerto das versões do modelo, com o Eta-8km apresentando melhores resultados do que o Eta-40km

Avaliação das previsões do modelo Eta na região da Serra do Mar (Estado de São Paulo), Brasil

Comparisons of Eta 5 km mesoscale model forecasts against observations in Cunha, Curucutu, Itanhaém, Paraibuna, Picinguaba, Santa Virgínia e São José dos Campos, located in Serra do Mar (SP) region, is carried out for 2008. The 2 m temperature, station level pressure, winds at 10 m and precipitation are evaluated for the 24 h, 48 h and 72 h forecasts. The results show that the atmospheric pressure was systematically underestimated (overestimated) in Paraibuna and Picinguaba (Cunha and Curucutu), due to differences between the model's altitude and the real station altitude, although its diurnal cycle is well predicted, with two maximum (0 and 12 Z) and two minimum (6 and 18 Z), as observed. For atmospheric pressure, model's performance is better at the 48 h forecast. The temperature's diurnal cycle is very well predicted. The temporal correlation between forecasts and observations are very high, varying from 73 to 91%. In some locations it was observed that temperature was overestimated (near 3ºC in Curucutu and Santa Virgínia and 2ºC in Itanhaém), and that it was a systematic error. The temperature forecasted 24 h in advance is superior than the other forecasts. In general the model shows a tendency of underestimate (overestimate) the frequence of occurrence of calm (strong) winds. The wind direction is the most difficult variable to forecast due probably to the differences between model's topography and the real topography. Although the model shows the characteristic turning of the wind during the day caused by the daily warming. The total monthly precipitation is well predicted, although in Itanhaém, Paraibuna and mainly in Picinguaba the values are overestimated. The frequence of occurrence of rainy events (total daily precipitation < 0,3 mm) is overestimated by the model, although it is the best predicted category, with higher ETS, BIAS and Hit. The analyses shows that one of the model's source of error is related to its topography.Comparações entre as previsões do modelo Eta-5km e observações nas Plataformas de Coleta de Dados meteorológicas em Cunha, Curucutu, Itanhaém, Paraibuna, Picinguaba, Santa Virgínia e São José dos Campos, localizadas na região da Serra do Mar (SP), são realizadas para o ano de 2008. A temperatura a 2 m, pressão atmosférica ao nível da estação, ventos a 10 m e precipitação são avaliados para as previsões de 24, 48 e 72 horas. Os resultados mostraram que a pressão atmosférica ao nível da estação foi subestimada (superestimada) em Paraibuna e Picinguaba (Cunha e Curucutu), devido a diferenças entre a altitude do modelo e a altitude real da estação, porém os ciclos diurnos foram bem previstos, apresentando dois máximos (0 e 12 Z) e dois mínimos (6 e 18 Z), como observados. Para a pressão atmosférica a performance do modelo é superior na previsão de 48-h. O ciclo diurno da temperatura do ar foi muito bem previsto em todas as localidades. Os valores de correlação temporal entre as previsões e observações foram bem elevados, oscilando entre 73 e 91%. Para algumas localidades verificou-se que ocorre superestimativa da temperatura do ar (cerca de 3ºC em Curucutu e Santa Virgínia e 2ºC em Itanhaém), e que tal erro é sistemático. A previsão de temperatura do ar com 24-h de antecedência foi superior às demais. De forma geral o modelo apresentou uma tendência de subestimar (superestimar) a freqüência de ocorrência de ventos calmos cuja velocidade é inferior a 1 m.s-1 (fortes - superior a 7 m.s-1). A direção dos ventos é a variável mais difícil de prever devido provavelmente às diferenças entre a topografia do modelo e a topografia real, contudo nota-se que o modelo produz o giro característico na direção ao longo do dia, provocado pelo aquecimento diurno. Os totais pluviométricos mensais são bem previstos para a maior parte das localidades, contudo em Itanhaém, Paraibuna e principalmente em Picinguaba os totais mensais foram superestimados. Da análise da precipitação diária conclui-se que em geral o modelo superestima a frequência de ocorrência de eventos de chuva (valores diários maiores ou iguais a 0,3 mm). Por outro lado, o modelo apresenta a melhor performance também para prever tais eventos, com maiores valores de ETS, BIAS e índice de acerto (cerca de 90%). As análises mostram que uma das fontes de erro do modelo está relacionada à sua topografia

Investigação da Previsibilidade Sazonal da Precipitação na Região do Alto São Francisco em Minas Gerais

Seasonal rainfall forecasts generated with regional Eta model for the rainy season of the São Francisco River Basin, upstream Hydroeletric Power Plant (HPP) Três Marias in Minas Gerais are evaluated in this work. The use of such forecasts as an input in energy planning models, represent a better management in the generation, transmission and distribution of electricity. However, it is well known that most of the globe, seasonal climate predictability is much reduced, since the effects of boundary conditions to determine the evolution of the average state of the atmosphere compete with internal variability associated with the chaotic instabilities and nonlinear interactions of the atmospheric flow. The forecasts of the Eta-Seasonal-15km model are initiated on days 13 to 17 October, extending until February 28, during the years 2001-2010. The evaluation results indicate that the noise (inter members variability) is higher than the signal (interannual variability), suggesting low reliability of the forecasts for the region during the rainy season. Forecasts of precipitation are underestimated and the Root Mean Square Error of 77.03 mm / month is high, almost twice its standard deviation. Note A high spatial variability of rainfall due to very steep topography, which further reduces the performance of numerical models. A hit rating category of precipitation (IACP), based on the distribution of tertiles, was applied to account for the number of times that the forecasts point to the same category of observed rainfall: rainfall below, within or above the normal range. The IACP for the whole area and during the ten years was low (mean 29%), however in the southern Basin IACP is a bit higher, around 50% to 70% in the Southeast region. The annual review of the forecasts for the entire area indicated that the best model performance occurred in 2005, when conditions ATMS negative in Pacific, near the coast of Peru were persisted in October 2005 and in fact such anomalies occurred through the month of February 2006.Previsões sazonais de precipitação geradas com modelo regional Eta para a estação chuvosa da Bacia do Rio São Francisco, a montante da Usina Hidrelétrica (UHE) de Três Marias em Minas Gerais são avaliadas neste trabalho. A utilização de tais previsões como insumo nos modelos de planejamento energético, representaria um melhor gerenciamento na geração, transmissão e distribuição da energia elétrica. Contudo, é conhecido o fato de que na maior parte do globo, a previsibilidade climática sazonal é muito reduzida, uma vez que os efeitos das condições de contorno em determinar a evolução do estado médio da atmosfera competem com a variabilidade caótica interna associada às instabilidades e interações não lineares do escoamento atmosférico. As previsões do modelo Eta-Sazonal-15km são iniciadas nos dias 13 a 17 de outubro, estendendo-se até 28 de fevereiro, durante os anos de 2001 a 2010. Os resultados da avaliação indicam que o ruído (variabilidade intermembros) é superior ao sinal (variabilidade interanual), sugerindo baixa confiabilidade das previsões para a região no período chuvoso. As previsões de precipitação são subestimadas e a Raiz Quadrada do Erro Quadrático Médio, de 77,03 mm/mês é elevada , quase o dobro de seu desvio padrão. Nota-se elevada variabilidade espacial da precipitação devido a topografia bastante acentuada, o que reduz ainda mais o desempenho dos modelos numéricos. Um índice de acerto da categoria da precipitação (IACP), baseado na distribuição de tercis, foi aplicado para contabilizar o número de vezes em que as previsões apontam para a mesma categoria das chuvas observadas: chuvas abaixo, acima ou dentro da normalidade. O IACP para toda a área e durante os dez anos foi baixo (média de 29%), contudo no sul da Bacia o IACP é um pouco mais elevado, em torno de 50%, chegando a 70% no sudeste da região. A avaliação anual das previsões para toda a área indicou que a melhor performance do modelo ocorreu no ano de 2005, quando condições de ATMS negativas no Pacífico, próximo a costa do Peru foram persistidas no mês de outubro de 2005 e de fato tais anomalias se verificaram até o mês de fevereiro de 2006