Climatologia de Sistemas Convectivos de Mesoescala Ocorridos Sobre a América do Sul no Período de 2005 a 2006

http://dx.doi.org/10.5902/2179460X16209In order to document the frequency and morfological features of Mesoscale Convective Systems (MCSs) over Southern South América between 2005-2006, a short climatology is presented. Using GOES-13 Satellite data and and automatic strom track classification procedure, 33 MCSs events were identified and cataloged following its excentricity. 60% of cases were classified as MCSs enlongated and 40% as MCSs circular/ or Mesoscale Convective Complexes (MCCs). The data analysis shows the MCSs higher frequency relatively to MCCs, cover larger areas, and also longest life time. In average time life of 44h for SCMs, and 26h for CCMs. Therefore, SCMs enlongated create a higher socio-economical impacts than MCCs, being more significant for Souther South America hidrological cycle.Uma curta climatologia é apresentada com o objetivo de documentar a frequência e os padrões morfológicos dos Sistemas Convectivos de Mesoescala ocorridos no Sul da América do Sul entre 2005-2006. Usando-se dados do satélite GOES-13 e um rastreador automático de tempestades, 33 eventos de SCMs foram identificados e classificados segundo sua excentricidade, 60% foram classificados como SCMs alongados e 40% como SCMs circulares/ ou Complexos Convectivos de Mesoescala (CCMs). A análise de dados mostrou mais alta frequência dos SCMs relativamente aos CCMs, maior área, bem como tempo de vida mais longo. Em média o tempo de vida foi de 44h para os SCMs, e 26h para os CCMs. Por isso, os SCMs alongados geram impactos socioeconômicos mais importantes do que os CCMs, sendo mais significantes para o ciclo hidrológico na região Sul da América do Sul

Estudo de Caso: Análise das Propriedades Físicas e Morfológicas de um SCM Associado à Geração de Eventos Severos no Rio Grande do Sul entre 8 e 9 de agosto de 2011

Foi realizada uma análise de um SCM associado à geração de eventos severos (ES) em 48 municípios do Rio Grande do Sul (RS) entre os dias 8 e 9 de agosto de 2011. Este SCM teve duração de 11,5 horas sendo bastante estacionário, com um pequeno deslocamento zonal de oeste para leste. Sua iniciação ocorreu no dia 08/08/2011 às 2240 UTC (128.304 km²) com o centro de massa sobre o oeste catarinense. Durante essa fase, o SCM foi responsável por gerar ES em 42 municípios. A fase de maturação ocorreu na região nordeste do RS no dia 09/08/2011 às 0240 UTC (332.144 km²). Até atingir a maturação os demais municípios foram atingidos por ES. Por fim, a dissipação ocorreu no nordeste de Santa Catarina no dia 09/08/2011 às 1010 UTC (70.816 km²)

Avaliação do Modelo Brams na Formação de Nevoeiro de Radiação com Forte Resfriamento Noturno. Parte ii: Impacto de Diferentes Parâmetros e Parametrizações

Experiments are used to evaluate different parameter andparameterization performances to reproduce a radiation fog that is precededby a strong nocturnal cooling rate. The couple Mellor-Yamadaparameterization and the ration of strength of diffusion coefficients betweenscalars and velocity equal one provide the better results. The maximum coolingrate obtained was -5,7oC/11h, being higher than the observed -8,8oC/11h.Experiments are used to evaluate different parameter andparameterization performances to reproduce a radiation fog that is precededby a strong nocturnal cooling rate. The couple Mellor-Yamadaparameterization and the ration of strength of diffusion coefficients betweenscalars and velocity equal one provide the better results. The maximum coolingrate obtained was -5,7oC/11h, being higher than the observed -8,8oC/11h

Padrões Sinóticos Associados a um Evento de Advecção de Nebulosidade Rasa Ocorrido em 11 de dezembro de 2005 sobre o Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho é analisar os padrões sinóticos tanto em baixos quanto em altos níveis durante o evento de advecção de nebulosidade rasa sobre o Estado do Rio Grande do Sul (Sul do Brasil) ocorrido em 11 de dezembro de 2005. Tal tipo de nebulosidade forma-se corrente abaixo de regiões de gradiente de temperatura da superfície do mar (TSM), tal como a Região de Confluência Brasil-Malvinas. Reanálises do NCEP foram usadas para compor o padrão sinótico. Os campos de pressão ao nível do mar, de temperatura de pele, de direção do vento na camada 700-1000 hPa e no nível 250 hPa, de Omega em 500 hPa e de altura geopotencial em 500 hPa, bem como perfis e índices termodinâmicos foram avaliados. Observou-se que o padrão em baixos níveis foi um anticiclone de trajetória zonal e ventos de Sudeste e de Leste ao longo do dia sobre o Rio Grande do Sul. O padrão em altos níveis mostrou que o leste da crista se deslocava sobre a referida região. Tais padrões em baixos e altos níveis contribuíram para uma advecção de nebulosidade rasa mais eficiente a partir da Região de Confluência para o interior do Sul do Brasil

Impacto dos esquemas parametrização convectiva do modelo WRF na previsão da precipitação, previsão deterministica vs. previsão por conjunto

Ponencia presentada en: XXXV Jornadas Científicas de la AME y el XIX Encuentro Hispano Luso de Meteorología celebrado en León, del 5 al 7 de marzo de 2018.Na previsão numérica da precipitação, a resolução espacial do modelo é determinante na qualidade dos resultados. Para altas resoluções, ou seja, com espaçamento de grade inferior aos 4 km, a convecção tem resolução explícita a partir da ativação dos esquemas de microfísica. Com resoluções menores (espaçamento de grade maior de 12 km) são empregados os esquemas de parametrização convectiva, também conhecidos como parametrizações implícitas, os quais parametrizam ou simplificam os processos que produzem a precipitação. Neste estudo foi realizado uma análise de sensibilidade do modelo WRF para 55 eventos de precipitação intensa na região sul do Brasil, perante nove esquemas de parametrização convectiva que integraram um sistema de previsão por conjunto (EPS), a partir do qual foi calculado o produto da precipitação média do conjunto (MPP). Considerando as observações de precipitação acumulada nas estações da Agencia Nacional das Àguas (ANA), foi avaliado o desempenho da previsão dos membros do EPS (EPSm) e o MPP, na previsão de limiares de precipitação de 1, 10, 25 e 50 mm em 24 h. As previsões dos limiares de 1 e 10 mm, obtidas pelos EPSm e o MPP, foram respectivamente os de maior índice de ameaça (TS), índice de sucesso (H) e menor false alarme (FAR), com os melhores resultados dos índices Hiedke (HSS) e de Clayton (CSS), sendo em geral super-prognosticados. Por sua parte, a previsão do limiar de 50 mm foi a de pior desempenho segundo os resultados do TS, H e o FAR, porém, foi o limiar com menor taxa de falsos alarmes (F) e, geralmente previsto um número de vezes similar ao observado. Com os esquemas de parametrização convectiva Kain–Fritsch e Betts–Miller–Janjic foram obtidos bons resultados na previsão da precipitação moderada (limiares de 1 e 10 mm), porém esses esquemas tiveram péssimo desempenho na previsão de precipitação intensa, especialmente superior a 50 mm. O MPP poderia ser considerado como um bom preditor para valores não tão extremos de precipitação (excluindo 50 mm) já que seu desempenho foi superior ao de vários dos EPSm. O CSS indicou que a previsão de ocorrência dos limiares obtida a partir desse produto, que foi efetivamente observada, resulta superior à da maioria das previsões determinísticas, reforçando a vantagem de utilizar o enfoque da previsão por conjuntos para obter prognosticos mais acurados da precipitação. A partir da analise dos resultados dos índices de desempenho, especialmente HSS e CSS, foi possível identificar aos membros com os esquemas de parametrização convectiva New Simplified Arakawa–Schubert e Tiedtke (membros 14 e 6) como os de melhores resultados na previsão de todos os limiares de precipitação analisados. Esses são esquema de fluxo de massa com componentes rasas (e profunda no caso de NSAS), e transporte de momentum, que a partir dos resultados deste trabalho são recomendados pelos autores para a obtenção de previsões determinísticas da precipitação na região sul do Brasil

Synoptic patterns for days with intense atmospheric electrical activity from 2013 to 2015

The following study aimed to analyze data from Atmospheric Electric Discharge (AEDs) from the period between 2013 to 2015, with the objective of obtaining atmospheric patterns for the days with the maximum AED detected near the city of Santa Maria, in the state of Rio Grande do Sul. Data from the Sferics Timing and Ranging NETwork (STARNET) have been used. With a FORTRAN routine, a search at the AED data was performed to obtain the daily maximum of AED in an area of 1 ° per 1 ° centered in the city Santa Maria.One day of each year were found with maximum numbers of AEDs.The gridded atmospheric dataset used to dynamic and thermodynamic analysis were the final analysis from the National Centers for Environmental Prediction (NCEP).The main characteristics found were the proximity of the equatorial entrance of the high-level jet streak and the thermodynamics indices indicating moderate-to-high possibility for storm occurrence. This analysis enabled in the atmospheric characterization associated to events with large daily amount of DEAs and can be used to improve forecast

Parametrização Convectivas e Simulação Explícita: Testes de Sensibilidade para Sistemas Convectivos Amazônicos

The WRF(Weather Research and Forecastiong Model) is used to simulate Mesoscale Convective Systems occurred between 18-21 june 2014 close to ZF-2/LBA experimental site, Manuas, AM, Brazil. The main objective is to verify the convective parametrization Betts-MillerJanjic, a deep layer controled scheme, and Kain-Fritsch, a low level control scheme in simulations of tropical storms over the Amazon. The simulation least 72h with nested domains of 12 and 3 km. The evolution of convective systems, convective mode, cold pools and outdrafts were observed. The convective scheme Kain-Fritsch reproduced realistics storms with convective mode, propagation and downdrafts which resembles the usual observations.O modelo WRF (Weather Research and Forecasting Model) foi utilizado para realizar a simulação dos Sistemas Convectivos de Mesoescala ocorridos entre os dias 18 e 21 de junho de 2014 nas proximidades do sítio experiemental ZF-2/LBA, Manaus,Amazonas, Brasil. O objetivo é verificar o impacto das parametrizações convectivas Betts-Miller-Janjic, esquema controlado pela por camada profunda e Kain-Fritsch, esquema controlado por condições de baixos níveis, na simulação de tempestades tropicais Amazônicas. As simulações tem uma duração de 72h com domínios aninhados de 12 e 3km. A evolução do modo convectivo, outflows e piscinas frias são observados nas duas simulações. O esquema Kain-Fritsch reproduziu tempestades mais realistas com modo convectivo, propagação e downdrafts similares ao usualmente observado

Estimativa da Probabilidade de Ocorrência de Precipitação, a partir de Técnicas Estatísticas não Paramétricas Aplicadas a Simulações Numéricas de WRF. Um caso de estudo

In this paper was  used the  kernel density estimation (KDE),  a nonparametric method to estimate the probability density function of a random variable, to obtain a probabilistic  precipitation forecast, from an ensemble prediction with the  WRF model. The nine members of the prediction were obtained by varying the convective parameterization of the model, for a heavy precipitation event in southern Brazil. Evaluating the results, the estimated probabilities  obtained for periods of 3 and 24 hours, and various thresholds of precipitation, were compared with the estimated precipitation of the TRMM, without showing a clear morphological correspondence between them. For  accumulated in 24 hours, it was possible to compare the specific values of the observations of INMET, finding better coherence between the observations and the predicted probabilities. Skill scores were calculated from contingency tables,  for different ranks of probabilities, and the forecast of heavy rain had higher proportion correct in all ranks of probabilities, and forecasted precipitation with probability of 75%, for any threshold, did not produce false alarms. Furthermore, the precipitation of lower intensity with marginal probability was over-forecasted, showing also higher index of false alarms.No presente trabalho emprega-se a estimativa da densidade do kernel (KDE), um método não-paramétrico, para estimar a função densidade de probabilidade de uma variável aleatória, na obtenção de um prognóstico probabilístico de precipitação, a partir de uma previsão por conjunto do modelo WRF. Os nove membros da previsão por conjunto foram obtidos variando a parametrização convectiva do modelo, para um evento de precipitação intensa no sul do Brasil. Na avaliação dos resultados, os estimados de probabilidade obtidos para períodos de 3 e 24 horas, e vários limiares de precipitação, foram comparados com os valores de precipitação estimada pelo TRMM, sem mostrar correspondência morfológica entre ambos. Para acumulados em 24 horas, foi possível comparar com os valores pontuais das observações do INMET, encontrando-se melhor coerência entre as observações e as probabilidades previstas. Foram calculadas medidas de desempenho a partir de tabelas de contingência, para diferentes intervalos de probabilidades, sendo que a previsão da chuva intensa teve maior proporção correta em todos os intervalos de probabilidades, e ao prever precipitação com 75% de probabilidade para qualquer acumulado, não ocorreram falsos alarmes. Além do mais, a precipitação de menor intensidade com probabilidade marginal foi sobre-prevista, apresentando maior índice de falsos alarmes