Variabilidade da largura e intensidade da Zona de Convergência Intertropical Atlântica: aspectos observacionais e de modelagem
Este trabalho apresenta um estudo observacional e de modelagem das características da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) na porção central do Oceano Atlântico Tropical. As variabilidades da posição, largura e precipitação média (intensidade) da ZCIT durante 10 anos (1999-2008) são obtidas objetivamente de dados de precipitação pentadais. São estudadas também as influências da ZCIT nos meses de março e abril (1999-2008), quando ela se encontra em suas posições mais austrais, sobre três áreas do Nordeste Brasileiro (NEB) com comportamentos pluviométricos distintos. Com o modelo regional MM5, é testada a sensibilidade da precipitação simulada a diferentes esquemas de convecção explícita, à ativação do esquema de convecção rasa de Grell e a ajustes no esquema de convecção profunda Kain-Fritsch (KF2). Os ajustes no KF2 compreenderam mudanças na profundidade mínima de nuvem necessária para ativar a convecção, em parâmetros da função “trigger” convectiva e nas escalas de tempo advectivo e convectivo. O estudo observacional confirmou trabalhos anteriores sobre a variabilidade da posição e apresentou aspectos novos em relação à variabilidade da largura e intensidade. Na escala mensal, a largura e intensidade da ZCIT tendem a diminuir ao atingir as suas posições mais austrais (fevereiro, março e abril). A amplitude da variação anual foi de aproximadamente 7° para a posição (de 1°N em abril a 8°N em agosto), 3° para a largura (de 3° em março a 6° em outubro) e 3 mm.dia-1 para a intensidade (de 10 mm.dia-1 em março a 13 mm.dia-1 em julho). Na análise da variabilidade interanual dos meses de março e abril, os maiores coeficientes de correlação foram encontrados entre a posição e largura da ZCIT e a precipitação na costa noroeste do NEB. O estudo de modelagem mostrou que a utilização dos esquemas de convecção explícita “warm rain” e convecção rasa de Grell (juntamente com o “inline” no KF2) reduziu substancialmente a superestimativa de precipitação encontrada nas simulações para a região de atuação da ZCIT. Houve melhorias também na precipitação simulada depois de implementados os seguintes ajustes no esquema KF2: aumento do tempo convectivo (5400s) e aumento da profundidade mínima da nuvem para ativar a convecção (agora variando de 3500 a 7000 m). A inclusão de todas as mudanças propostas não somente removeram o viés, como também reduziram a raiz quadrada do erro quadrático médio com um ganho de 69%, quando comparado com a simulação de controle.
CARVALHO, M. A. V. Variabilidade da largura e intensidade da Zona de Convergência Intertropical Atlântica: aspectos observacionais e de modelagem. 2011. 107p. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 2011.
Sistema de Previsão Numérica do Tempo do ICEA
Em uma clara afirmação da sua aplicabilidade em diferentes áreas, em particular nas atividades aeronáuticas e aeroespaciais, os modelos regionais WRF e MM5 vêm sendo amplamente empregados como ferramenta que representa o estado da arte na previsão numérica do tempo. Com a operacionalização do sistema de previsão numérica do tempo, o Instituto de Controle do Espaço Aéreo (ICEA) consegue estar inserido no crescimento natural das pesquisas na área de previsão operacional do tempo, ao disponibilizar prognósticos das condições do tempo em alta resolução para as Regiões de Informação de Vôo (FIRs) e para os dois Centros de Lançamentos do Brasil: Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) e Centro de Lançamento da Barreira do Inferno (CLBI). Atualmente, o sistema operacional gera prognósticos para 72 h, inicializado quatro vezes ao dia (00Z, 06Z, 12Z e 18Z). As saídas dos modelos são salvas em intervalos de 3 horas. Os produtos gerados pelos modelos estão disponibilizados nos sítios do ICEA e da Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica (REDEMET).
CARVALHO, M. A. V.; GISLER, C. A. F.; SILVA, A. J. O.; NETO, A. L. C. N.Sistema de Previsão Numérica do Tempo do ICEA. In: III Fórum de Pesquisa e Inovação do CLBI. Junho/2013
Simulação de um caso de evento extremo de precipitação no Aeroporto Internacional de Guarulhos com o modelo WRF utilizando diferente passos de tempo
Este trabalho apresenta uma avaliação da precipitação simulada de um caso de evento extremo de precipitação no Aeroporto Internacional de Guarulhos (AIG), utilizando diferentes passos de tempo (em s): 180, 90 e 45. As simulações são realizadas com o modelo Weather Research and Forecasting (WRF) instalado no Instituto de Controle do Espaço Aéreo(ICEA). As simulações são comparadas com os dados observacionais provenientes do Banco de Dados Climatológicos do ICEA. Numa análise preliminar, os resultados não mostraram uma variação significativa da precipitação simulada entre o conjunto de testes realizados.
CARVALHO, M. A. V.; GISLER, C. A. F.; ROCHA, A. M. M.; ARAUJO, R. T.; SANTOS, P. S. Simulação de um caso de evento extremo de precipitação no Aeroporto Internacional de Guarulhos com o modelo WRF utilizando diferente passos de tempo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 17, 2012, Gramado. Incertezas e Desafios para a Sustentabilidade Planetária: O Papel da Ciência Meteorológica, 2012.
Influência da zona de convergência Intertropical Atlântica na precipitação da região do centro de lançamento de Alcântara: estudo preliminar
Obteve-se a fração da variância das anomalias de precipitação mensal na região do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA; Alcântara, MA) que seria explicada por anomalias das características da porção central da Zona de Convergência Intertropical Atlântica (ZCITA). Dados diários de precipitação do CPC/NOAA e de radiação de onda longa emergente do ESRL/NOAA, para o período de 1979 a 2010, foram utilizados. Os resultados mostram que, no quadrimestre chuvoso na região do CLA (fevereiro a maio), cerca de metade da variância de precipitação seria explicada por anomalias de características da ZCITA (posição, largura, intensidade e inclinação), e a posição seria a característica com maior influência sobre a variabilidade de precipitação.
OYAMA, M. D.; CARVALHO, M. A. V. Influência da zona de convergência Intertropical Atlântica na precipitação da região do centro de lançamento de Alcântara: estudo preliminar. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 17, 2012, Gramado. Incertezas e Desafios para a Sustentabilidade Planetária: O Papel da Ciência Meteorológica, 2012.
Variabilidade da largura e intensidade da zona de convergência Intertropical Atlântica: aspectos observacionais
Este trabalho apresenta um estudo observacional das características da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) na porção central do Oceano Atlântico Tropical. As variabilidades da posição, largura e precipitação média (intensidade) da ZCIT durante 10 anos (1999-2008) são obtidas objetivamente de dados de precipitação pentadais. O estudo observacional confirmou trabalhos anteriores sobre a variabilidade da posição e apresentou aspectos novos em relação à variabilidade da largura e intensidade. Na escala mensal, a largura e intensidade da ZCIT tendem a diminuir ao atingir as suas posições mais austrais (fevereiro, março e abril). A amplitude da variação anual foi de aproximadamente 7° para a posição (de 1°N em abril a 8°N em agosto), 3° para a largura (de 3° em março a 6° em outubro) e 3 mm.dia-1 para a intensidade (de 10 mm.dia-1 em março a 13 mm.dia-1 em julho).
CARVALHO, M. A. V.; OYAMA, M. D. Variabilidade da largura e intensidade da zona de convergência Intertropical Atlântica: aspectos observacionais. In: SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE CLIMATOLOGIA, 4, 2011, João Pessoa. Mudanças Climáticas e seus Impactos nas Áreas Urbanas, 2011.
Padrões de precipitação no aeródromo de Macapá: análise dos principais aspectos da variação diurna
Com os dados observados do período de 2001 a 2008 da Estação Meteorológica de Superfície do Aeroporto Internacional de Macapá este trabalho objetivou investigar o comportamento da precipitação, apresentando sua variação nos aspectos médios anual, trimestral mensal e horário. Os resultados mostraram que as médias anuais e sazonais corroboram com as climatologias prévias. O ciclo diurno médio anual da precipitação apresenta dois máximos: Um no final da tarde e outro valor pela madrugada e início da manhã. Esse padrão médio é predominante somente no trimestre de dezembro-janeiro-fevereiro. Em março-abril-maio, os máximos encontram-se pela noite e madrugada. Nos trimestres menos chuvosos, os máximos de precipitação se concentram no final da tarde e outro pela madrugada.
GOMES, N. V.; CARVALHO, M. A. V.; JESUS, E. S. Padrões de precipitação no aeródromo de Macapá: análise dos principais aspectos da variação diurna. In: SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE CLIMATOLOGIA, 4, 2011, João Pessoa. Mudanças Climáticas e seus Impactos nas Áreas Urbanas, 2011.
Teste estatístico não-paramétrico de aleatoriedade com análise da tendência linear no estudo das séries da temperatura média, máxima e mínima mensais entre os anos de 1951-2007 dos Aeroportos Internacionais de Porto Alegre, Congonhas e Galeão
Este estudo aplicou um teste não-paramétrico de aleatoriedade (teste “Runs”), com ajustamento de um modelo de regressão linear, utilizando a minimização dos resíduos através do desvio quadrático médio. Visando analisar possível tendência nas séries de temperatura média mensal, temperatura máxima mensal e temperatura mínima mensal, no período de janeiro de 1951 até maio de 2007, nos aeroportos internacionais Salgado Filho, em Porto Alegre, Congonhas, na cidade de São Paulo e do Galeão na cidade do Rio de Janeiro. Os resultados do teste de aleatoriedade, para os aeroportos de Porto Alegre e Congonhas, apresentaram que as séries não são aleatórias possuindo tendência crescente dos valores nas séries. A análise da tendência linear das séries com ajustamento de um modelo de regressão linear mostrou aumento em todas as séries de Congonhas e Porto Alegre, sendo que a série do Aeroporto de Congonhas apresentou a maior taxa de aumento no decorrer do período analisado. As séries temporais do aeroporto do Galeão não apresentaram a mesma característica dos resultados dos aeroportos de Congonhas e de Porto Alegre. No caso do Galeão, os resultados não foram similares, o teste de aleatoriedade mostrou que a série da temperatura mínima mensal foi aleatória, enquanto que as outras duas séries, da temperatura máxima e media mensal, não apresentaram aleatoriedade. Porém com um número maior de valores abaixo do valor de referência do teste (média da série), indicado uma pequena tendência de diminuição da temperatura máxima e média mensal, mesmo que o máximo absoluto da série da temperatura máxima tenha ocorrido no final da série do aeroporto do Galeão. Tais resultados indicam uma diferença, significativa, entre os três pontos de observação. Possivelmente, devido ao aeroporto do Galeão está localizado em uma ilha na baia da Guanabara, mostrando ser um ambiente físico com microclima mais estável, não caracterizando um ambiente urbano típico, que ocorre nos grandes centros urbanos, como nos outros aeroportos relacionados neste estudo.
CORRÊA, C.S., ROCHA, A.M.M., PINTO, M.L.A., VILLARON, M.A., NOGUEIRA-FILHO, J.A.M., GISLER, C.A. Teste estatístico não-paramétrico de aleatoriedade com análise da tendência linear no estudo das séries da temperatura média, máxima e mínima mensais entre os anos de 1951-2007 dos Aeroportos Internacionais de Porto Alegre, Congonhas e Galeão. In: CONFERÊNCIA REGIONAL SOBRE MUDANÇAS GLOBAIS: AMÉRICA DO SUL, 3., 2007, São Paulo. Anais... São Paulo: USP, 2007. 1 CD-ROM.
Estudo de convecção noturna associada ao jato de baixo nível sobre o Rio Grande do Sul com o uso de simulação no modelo MM5
Neste trabalho estuda-se através do Modelo MM5 um evento de convecção noturna na qual mostra a existência de um Jato de Baixo Nível (JNB) de norte/noroeste sobre o Paraguai, Argentina e oeste do Rio Grande do Sul. Em tal complexidade, o trabalho realizado pelo JNB é o de ser uma escala efetiva de transporte na baixa atmosfera, a qual realiza o importante papel de acoplar a meteorologia regional e o circulo hidrológico em escala continental.
PINTO, M.L.A., NOGUEIRA-FILHO, J.A.M., CORRÊA, C.S., CARVALHO, J. Estudo de convecção noturna associada ao jato de baixo nível sobre o Rio Grande do Sul com o uso de simulação no modelo MM5. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 14., 2006, Florianópolis. Anais... Florianópolis: Sociedade Brasileira de Meteorologia, 2006. 1 CD-ROM.
Variabilidade da cobertura de nuvens registrada pela inspeção visual na estação meteorológica de superfície do Galeão (SBGL)
Este trabalho apresenta a variabilidade quinzenal das nuvens no aeroporto do Galeão, cidade do Rio de Janeiro - RJ. Para isso, foram usados dados convencionais de nuvens da Estação Meteorológica de Superfície (EMS), no período de 1998 a 2004, registrados em formulários próprios, arquivados na Subdivisão de Climatologia Aeronáutica (PCA) do Instituto de Controle do Espaço Aéreo (ICEA), em São José dos Campos - SP. Da análise destes dados, pôde-se observar que as quinzenas que apresentaram melhores condições de nebulosidade, para uso de sensores remotos aerotransportados para imageamento da superfície terrestre, foram a segunda quinzena de agosto e a primeira quinzena de setembro. Além disso, verificou-se que o melhor período para realização de um grande número de operações aéreas, considerando-se apenas a influência da nebulosidade, foram os meses de março e abril.
NOGUEIRA-FILHO, J.A.M., ARAUJO, R.T., PINTO, M.L.A., DAMACENO, M.A., CORRÊA, C.S. Variabilidade da cobertura de nuvens registrada pela inspeção visual na estação meteorológica de superfície do Galeão (SBGL). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 14., 2006, Florianópolis. Anais... Florianópolis: Sociedade Brasileira de Meteorologia, 2006. 1 CD-ROM.
Variabilidade diurna de trovoadas no Aeródromo Internacional de São Paulo – Guarulhos – 1985 a 1999
NOGUEIRA-FILHO, J.A.M., PINTO, M.L.A., ARAUJO, R.T. Variabilidade diurna de trovoadas no Aeródromo Internacional de São Paulo – Guarulhos – 1985 a 1999. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 12., 2002, Foz de Iguaçu. Anais... Foz de Iguaçu: Sociedade Brasileira de Meteorologia, 2002. 1 CD-ROM.
Avaliação sobre os efeitos dos focos de queimadas detectados pelo AVHRR e visibilidade horizontal em Corumbá – MS, entre 1998 e 1999
PINTO, M.L.A., ARAUJO, R.T., NOGUEIRA-FILHO, J.A.M., TEIXEIRA, R. A., PEREIRA, E.B. Avaliação sobre os efeitos dos focos de queimadas detectados pelo AVHRR e visibilidade horizontal em Corumbá – MS, entre 1998 e 1999. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 12., 2002, Foz de Iguaçu. Anais... Foz de Iguaçu: Sociedade Brasileira de Meteorologia, 2002. 1 CD-ROM.
Variabilidade da largura e intensidade da Zona de Convergência Intertropical Atlântica: aspectos observacionais
Este trabalho apresenta um estudo observacional das características da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) na porção central do Oceano Atlântico. A variabilidade da posição, largura e intensidade (precipitação média) da ZCIT Atlântica durante 10 anos (1999-2008) foi obtida objetivamente de dados de precipitação pentadais. O método dos compostos foi utilizado para obter a distribuição espacial de precipitação, temperatura da superfície do mar (TSM) e ventos à superfície a fim de verificar os fatores associados à variação de largura da ZCIT. Os resultados confirmaram os de trabalhos anteriores sobre a variabilidade da posição e apresentaram informações adicionais sobre a variabilidade da intensidade e largura. Na escala mensal, a largura e intensidade da ZCIT tendem a diminuir ao atingir as suas posições mais austrais (fevereiro, março e abril). A amplitude da variação anual foi de aproximadamente 7° de latitude para a posição média (de 1°N em abril a 8°N em agosto), de 3° para a largura (de 3° em março a 6° em outubro) e, quanto à intensidade da precipitação, foi de 3 mm.dia-1 (de 10 mm.dia-1 em março a 13 mm.dia-1 em julho). Na análise dos compostos da precipitação, TSM e divergência dos ventos à superfície na região do Atlântico Tropical, encontraram-se indícios de que, em condições de posição da ZCIT próxima à média, anomalias positivas de largura estariam associadas às de negativas de TSM e às positivas de convergência dos ventos à superfície, mas não houve significância estatística das diferenças.
CARVALHO, M. A. V.; OYAMA, M. D. Variabilidade da largura e intensidade da Zona de Convergência Intertropical Atlântica: aspectos observacionais. Revista Brasileira de Meteorologia, v.28, n.3, 305 - 316, 2013.
A instalação do sistema de modelagem numérica WRF no ICEA
Numa clara afirmação da sua aplicabilidade em diferentes áreas, em particular nas atividades aeronáuticas e aeroespaciais, o Weather Research and Forecasting (WRF) vem sendo amplamente empregado como ferramenta que representa o estado da arte na previsão numérica do tempo. Com a sua implementação, o Instituto de Controle do Espaço Aéreo (ICEA) consegue estar inserido no crescimento natural das pesquisas na área de previsão operacional do tempo, ao disponibilizar prognósticos das condições do tempo em alta resolução para todas as Regiões de Informação de Voo (FIR) do território brasileiro, com o objetivo de auxiliar os órgãos tomadores de decisão no gerenciamento do fluxo do tráfego aéreo.
CARVALHO, M. A. V.; ARAUJO, R. T. A instalação do sistema de modelagem numérica WRF no ICEA. Revista Aeroespaço, Rio de Janeiro, ano 7, n. 55, p. 25-26, mar. 2013.
Manual de Instalação, Compilação e Execução do Sistema de Modelagem Numérica WRF no ICEA
IRIART, P. G. ; CARVALHO, M. A. V.; NETO, A. V. P. Manual de Instalação, Compilação e Execução do Sistema de Modelagem Numérica WRF no ICEA. 2011. (Relatório de pesquisa).
