implementação de um sistema de monitoramento de ciclones usando modelagem numérica

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Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

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Page 1: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Implementação de um Sistema de

Monitoramento de Ciclones Usando

Modelagem Numérica

Page 2: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

COORDENADORESCOORDENADORES• Dr. Isimar de Azevedo SantosDr. Isimar de Azevedo Santos Meteorologia UFRJMeteorologia UFRJ• Dr. Valdo da Silva MarquesDr. Valdo da Silva Marques UENFUENF• Dr. Carlos Eduardo Parente Ribeiro Dr. Carlos Eduardo Parente Ribeiro • COPPE UFRJCOPPE UFRJ• Dra.Tânia Ocimoto OdaDra.Tânia Ocimoto Oda IEAPMIEAPM

CONSULTORCONSULTORDr. Manoel Alonso GanDr. Manoel Alonso Gan

INPEINPE

Page 3: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

PESQUISADORESPESQUISADORES

• MsC. Alfredo Silveira da Silva – UFRJMsC. Alfredo Silveira da Silva – UFRJ• Dra. Claudine Pereira Dereczynski – UFRJDra. Claudine Pereira Dereczynski – UFRJ• PhD. Claudio Freitas Neves – UFRJPhD. Claudio Freitas Neves – UFRJ• MsC. David Garrana Coelho – UFRJMsC. David Garrana Coelho – UFRJ• Dr. José Ricardo Siqueira – UENFDr. José Ricardo Siqueira – UENF• BsC. Luiz Rodrigo Lins Tozzi – UFRJBsC. Luiz Rodrigo Lins Tozzi – UFRJ• Dra. Maria Gertrudes Justi - UFRJDra. Maria Gertrudes Justi - UFRJ• Dr. Nilo José do Nascimento Franco – Dr. Nilo José do Nascimento Franco –

UFRJUFRJ• BsC. Ricardo Martins Campos - UFRJBsC. Ricardo Martins Campos - UFRJ• Dra. Rosane Rodrigues Chaves – UENFDra. Rosane Rodrigues Chaves – UENF

Page 4: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

OBJETIVOS GERAISOBJETIVOS GERAIS

• Implantar um sistema de Implantar um sistema de monitoramento meteorológico de monitoramento meteorológico de ciclones no oceano Atlântico Sul.ciclones no oceano Atlântico Sul.

• Quantificar e estabelecer formas de Quantificar e estabelecer formas de prevenção e mitigação dos impactos dos prevenção e mitigação dos impactos dos ciclones do oceano Atlântico Sul.ciclones do oceano Atlântico Sul.

• Implantar um sistema preventivo e de Implantar um sistema preventivo e de alerta quanto à presença de ciclones no alerta quanto à presença de ciclones no Atlântico Sul que possam impactar a Atlântico Sul que possam impactar a costa do Estado do Rio de Janeiro.costa do Estado do Rio de Janeiro.

Page 5: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

MOTIVAÇÃOMOTIVAÇÃO

• Os ciclones tropicais do Atlântico Norte têm Os ciclones tropicais do Atlântico Norte têm aumentado em quantidade e intensidade na aumentado em quantidade e intensidade na última década.última década.

• Os centros de previsão do tempo e a defesa Os centros de previsão do tempo e a defesa civil precisam estar melhor preparados.civil precisam estar melhor preparados.

• As atividades econômicas e a presença humana As atividades econômicas e a presença humana na costa fluminense demandam previsões mais na costa fluminense demandam previsões mais acuradas de fenômenos impactantes como os acuradas de fenômenos impactantes como os ciclones.ciclones.

Page 6: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Um quadro que pode mudar!Um quadro que pode mudar!• Esse mapa mostra as rotas dos Esse mapa mostra as rotas dos ciclones tropicais que se formaram entre que se formaram entre

1985 e 2005. Os pontos indicam suas localizações, registradas a cada seis 1985 e 2005. Os pontos indicam suas localizações, registradas a cada seis horas. O esquema de cores é baseado na escala Saffir-Simpson. horas. O esquema de cores é baseado na escala Saffir-Simpson.

Page 7: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Os centros de previsão do tempo Os centros de previsão do tempo e os órgãos de defesa civil e os órgãos de defesa civil precisam estar melhor precisam estar melhor preparados para eventos como os preparados para eventos como os ciclones, para que não se repita o ciclones, para que não se repita o que ocorreu em março de 2004, que ocorreu em março de 2004, quando o Furacão Catarina quando o Furacão Catarina atingiu a costa do Rio Grande do atingiu a costa do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina sem que Sul e de Santa Catarina sem que alertas adequados e confiáveis alertas adequados e confiáveis pudessem ser passados à pudessem ser passados à comunidade.comunidade.

Page 8: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Etapas do ProjetoEtapas do Projeto

Page 9: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

1. Estabelecimento de uma 1. Estabelecimento de uma climatologia dos ciclones do AS, climatologia dos ciclones do AS, incluindo suas estruturas dinâmicas incluindo suas estruturas dinâmicas e termodinâmicas e suas trajetórias.e termodinâmicas e suas trajetórias.

Page 10: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

2.Construção de dados artificiais 2.Construção de dados artificiais (bogus) para os ciclones do AS.(bogus) para os ciclones do AS.

Page 11: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

3.Instalação de um sistema de captação 3.Instalação de um sistema de captação de dados por sensoriamento remoto de dados por sensoriamento remoto (satélites da série GOES) sobre o AS.(satélites da série GOES) sobre o AS.

Page 12: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

4.Otimização das técnicas de assimilação 4.Otimização das técnicas de assimilação de dados obtidos por satélite.de dados obtidos por satélite.

Page 13: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

5.Caracterização do ferramental 5.Caracterização do ferramental computacional para a modelagem de computacional para a modelagem de ciclones intensos no AS.ciclones intensos no AS.

Page 14: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

6. Ajuste do modelo de mesoescala para 6. Ajuste do modelo de mesoescala para simulação e previsão de ciclones intensos simulação e previsão de ciclones intensos no AS.no AS.

Page 15: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

7. Estimativa e avaliação da 7. Estimativa e avaliação da vulnerabilidade de empreendimentos vulnerabilidade de empreendimentos costeiros aos impactos de ciclones costeiros aos impactos de ciclones intensos.intensos.

Page 16: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

8. Proposição de formas de mitigação dos8. Proposição de formas de mitigação dos

impactos destrutivos de ciclones intensosimpactos destrutivos de ciclones intensos

Page 17: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

9.Estabelecimento de um sistema 9.Estabelecimento de um sistema operacional visando a vigilância de operacional visando a vigilância de sistemas severos.sistemas severos.

Page 18: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

10. Implantação de um sistema de 10. Implantação de um sistema de vigilância e alerta para sistemas de vigilância e alerta para sistemas de tempo severo no estado do Rio de tempo severo no estado do Rio de Janeiro.Janeiro.

Page 19: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

•ALGUNS CONCEITOS DOS CICLONESALGUNS CONCEITOS DOS CICLONES

•FORMAÇÃO, DESENVOLVIMENTO E FORMAÇÃO, DESENVOLVIMENTO E

SEU COMPORTAMENTO NO ATLÂNTICO SULSEU COMPORTAMENTO NO ATLÂNTICO SUL

Page 20: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Tipos de Ciclones

Tipo:Tipo:

Ciclone Tropical Ciclone Ciclone Tropical Ciclone ExtratropicalExtratropical

Habilidade Habilidade de de Previsão:Previsão:

Baixa a moderada Alta a moderadaBaixa a moderada Alta a moderada

Base teóricaBase teórica::Charney & Eliassen (1964) Charney & Eliassen (1964) Kuo (1965) Kuo (1965) Ooyama (1964, 1969) Ooyama (1964, 1969) Emanuel (1986)Emanuel (1986)

Bjerknes & Bjerknes & Solberg (1922) Solberg (1922) Charney (1947) Charney (1947) Sutcliffe (1947) Sutcliffe (1947) Eady (1949)Eady (1949)

Page 21: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

As pesquisas tem demonstrado que a As pesquisas tem demonstrado que a distribuição dos ciclones não é limitada a distribuição dos ciclones não é limitada a esses dois grupos distintosesses dois grupos distintos

Tannehill (1938)Tannehill (1938)

Pierce (1939)Pierce (1939)

Knox (1955)Knox (1955)

Sekioka (1956a,b;1957)Sekioka (1956a,b;1957)

PalmPalméén (1958)n (1958)

Hebert (1973)Hebert (1973)

Kornegay & Vincent Kornegay & Vincent (1976)(1976)

Brand & Guard (1978)Brand & Guard (1978)

Bosart (1981)Bosart (1981)

DiMego & Bosart DiMego & Bosart (1982a,b)(1982a,b)

Billing et al. (1983)Billing et al. (1983)

Gyakum (1983a,b)Gyakum (1983a,b)

Sardie & Warner Sardie & Warner (1983)(1983)

Smith et al. (1984) Smith et al. (1984)

Rasmussen & Zick Rasmussen & Zick (1987)(1987)

Emanuel & Rotunno Emanuel & Rotunno (1989)(1989)

Rasmussen (1989) Rasmussen (1989)

Bosart & Bartlo Bosart & Bartlo (1991)(1991)

Kuo et al. (1992)Kuo et al. (1992)

Reed et al. (1994)Reed et al. (1994)

Bosart & Lackmann Bosart & Lackmann (1995)(1995)

Beven (1997)Beven (1997)

Harr & Elsberry Harr & Elsberry (2000)(2000)

Harr et al. (2000)Harr et al. (2000)

Klein et al. (2000)Klein et al. (2000)

Miner et al. (2000)Miner et al. (2000)

Smith (2000)Smith (2000)

Thorncroft & Jones Thorncroft & Jones (2000)(2000)

Hart & Evans Hart & Evans (2001)(2001)

Reale & Atlas Reale & Atlas (2001)(2001)

Page 22: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

•O estudo da dinâmica atmosférica O estudo da dinâmica atmosférica responsável pelo desenvolvimento responsável pelo desenvolvimento de ciclones extratropicais é de de ciclones extratropicais é de interesse notório para a interesse notório para a meteorologia há muitas décadas. meteorologia há muitas décadas.

•Isto se deve tanto ao papel que os Isto se deve tanto ao papel que os ciclones extratropicais ciclones extratropicais desempenham na energética da desempenham na energética da atmosfera, quanto pelos impactos atmosfera, quanto pelos impactos nas condições de tempo nos países nas condições de tempo nos países mais desenvolvidos.mais desenvolvidos.

Page 23: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

•Desde o início do século XX, o Desde o início do século XX, o comportamento simétrico e por vezes comportamento simétrico e por vezes regular dos ciclones extratropicais, tem regular dos ciclones extratropicais, tem fornecido motivação para a formulação de fornecido motivação para a formulação de teorias sobre o desenvolvimento desses teorias sobre o desenvolvimento desses ciclones e sobre a energética da atmosfera ciclones e sobre a energética da atmosfera como um todo (Bjerknes et al, 1922; como um todo (Bjerknes et al, 1922; Charney 1947; Eady 1949; Hoskins et al, Charney 1947; Eady 1949; Hoskins et al, 1985). 1985).

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Regiões de ocorrência de ciclones

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Trajetórias dos ciclones Estra-tropicaisEm torno da América do Sul

Fonte: Palmeira, 2003

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Condições em larga escala Condições em larga escala associadas com a formação de associadas com a formação de Ciclones TropicaisCiclones Tropicais

• A pré existência de distúrbios que controlam a convecção A pré existência de distúrbios que controlam a convecção profunda abundante.profunda abundante.

• Aquecimento da superfície do mar.Aquecimento da superfície do mar.

• Instabilidade atmosférica e presença de umidade em níveis Instabilidade atmosférica e presença de umidade em níveis troposféricos elevados.troposféricos elevados.

• Pequeno cisalhamento vertical do vento horizontal.Pequeno cisalhamento vertical do vento horizontal.

• Aparecimento de cavados associados à convecção Aparecimento de cavados associados à convecção profunda.profunda.

• Queda na pressão da superfície: em 24 horas essa queda Queda na pressão da superfície: em 24 horas essa queda pode ser de 3 hPa ou mais.pode ser de 3 hPa ou mais.

• Anticiclone na troposfera superior sobre a área de Anticiclone na troposfera superior sobre a área de abrangência do fenômeno.abrangência do fenômeno.

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Ciclones extratropicais no Hemisfério SulCiclones extratropicais no Hemisfério Sul

• Os ciclones no HS começaram a ser estudados Os ciclones no HS começaram a ser estudados na segunda metade do século XX, quando na segunda metade do século XX, quando Taljaard (1967) usando dados do “International Taljaard (1967) usando dados do “International Geophysical Year” (IGY, 1957- 58) localizou uma Geophysical Year” (IGY, 1957- 58) localizou uma região predominante de formação de ciclones região predominante de formação de ciclones sobre o Paraguai, com uma média de 20 sobre o Paraguai, com uma média de 20 ciclones por estação do ano. ciclones por estação do ano.

• Esses resultados foram confirmados por Streten Esses resultados foram confirmados por Streten e Troup (1973), que realizaram uma e Troup (1973), que realizaram uma classificação de sistemas com grande classificação de sistemas com grande nebulosidade através de imagem diárias de nebulosidade através de imagem diárias de satélite, e reforçados por Carlenton (1979) que, satélite, e reforçados por Carlenton (1979) que, utilizando uma metodologia similar, obteve utilizando uma metodologia similar, obteve máximos de ciclogênese no litoral da América máximos de ciclogênese no litoral da América do Sul durante o inverno.do Sul durante o inverno.

Page 28: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

• Recentemente, vários autores utilizaram Recentemente, vários autores utilizaram métodos automáticos para a detecção de métodos automáticos para a detecção de ciclones, tanto para o HN quanto para o HS, ciclones, tanto para o HN quanto para o HS, dentre os quais pode-se destacar: Murray e dentre os quais pode-se destacar: Murray e Simmonds (1991); Sinclair (1995); Blender et Simmonds (1991); Sinclair (1995); Blender et al. (1997); Trigo et al. (1999), entre outros. al. (1997); Trigo et al. (1999), entre outros.

• Esses métodos baseiam-se na detecção do Esses métodos baseiam-se na detecção do mínimo valor de pressão num determinado mínimo valor de pressão num determinado ponto de grade, usando dados geralmente ponto de grade, usando dados geralmente obtidos de diversas análises com diferentes obtidos de diversas análises com diferentes formatos espaciais, com destaque para as formatos espaciais, com destaque para as reanálises do NCEP/NCAR e as do ECMWF.reanálises do NCEP/NCAR e as do ECMWF.

Page 29: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Sinclair (1994):Sinclair (1994): 07 anos de 07 anos de dados do ECMWF (vorticidade dados do ECMWF (vorticidade geostrófica aos 1000 hPa).geostrófica aos 1000 hPa).

1) 1) Uma grande quantidade de Uma grande quantidade de ciclones extratropicais sobre o ciclones extratropicais sobre o AS;AS;

2) 2) Variação sazonal (Inverno-Variação sazonal (Inverno-Verão);Verão);

3) 3) O Inverno estação do ano O Inverno estação do ano com maior frequência de com maior frequência de ciclogênese.ciclogênese.

Verão Inverno

Simmonds e Keay (2000)Simmonds e Keay (2000): 40 : 40 anos de estudo (1958-1997), anos de estudo (1958-1997), reanálises do NCEP/NCAR reanálises do NCEP/NCAR (Método automático).(Método automático).

1) 1) Obteve também variação Obteve também variação sazonal na quantidade de sazonal na quantidade de ciclones extratropicais;ciclones extratropicais;

2) 2) Maior distribuição na área de Maior distribuição na área de ciclogênese;ciclogênese;

3) 3) Inverno maior quantidade de Inverno maior quantidade de ciclonesciclones

Inverno Verão

Page 30: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Simmonds e Keay (2000) criaram uma Simmonds e Keay (2000) criaram uma climatologia de ciclones para o HS, com 40 climatologia de ciclones para o HS, com 40 anos de dados das reanálises do NCEP/NCAR, anos de dados das reanálises do NCEP/NCAR, confirmando os resultados obtidos por Sinclair confirmando os resultados obtidos por Sinclair (1994), (1994),

No inverno os máximos estão localizados sobre No inverno os máximos estão localizados sobre o Mar de Weddell e Belling (Antártica), América o Mar de Weddell e Belling (Antártica), América do Sul e Nova Zelândia (Fig. 2.2), sendo o do Sul e Nova Zelândia (Fig. 2.2), sendo o inverno a estação com maior freqüência de inverno a estação com maior freqüência de ciclones extratropicais.ciclones extratropicais.

Demonstraram Demonstraram que no verão que no verão

apresenta apresenta máximo de máximo de

ciclones ciclones localizados sobre localizados sobre o litoral Atlântico o litoral Atlântico

da América do da América do Sul, Austrália Sul, Austrália

(devido a (devido a “baixas “baixas

térmicas”) e na térmicas”) e na vizinhança da vizinhança da

Antártica.Antártica.

Page 31: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Estudos feitos no Brasil:Estudos feitos no Brasil:

• Mais recentemente Pezza e Ambrizzi (2003) Mais recentemente Pezza e Ambrizzi (2003) realizaram uma análise de tendência para realizaram uma análise de tendência para ciclones no HS, usando o método de Murray e ciclones no HS, usando o método de Murray e Simmonds (1990), para um período Simmonds (1990), para um período compreendido entre 1973 e 1996. compreendido entre 1973 e 1996.

• Eles verificaram uma tendência negativa Eles verificaram uma tendência negativa relativamente acentuada, registrada relativamente acentuada, registrada principalmente a partir de 1979, assim como principalmente a partir de 1979, assim como uma redução na pressão mínima (central) dos uma redução na pressão mínima (central) dos ciclones.ciclones.

Page 32: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Satyamurty et al. (1990): Satyamurty et al. (1990): 07 anos de 07 anos de estudo (1980-1986), Imagem de estudo (1980-1986), Imagem de satélite (GOES-EAST) associada a satélite (GOES-EAST) associada a dados observacionais.dados observacionais.

1) Uma região de ciclogênese 1) Uma região de ciclogênese preferencial (15-60preferencial (15-60S);S);

2) Variação sazonal na quantidade;2) Variação sazonal na quantidade;

3) Verão: estação do ano com maior 3) Verão: estação do ano com maior freqüência de ciclogénese. freqüência de ciclogénese.

Page 33: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

•Satyamurty et al. (1990) estabeleceram uma Satyamurty et al. (1990) estabeleceram uma climatologia de ciclogênese sobre o AS para o climatologia de ciclogênese sobre o AS para o período de 1980 a 1986, utilizando imagens de período de 1980 a 1986, utilizando imagens de satélite, na qual determinaram satélite, na qual determinaram aproximadamente 750 casos, dos quais 280 aproximadamente 750 casos, dos quais 280 (37%) ao norte de 30°S. (37%) ao norte de 30°S.

•O ano de El-Niño de 1983 contribuiu com uma O ano de El-Niño de 1983 contribuiu com uma anomalia positiva de 25%, acima da média anomalia positiva de 25%, acima da média climática, na freqüência de ciclogênese. climática, na freqüência de ciclogênese.

•Estes autores notaram também que o verão Estes autores notaram também que o verão apresentou maior freqüência de ciclogênese apresentou maior freqüência de ciclogênese do que as demais estações do ano, do que as demais estações do ano, contrariando os resultados obtidos por Necco contrariando os resultados obtidos por Necco (1982).(1982).

Page 34: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Gan e Rao (1991) também verificaram que os Gan e Rao (1991) também verificaram que os principais mecanismos de formação dos principais mecanismos de formação dos ciclones extratropicais da América do Sul estão ciclones extratropicais da América do Sul estão associados com a instabilidade baroclínica e associados com a instabilidade baroclínica e com o efeito topográfico. com o efeito topográfico.

Entretanto, a posição dos máximos de ciclogênese Entretanto, a posição dos máximos de ciclogênese (Fig. 2.3) pode estar associada aos efeitos da (Fig. 2.3) pode estar associada aos efeitos da montanha e contraste terra-mar.montanha e contraste terra-mar.

A ciclogênese associada A ciclogênese associada à instabilidade à instabilidade

baroclínica é importante baroclínica é importante na variação sazonal e na variação sazonal e

interanual da freqüência interanual da freqüência de formação dos de formação dos

ciclones.ciclones.

Page 35: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

• Gan e Rao (1991), através de dados Gan e Rao (1991), através de dados observacionais somente para o observacionais somente para o continente, para um período de 1979 a continente, para um período de 1979 a 1988, confirmaram os resultados 1988, confirmaram os resultados obtidos por Taljaard (1967) e Necco obtidos por Taljaard (1967) e Necco (1982). Eles verificaram que a maior (1982). Eles verificaram que a maior freqüência de ciclogênese é observada freqüência de ciclogênese é observada sobre o Uruguai e nordeste da sobre o Uruguai e nordeste da Argentina. Argentina.

Page 36: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

•Gan e Rao (1991) também verificaram Gan e Rao (1991) também verificaram que o inverno é a estação do ano com que o inverno é a estação do ano com maior quantidade de eventos de maior quantidade de eventos de ciclogênese e o verão a estação com ciclogênese e o verão a estação com menor quantidade, discordando dos menor quantidade, discordando dos resultados obtidos por Satyamurty et resultados obtidos por Satyamurty et al. (1990).al. (1990).

Page 37: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

METODOLOGIA A SER METODOLOGIA A SER IMPLEMENTADAIMPLEMENTADA

Page 38: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

• A previsão, a trajetória e as A previsão, a trajetória e as mudanças na intensidade dos mudanças na intensidade dos ciclones tropicais e subtropicais ciclones tropicais e subtropicais demandam uma representação demandam uma representação acurada do vórtice (condições acurada do vórtice (condições iniciais locais) e de adaptação do iniciais locais) e de adaptação do modelo numérico a ser utilizado.modelo numérico a ser utilizado.

Page 39: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

Diagrama do Fluxo dos Procedimentos com Diagrama do Fluxo dos Procedimentos com Vórtice Sintético (Bogus) Vórtice Sintético (Bogus)

Page 40: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

DISTRIBUIÇÃO DA PRESÃO AO NÍVEL DO MAR NO INSTANTE INICIALDISTRIBUIÇÃO DA PRESÃO AO NÍVEL DO MAR NO INSTANTE INICIAL

Análise da pressão ao Análise da pressão ao nível do mar com nível do mar com bogusbogus

Análise da pressão ao Análise da pressão ao nível do mar em nível do mar em grande escala (NCEP)grande escala (NCEP)

Page 41: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

O MÉTODO DO GFDLO MÉTODO DO GFDL  

•Um avançado esquema de inicialização de Um avançado esquema de inicialização de furacões por bogus foi incorporado ao modelo furacões por bogus foi incorporado ao modelo do GFDL no Centro de Previsão de Furacões de do GFDL no Centro de Previsão de Furacões de Miami (Kurihara et al, 1993)Miami (Kurihara et al, 1993) O esquema consiste em quatro procedimentos O esquema consiste em quatro procedimentos principais:principais:

  1.1. Os campos ambientais referentes ao ciclone tropical Os campos ambientais referentes ao ciclone tropical são subtraídos das análisessão subtraídos das análises;;

2.2. As componentes simétricas de ciclones tropicais As componentes simétricas de ciclones tropicais artificiais (bogus) são incorporadas aos modelos de artificiais (bogus) são incorporadas aos modelos de prognóstico; prognóstico;

3.3. Procede-se a integração simétrica da equação da Procede-se a integração simétrica da equação da vorticidade simplificada do modelo;vorticidade simplificada do modelo;

4.4. Finalmente ajustam-se os campos de massa (pressão e Finalmente ajustam-se os campos de massa (pressão e temperatura) através da equação divergente do temperatura) através da equação divergente do modelo.modelo.

  

Page 42: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

• Na penúltima Conferência sobre Na penúltima Conferência sobre Furacões e Meteorologia Tropical, Furacões e Meteorologia Tropical, realizada em abril de 2006 em realizada em abril de 2006 em Monterey, CA, o NCEP anunciou que Monterey, CA, o NCEP anunciou que estava migrando para o modelo WRF estava migrando para o modelo WRF e que os dados dos ciclones em alta e que os dados dos ciclones em alta resolução seriam assimilados pelo resolução seriam assimilados pelo método variacional a quatro método variacional a quatro dimensões (4DVAR).dimensões (4DVAR).

• O LPM está se preparando para atuar O LPM está se preparando para atuar nesta mesma direção nas pesquisas nesta mesma direção nas pesquisas deste projeto sobre ciclones. deste projeto sobre ciclones.

Page 43: Implementação de um Sistema de Monitoramento de Ciclones Usando Modelagem Numérica

• Ao fim dos 2 anos desta pesquisa e Ao fim dos 2 anos desta pesquisa e com uma metodologia de com uma metodologia de monitoramento dos ciclones do monitoramento dos ciclones do Atlântico Sul desenvolvida, espera-se Atlântico Sul desenvolvida, espera-se que se possa dar continuidade ao que se possa dar continuidade ao monitoramento de ciclones através de monitoramento de ciclones através de um centro especializado.um centro especializado.

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• Nosso entendimento é que devem ser identificados herdeiros deste processo de desenvolvimento, possivelmente mesmo fora do escopo universitário.

• O apoio científico poderá continuar vindo das Universidades:

• no sensoriamento remoto pelo LENEP/UENF • na modelagem numérica pelo LPM/UFRJ• na identificação de vulnerabilidades pela COPPE/UFRJ

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• O LPM/UFRJ vem acumulando grande experiência em modelagem de mesoescala (MM5 e WRF) e está liderando a captação do know how australiano em ciclones sintéticos.

• O apoio na defesa patrimonial dos efeitos dos ciclones, ondas e ressacas é parte da experiência do grupo de Engenharia Oceânica da COPPE/UFRJ.

• O grupo da UENF está instalando um dos maiores sistemas de sensoriamento remoto fora do INPE e se coloca como fonte inestimável de informações de satélite.

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CICLONES E MUDANÇAS CICLONES E MUDANÇAS CLIMÁTICASCLIMÁTICAS

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Há um razoável consenso de que o Há um razoável consenso de que o Aquecimento Global possa levar a Aquecimento Global possa levar a um aumento da quantidade e da um aumento da quantidade e da intensidade dos sistemas de intensidade dos sistemas de tempo severo, com anomalias tempo severo, com anomalias nunca antes registradas.nunca antes registradas.

Por isto é de fundamental Por isto é de fundamental importância que se monitore de importância que se monitore de forma sistemática e hábil tais forma sistemática e hábil tais fenômenos, inclusive os ciclones.fenômenos, inclusive os ciclones.

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No início de maio de No início de maio de 2008, o ciclone 2008, o ciclone tropical Nargis de tropical Nargis de categoria 4, passou categoria 4, passou próximo da maior próximo da maior cidade de Myanmar, cidade de Myanmar, Yangon, com notável Yangon, com notável força.força.A mídia estatal A mídia estatal noticiou que mais noticiou que mais de 78.000 pessoas de 78.000 pessoas foram encontradas foram encontradas mortas, outras mortas, outras 50.000 estão 50.000 estão desaparecidas, e desaparecidas, e centenas de centenas de milhares estão milhares estão desabrigadas.desabrigadas.

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Esperamos que este encontro Esperamos que este encontro inclua dentre os seus benefícios, inclua dentre os seus benefícios,

uma maior habilidade da uma maior habilidade da comunidade de meteorologia do comunidade de meteorologia do

Brasil em prever eventos Brasil em prever eventos atmosféricos severos, atmosféricos severos,

antecipando-se a eventuais danos antecipando-se a eventuais danos e riscos às atividades costeiras e e riscos às atividades costeiras e à presença humana junto à costa.à presença humana junto à costa.