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Ministério da Ciência e TecnologiaMinistério da Ciência e TecnologiaInstituto Nacional de Pesquisas EspaciaisInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais
Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
Ministério da Ciência e TecnologiaMinistério da Ciência e TecnologiaInstituto Nacional de Pesquisas EspaciaisInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais
Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
Mantener el estado del arte en
pronósticar el tiempo y clima
disponiendo de la capacidad científica y tecnológica, para
mejorar estos pronósticos en
beneficio de la sociedad.
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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
Direccionada para satisfacer las necesidades de los usuarios
Modelo dual : operaciones investigación y desarrollo
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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
• Avance científico en los conocimientos de los procesos atmosféricos y oceánicos regionales y globales
• Aumento de la confianza en previsiones de tiempo y clima a corto, mediano y largo plazo en Brasil y países vecinos
• Reducción de pérdidas relacionadas con las variaciones del tiempo y clima en la agricultura, transporte, turismo, sector de energético, etc.
• Prevención de desastres ambientales, a través de la utilización de previsiones de tiempo y clima
• Apoyo a las acciones gubernamentales y de la sociedad en general, para la reducción de la pobreza y desequilibrios regionales
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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
DIVISIÓN DE MODELAMIENTO Y
DESARROLLO
DIVISIÓN DE SATÉLITES Y SISTEMAS
AMBIENTALES
DIVISIÓN DE
OPERACIONES
LABORATORIO DE METEOROLOGIA Y OCEANOGRAFIA
METOP GRUPO DE PREVISIÓ
N CLIMÁTIC
A
GRUPO DE PREVISIÓ
N DE TIEMPO
GRUPO DE VISUALIZ
ACIÓN
GRUPO DE SUPERCOMPUTACIÓ
N
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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
• Pronósticos de tiempo a corto y mediano plazo (hasta 5 días)
• Previsiones climáticas (hasta 3 meses)
• Monitoreo de parámetros ambientales y sus efectos sobre el clima
• Monitoreo de parámetros hidrometeorológicos (lluvia, agua en el suelo, períodos secos, etc..)
• Estudios de fenómenos del tiempo, clima y modelamiento atmosférico y oceánico
• Maestría y doctorado en meteorología
• Atención al público, imprenta, órganos gubernamentales, sectores económicos, etc.
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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
OBJETIVOS
1) El objetivo de esta área operativa del CPTEC es realizar estudios observacionales y simulaciones/previsiones experimentales utilizando modelos numéricos de circulación general;
2) Analizar anomalías climáticas en escalas estacionales, intra-estacionales (OMJ) e inter-anuales (ENSO), y la variabilidad climática global.
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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
• Procesamiento y diseminación de los resultados de modelos de previsión climática;
• Evaluación de los resultados;• Monitoreo climático con los datos observados; • Boletines de monitoreo y tendencia climática: Climanálise,
Infoclima, SEPRE, boletines a usuarios, ...• Reuniones mensuales de análisis climática en el CPTEC, en
Centros Estaduales de Meteorologia, y en el Sudeste de América del Sur (Argentina, Paraguay y Uruguay)
• Atención al público a través de cartas, fax, e-mail, teléfono y elaboración de informativos y notas a la imprenta
• Auxilio en proyectos y programas especiales: PROARCO, PROCLIMA.
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TIPOS DE MODELOS
• Puramente estadísticos
• Puramente dinámicos
• Transformaciones estadísticas de resultados de modelos dinámicos para corregir las “malas” tendencias
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Qué son los modelos estadísticos ?Los modelos estadísticos son relaciones matemáticas que pueden mostrar los panoramas más problables en función de las estadísticas obtenidas de series históricas (datos observados) de una o más variables meteorológicas:• Regresión multivariable• Ajuste de curvas• CCA• SVD
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VENTAJA
Bajos recursos computacionales
DESVENTAJA
Necesidad de largas series históricas para una mejor
perfomance.
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Qué son los modelos numéricos ?Modelos numéricos son esencialmente representaciones de los procesos físicos que ocurren en la atmósfera:
1) Balance de energía2) Balance de momentum3) Termodinámica
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SISTEMA CLIMATICO
Es el resultado de complejas interacciones entre los diversos subsistemas climáticos
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Estado InicialEstado Inicial Estado FinalEstado Final
Atmósfera es Atmósfera es caóticacaótica para plazos superiores a UNA semana. para plazos superiores a UNA semana.
Observaciones Meteorológicas
Previsión
~ 2 semanas~ 2 semanas
Tiempo
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La atmósfera es un continuum con un espectro contínuo de
escalas de movimiento. No interesa cuan fina sea la rejilla,
siempre habrán movimientos en escalas más pequeñas, los que
no serán apropiadamente representados en las observaciones y
modelos. Por lo tanto, hay un inevitable error en la
determinación del estado inicial. La nolinearidad y la
inestabilidad del sistema atmósferico harán que estos pequeños
errores crezcan.
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Caos: “Un sistema que depende sensiblemente de las modificaciones interiores en las condiciones iniciales”(Lorenz: The Essence of Chaos, 1993)
0 15 días 105 días 200 días 300 días
Tiempo Estación 1 Estación 2 Estación 3
CONDICION FINALCONDICION FINALCONDICION INICIALCONDICION INICIAL
mesesmeses
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REFERENCIAL TEORICO/CIENTIFICO PARA LA PREVISION CLIMATICA ESTACIONAL
• El estado medio de la atmósfera es previsible para aquellas regiones donde las variaciones climáticas estacionales son controladas por las lentas variaciones de la temperatura de la superficie de los océanos (TSM) tropicales;
• Aunque la TSM fuera prevista sin ningún error, todavía no sería posible prever exactamente la evolución de las variables atmosféricas porque la atmósfera posee una naturaleza caótica (no linear);
• La atmósfera tropical media estacional y los océanos tropicales son prácticamente insensibles a las condiciones iniciales y primordialmente determinados por las condiciones de contorno (forzantes en las fronteras);
• Buenos resultados en la simulación de la precipitación tropical (promedio estacional) para una dada TSM tropical
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INFLUENCIA REMOTA DEL OCEANO PACIFICO TROPICAL - (EL NIÑO Y LA NIÑA)
Caliente Frio
Seco
Lluvioso
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INFLUENCIA DIRECTA DEL OCEANO ATLANTICO TROPICAL
Caliente
Frio
Frio
Caliente
Seco
Lluvioso
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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
800W 600W 400W 200W 00 200E
200N
00
200S
200N
00
200S
+ CALIENTE
(B)
(A)
ZCIT
A
A
+ FRIO
LLUVIOSO
800W 600W 400W 200W 00 200E
200N
00
200S
200N
00
200SA+ FRIO
+CALIENTE
ZCIT
SECO
A
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PREVISIBILIDAD ESTACIONAL Y TECNICA DE PREVISION EN CONJUNTO (“ENSEMBLE FORECASTING”)
• La previsibilidad está relacionada con la divergencia de previsiones que empezaron a partir de estados iniciales casi idénticos
• La previsibilidad climática no está en función del estado inicial, si no que es una respuesta de la atmósfera a las condiciones del entorno.
• Número de miembros: lo ideal sería un número infinitamente grande, pero esto requerirá más tiempo y espacio en un super-computador;
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Condición Condición FinalFinal
Condición InicialCondición Inicial
mesesmeses
Alta PrevisibilidadAlta Previsibilidad Baja PrevisibilidadBaja Previsibilidad
mesesmeses
Condición FinalCondición FinalCondición InicialCondición Inicial
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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos
mayor dispersión entre losmiembros
- previsible
menor dispersión entre los
miembros
+ previsible
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ALTAPREVISIBILIDAD
BAJAPREVISIBILIDAD
ALTAPREVISIBILIDAD
MEDIAPREVISIBILIDAD
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Limitaciones
• Alta variabilidad de los fenómenos meteorológicos
• Baja resolución (62500Km2)
• Escalas de corto tiempo: heladas, “veranicos”, inicio de la estación lluviosa
• Escalas espaciales pequeñas: valle-montaña, CCMs, brisas, ...
Limitaciones
• Alta variabilidad de los fenómenos meteorológicos
• Baja resolución (62500Km2)
• Escalas de corto tiempo: heladas, “veranicos”, inicio de la estación lluviosa
• Escalas espaciales pequeñas: valle-montaña, CCMs, brisas, ...
250
Km
250
Km
250 Km250 Km
62.500Km2
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Modelamiento global es impracticable para la mayoría de los países;
Modelamiento regional es el ramo que más promete dentro de la ciencia del modelamiento.
“Downscaling” estadístico