dc.creator | Rasera, Gustavo | |
dc.date.accessioned | 2018-07-11T20:03:05Z | |
dc.date.available | 2018-07-11T20:03:05Z | |
dc.date.issued | 2017-03-24 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/13751 | |
dc.description.abstract | This work presents a study aimed at improving the prediction of Mesoscale Convective
Systems (MCSs) in the South America subtropical region through the development of a
specific index for this type of meteorological system, as well as wind gusts forecasting
applications and their potential in operational use in weather forecast. Using satellite imagery
in the thermal infrared channel it was possible to obtain the 115 MCSs and 382 cases of
unorganized convection that occurred between 2005 and 2010 and that served as the basis of
the study. From the Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) data it was possible to obtain
the mean synoptic fields for the two sets of systems. These showed a more evident difference
in the levels of 250 hPa and 500 hPa, indicating a strong contribution of the Jet Streak and of
a trough in 500 hPa in the organization of the MCSs, absent condition in cases of unorganized
convection. Using statistical methods, we obtained the best meteorological parameters that
composed 4 new versions of MCS indexes. These were statistically evaluated from their
ability to detect MCSs. The result was an MCS index for South America (SA-MCS Index)
that was able to detect twice as many MCSs as the MCS Index in one of the distances
parameters evaluated between the maximum index values points and the initiation position
point of the MCSs observed. Although it was elaborated from MCSs lasting more than 6
hours, the SA-MCS Index was able to successfully detect the development and displacement
in a evaluated case of MCS that had a shorter duration. In addition, it was successful with the
use of forecast products from the Global Forecast System (GFS) model. In another study,
throughout the warm season in Rio Grande do Sul (RS), the SA-MCS Index was evaluated,
with a forecast horizon of 24 hours, daily. The results showed that all the MCSs occurring in
RS, as well as all the severe weather events reported by the Civil Defense of RS, occurred on
days with an indicative development of MCSs on RS according to the SA-MCS Index.
Although the MCS Index was also able to detect all MCSs and severe events, it had a false
alarm rate more than twice as high compared with developed SA-MCS Index. Another
observed SA-MCS Index application was for the prediction of regions with potential for
intense winds through coupling to wind gust indexes (Windex and Gustex), modified for the
region, with a probability of detection higher than 80% of the cases with intense winds
associated with MCSs, generating a false alarm rate that does not exceed 40%. Thus, there is a
potential use of the SA-MCS Index coupled with predictive intense wind indexes that can be
of great value to the energy and transport sectors. In addition, the SA-MCS Index used as a
decision-making tool for the activation of high resolution simulations allows a considerable
reduction of computational costs. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Sistemas convectivos de mesoescala | por |
dc.subject | Índice de SCM | por |
dc.subject | Ventos intensos | por |
dc.subject | Mesoscale convective systems | eng |
dc.subject | MCS index | eng |
dc.subject | Strong winds | eng |
dc.subject | Windex | eng |
dc.subject | Gustex | eng |
dc.title | Determinação do potencial de ocorrência de sistemas convectivos de mesoescala para a América do Sul | por |
dc.title.alternative | Determination of the potential of mesoscale convective system occurrence for South America | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Este trabalho apresenta um estudo que visa aprimorar a previsão de Sistemas Convectivos de
Mesoescala (SCMs) na região subtropical da América do Sul através do desenvolvimento de
um índice específico para este tipo de sistema meteorológico, além de aplicações para
previsão de ventos intensos e potenciais usos no meio operacional de previsão do tempo. Com
a utilização de imagens de satélite no canal infravermelho termal foi possível obter os 115
SCMs e 382 casos de convecção não-organizada ocorridos entre 2005 e 2010 que serviram
como base do estudo. A partir de dados de reanálises do Climate Forecast System Reanalysis
(CFSR) foi possível obter os campos sinóticos médios para os dois conjuntos de sistemas.
Estes mostraram uma diferença mais evidente nos níveis de 250 hPa e 500 hPa, indicando
forte contribuição do núcleo do Jato de Altos Níveis e de um cavado em níveis médios na
organização dos SCMs, condição ausente nos casos de convecção não-organizada. Usando
métodos estatísticos foram obtidos os melhores parâmetros meteorológicos que compuseram
4 novas versões de índices de SCMs. Estes foram avaliados estatisticamente pelo seu poder de
detecção de SCMs. Teve-se como resultado um índice de SCM para a América do Sul (SAMCS
Index) que conseguiu detectar duas vezes mais SCMs que o MCS Index em um dos
parâmetros de distâncias avaliados entre os pontos de máximos valores dos índices e os locais
de iniciação dos SCMs observados. Apesar de ter sido elaborado a partir de SCMs com
duração superior a 6 horas, o SA-MCS Index conseguiu detectar com sucesso o
desenvolvimento e deslocamento em um caso de SCM avaliado que possuía menor duração.
Além disso, obteve êxito com a utilização de produtos de previsão do modelo Global Forecast
System (GFS). Em outro estudo, ao longo da estação quente no Rio Grande do Sul (RS), o
SA-MCS Index foi avaliado com um horizonte de previsão de 24 horas, diariamente. Os
resultados mostraram que todos os SCMs ocorridos no RS, bem como todos os eventos
severos registrados pela Defesa Civil do RS, ocorreram em dias com indicativo de
desenvolvimento para SCMs sobre o RS segundo o SA-MCS Index. Apesar do MCS Index
também conseguir detectar todos os SCMs e eventos severos, este possuiu uma razão de falso
alarme mais de duas vezes maior comparado ao SA-MCS Index desenvolvido. Outra
aplicação do SA-MCS Index observada foi para a previsão de regiões com potencial para
ventos intensos através do acoplamento a índices de rajada de vento (Windex e Gustex),
modificados para a região, que apresentaram probabilidade de detecção superior a 80% dos
casos de ventos intensos associados a SCMs, gerando uma taxa de falso alarme que não
ultrapassa 40%. Desta forma, verifica-se um potencial uso do SA-MCS Index acoplado à
indices preditores de vento intenso que podem ser de grande valia para os setores de energia e
transporte. Além disso, o SA-MCS Index utilizado como ferramenta decisória de ativação de
simulações de alta resolução permite reduzir consideravelmente os custos computacionais. | por |
dc.contributor.advisor1 | Anabor, Vagner | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5770274675104746 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Puhales, Franciano Scremin | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7752837354645381 | por |
dc.contributor.referee1 | Teixeira, Mateus da Silva | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0531249234182600 | por |
dc.contributor.referee2 | Quadro, Mario Francisco Leal de | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/4111514204790887 | por |
dc.contributor.referee3 | Piva, Everson Dal | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/6060284080248352 | por |
dc.contributor.referee4 | Demarco, Giuliano | |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/1717623556102600 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7026323713868024 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Meteorologia | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Meteorologia | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |