Assinaturas de radar polarimétrico de sistemas precipitantes atuantes no Leste do Nordeste do Brasil
A Doppler S-Band polarimetric weather radar is an important tool for estimation precipitation and, consequently, for assenssing of meteorolofical systems operating in the region covered by the radar. Currently, we have a radar installed in the city of Parnamirim (metropolitan region of Natal), Ri...
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| Autor principal: | |
|---|---|
| Outros Autores: | |
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | pt_BR |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32688 |
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Estimativa de precipitação Pluviômetros Validação Variáveis polarimétricas |
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Estimativa de precipitação Pluviômetros Validação Variáveis polarimétricas Queiroz, Amanda Carolina da Silva Assinaturas de radar polarimétrico de sistemas precipitantes atuantes no Leste do Nordeste do Brasil |
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A Doppler S-Band polarimetric weather radar is an important tool for estimation
precipitation and, consequently, for assenssing of meteorolofical systems operating in the
region covered by the radar. Currently, we have a radar installed in the city of Parnamirim
(metropolitan region of Natal), Rio Grande do Norte, in the East of Northeast Brazil,
operated by the National Center for Monitoring and Natural Disaster Alerts (Cemaden).
Due to the ability of the radar to estimate precipitation in three dimensions and the physical
properties of hydrometeors, this work proposes the following objectives: i) validate the
radar estimates with automatic rain gauges, ii) evaluate the polarimetric characteristics of
the precipitating systems in the year 2014 and iii) analyze a natural disaster event that
occurred in the region using radar data. The study area is centered on the area monitored
by radar with a coverage of 181 thousand km2
, which was divided into two sub-regions for
a more punctual analysis in which they were defined as R1 (West Region) and R2 (East
Region) were defined for presenting different precipitation regimes. For this, data from the
polarimetric variables were used: horizontal reflectivity, differential reflectivity, specific
differential phase and correlation coefficient extracted from the volumetric sweeps of the
radar and data from 4 rainfall stations from Cemaden and INMET that are distributed in
the state of Rio Grande do Norte. The data were used in statistical analysis with the
generation of representative fields, for example, frequency histograms and vertical mean
profiles. The validation of the radar data showed the instrument's ability to estimate the
daily precipitation of the regions, presenting an average BIAS of approximately -5 mm/day
and an average correlation of 0.74. The radar showed high sensitivity in the warm and
mixed phases of the precipitating systems with different top heights of 20 dBZ, in addition
to showing that the two regions studied have completely different microphysical
signatures, with R1 marked by intense and deep convection, with systems reaching height
of 15 km with top of 20 dBZ and R2 marked by stratiform precipitation. This study is the
first to use polarimetric radar data to present the microphysical differences of the systems
in Northeast Brazil, therefore it represents a significant contribution in the literature. |
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Gonçalves, Weber Andrade |
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Gonçalves, Weber Andrade Queiroz, Amanda Carolina da Silva |
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Queiroz, Amanda Carolina da Silva |
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ri-123456789-326882021-06-15T17:16:35Z Assinaturas de radar polarimétrico de sistemas precipitantes atuantes no Leste do Nordeste do Brasil Queiroz, Amanda Carolina da Silva Gonçalves, Weber Andrade http://lattes.cnpq.br/0240496192466261 http://lattes.cnpq.br/3901367142857642 Oliveira, Cristiano Prestrelo de http://lattes.cnpq.br/2461244145338043 Mattos, Enrique Vieira http://lattes.cnpq.br/8010078550088178 Oliveira, Rômulo Augusto Jucá http://lattes.cnpq.br/1970175143919223 Biscaro, Thiago Souza http://lattes.cnpq.br/4731526564386622 Estimativa de precipitação Pluviômetros Validação Variáveis polarimétricas A Doppler S-Band polarimetric weather radar is an important tool for estimation precipitation and, consequently, for assenssing of meteorolofical systems operating in the region covered by the radar. Currently, we have a radar installed in the city of Parnamirim (metropolitan region of Natal), Rio Grande do Norte, in the East of Northeast Brazil, operated by the National Center for Monitoring and Natural Disaster Alerts (Cemaden). Due to the ability of the radar to estimate precipitation in three dimensions and the physical properties of hydrometeors, this work proposes the following objectives: i) validate the radar estimates with automatic rain gauges, ii) evaluate the polarimetric characteristics of the precipitating systems in the year 2014 and iii) analyze a natural disaster event that occurred in the region using radar data. The study area is centered on the area monitored by radar with a coverage of 181 thousand km2 , which was divided into two sub-regions for a more punctual analysis in which they were defined as R1 (West Region) and R2 (East Region) were defined for presenting different precipitation regimes. For this, data from the polarimetric variables were used: horizontal reflectivity, differential reflectivity, specific differential phase and correlation coefficient extracted from the volumetric sweeps of the radar and data from 4 rainfall stations from Cemaden and INMET that are distributed in the state of Rio Grande do Norte. The data were used in statistical analysis with the generation of representative fields, for example, frequency histograms and vertical mean profiles. The validation of the radar data showed the instrument's ability to estimate the daily precipitation of the regions, presenting an average BIAS of approximately -5 mm/day and an average correlation of 0.74. The radar showed high sensitivity in the warm and mixed phases of the precipitating systems with different top heights of 20 dBZ, in addition to showing that the two regions studied have completely different microphysical signatures, with R1 marked by intense and deep convection, with systems reaching height of 15 km with top of 20 dBZ and R2 marked by stratiform precipitation. This study is the first to use polarimetric radar data to present the microphysical differences of the systems in Northeast Brazil, therefore it represents a significant contribution in the literature. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Um radar de dupla polarização Doppler Banda-S é uma importante ferramenta para a estimativa da precipitação e, consequentemente, para a avaliação dos sistemas meteorológicos atuantes na região de abrangência do radar. Atualmente, encontra-se instalado na cidade de Parnamirim (região metropolitana de Natal), Rio Grande do Norte, no Leste do Nordeste do Brasil, operado pelo Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden). Devido a capacidade do radar em estimar a precipitação em três dimensões e as propriedades físicas dos hidrometeoros, esse trabalho propõe os seguintes objetivos: i) validar as estimativas do radar com pluviômetros automáticos, ii) avaliar as características polarimétricas dos sistemas precipitantes no ano de 2014 e iii) analisar um evento de desastre natural ocorrido na região por meio de dados de radar. A área de estudo é centrada na área monitorada pelo radar com uma abrangência de 181 mil km2 , que foi dividida em duas sub-regiões para uma análise mais pontual. As duas subregiões foram denominadas como R1 (Região Oeste) e R2 (Região Leste) e definidas por apresentarem regimes de precipitação diferentes. Para tanto, utilizou-se dados das variáveis polarimétricas: refletividade horizontal, refletividade diferencial, fase diferencial específica e coeficiente de correlação extraídas das varreduras volumétricas do radar e dados de quatro postos pluviométricos provenientes do Cemaden e do INMET que estão distribuídos no Estado do Rio Grande do Norte. Os dados foram utilizados em análises estatísticas com geração de campos representativos como, por exemplo, histogramas de frequência e perfis médios verticais. A validação dos dados do radar mostrou habilidade do instrumento ao estimar a precipitação diária das regiões, apresentando um BIAS médio de aproximadamente -5 mm/dia e correlação média de 0,74. O radar apresentou elevada sensibilidade nas fases quente e mista dos sistemas precipitantes com diferentes alturas de topo de 20 dBZ, além de mostrar que as duas regiões estudadas possuem assinaturas microfísicas completamente diferentes, sendo a R1 marcada por convecção intensa e profunda, com sistemas chegando a altura de 15 km com topo de 20 dBZ e a R2 marcada por precipitação estratiforme. Esse estudo é o primeiro a utilizar dados de radar polarimétrico para apresentar as diferenças microfísicas dos sistemas no Nordeste do Brasil, portanto representa uma contribuição significativa na literatura. 2021-06-15T17:15:47Z 2021-06-15T17:15:47Z 2021-02-12 masterThesis QUEIROZ, Amanda Carolina da Silva. Assinaturas de radar polarimétrico de sistemas precipitantes atuantes no Leste do Nordeste do Brasil. 2021. 104f. Dissertação (Mestrado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32688 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS CLIMÁTICAS |