Resultados do modelo MesoNH para tempestade de 03/01/2017

Transcrição

1 Resultados do modelo MesoNH para tempestade de 03/01/2017 2ª Reunião Científica do Projeto SOS-Chuva 1 de Dezembro de 2017 Kleber P. Naccarato & André A. R. Morais

2 Meso-NH Modelo mesoescala não-hidrostático Não operacional - voltado para pesquisa Convecção resolvida em altas resoluções (3-1 km) Microfísica completa - todas partículas representadas Eletrificação e relâmpago - Esquema CELLS

3 Tempestade de 03/01/2017 Intensa atividade convectiva ao longo da Serra da Mantiqueira e em toda região central do estado de SP

4 Tempestade de 03/01/2017 Intensa atividade convectiva ao longo da Serra da Mantiqueira e em toda região central do estado de SP

5 Tempestade de 03/01/2017 Intensa atividade convectiva ao longo da Serra da Mantiqueira e em toda região central do estado de SP

6 Tempestade de 03/01/2017 Intensa atividade convectiva ao longo da Serra da Mantiqueira e em toda região central do estado de SP

7 Tempestade de 03/01/2017 Intensa atividade convectiva ao longo da Serra da Mantiqueira e em toda região central do estado de SP

8 Tempestade de 03/01/2017 Intensa atividade convectiva ao longo da Serra da Mantiqueira e em toda região central do estado de SP

9 Tempestade de 03/01/2017 Intensa atividade convectiva ao longo da Serra da Mantiqueira e em toda região central do estado de SP

10 Tempestade de 03/01/2017 Intensa atividade convectiva ao longo da Serra da Mantiqueira e em toda região central do estado de SP

11 Tempestade de 03/01/2017 Intensa atividade convectiva ao longo da Serra da Mantiqueira e em toda região central do estado de SP

12 Tempestade de 03/01/2017 Atividade elétrica a partir das 16 UTC

13 Tempestade de 03/01/2017 Atividade elétrica a partir das 16 UTC

14 Tempestade de 03/01/2017 Atividade elétrica a partir das 16 UTC

15 Tempestade de 03/01/2017 Atividade elétrica a partir das 16 UTC

16 Tempestade de 03/01/2017 Atividade elétrica a partir das 16 UTC

17 Tempestade de 03/01/2017 Atividade elétrica a partir das 16 UTC

18 Configurações do modelo Três domínios centrados em Campinas

19 Configurações do modelo 1º Domínio 200 x 200 pontos 12 km de resolução 36 s - resolução temporal Microfísica - ICE3

20 Configurações do modelo 2º Domínio 240 x 240 pontos 3 km de resolução 9 s - resolução temporal Microfísica - ICE3

21 Configurações do modelo 3º Domínio 300 x 240 pontos 1 km de resolução 3 s - resolução temporal Convecção resolvida Microfísica - ICE3 Eletrificação ativada

22 Resultados Cortes verticais e horizontais para visualização das saídas do modelo 1. Posição da convecção Posição dos hidrometeoros com temperatura do topo de nuvem 2º domínio 2. Intensidade da convecção e campo elétrico 3. Perfil da atividade de raios em todo o domínio durante a simulação

23 Resultados Convecção - posição

24 Resultados Convecção - posição

25 Resultados Convecção - posição

26 Resultados Convecção - posição

27 Resultados Convecção - posição

28 Resultados Convecção Posição Modelo foi capaz de reproduzir as principais características convectivas na simulação em baixas resoluções: - Posição, horário, movimento (Noroeste) Ausência de convecção abaixo de 23.5ºS

29 Resultados Convecção Campo elétrico

30 Resultados Convecção campo elétrico Corte horizontal Foco em célula sobre Campinas

31 Resultados Convecção campo elétrico Corte horizontal Foco em célula sobre Campinas

32 Resultados Convecção campo elétrico Corte horizontal Foco em célula sobre Campinas Cortes seguem regiões de máxima convecção e 𝐸 Grande distância entre máximo de convecção e 𝐸 - 20 km as 19h

33 Resultados Convecção campo elétrico Corte horizontal Foco em célula sobre Campinas Cortes seguem regiões de máxima convecção e 𝐸 Grande distância entre máximo de convecção e 𝐸 - 20 km as 19h Severidade da tempestade

34 Resultados Convecção campo elétrico Corte horizontal Foco em célula sobre Campinas Cortes seguem regiões de máxima convecção e 𝐸 Grande distância entre máximo de convecção e 𝐸 Severidade da tempestade Sem convecção e 𝐸 abaixo de 23.5º S - rede detectou relâmpagos

35 Resultados Atividade elétrica

36 Resultados Atividade elétrica Stroke/min Quantidade de raios aceitável (SAUN2) Grande diferença entre perfis

37 Resultados Atividade elétrica Analisando a posição dos raios simulados observa efeitos significativos de borda Superestimação da quantidade de raios gerados nas bordas Ausência completa de descargas em regiões muito ativas (determinado pela rede) Descargas geradas apenas onde há campo elétrico simulado com exceção do período entre 15 16UTC Movimento geral da atividade elétrica, SSE, foi observado

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45 Resultados Análise espacial evidencia problemas que levaram à grande diferença no perfil Grande influência de efeitos não-realísticos nas bordas

46 Resultados Análise espacial evidencia problemas que levaram à grande diferença no perfil Grande influência de efeitos não-realísticos nas bordas

47 Resultados Análise espacial evidencia problemas que levaram à grande diferença no perfil Grande influência de efeitos não-realísticos nas bordas Há campo elétrico simulado. Nem todos os raios da borda devem ser classificados como nãorealísticos (seta vermelha)

48 Rede EFM (Electric Field-Mill) - Validação

49 Rede EFM (Electric Field-Mill)

50 Interpolação dos dados da rede EFM

51 Interpolação dos dados da rede EFM

52 Interpolação dos dados da rede EFM

53 Interpolação dos dados da rede EFM Está sendo avaliado agora o método matemático de interpolação dos dados medidos pontualmente pelos sensores a fim de verificar determinados comportamentos anômalos nos dados Inversões abruptas de campo em um intervalo de 5min Não correlação das áreas de campo intensos com a ocorrência de descargas atmosféricas Intermitência dos dados dos sensores em tempo real Necessário o reprocessamento dos dados

54 Trabalhos Futuros Trabalho sobre o modelo Meso-NH em fase final Publicação em 2018 Reprocessamento dos dados dos EFM (re-interpolação) com novos parâmetros Ampliação das simulações do Meso-NH para outros casos

55 Conclusões Meso-NH é uma boa ferramenta para pesquisa e estudo de nuvens Representação detalhada da microfísica e bons resultados para convecção como um todo Capaz de simular carga e campos elétricos na nuvem, bem como gerar descargas elétricas Esquema de eletrificação sofre com efeitos de borda, gerando grande quantidade de descargas em locais não contemplados pelos dados observados Ausência de convecção em regiões inferiores do domínio (abaixo de 23.5º S) levou à não representação de descargas observadas pela rede BrasilDAT