Usos de Imagens de Satélite, Estimativa Quantitativa de Precipitação e Previsão de Precipitação a Curto Prazo pela Agência de Meteorologia do Japão

Transcrição

1 Usos de Imagens de Satélite, Estimativa Quantitativa de Precipitação e Previsão de Precipitação a Curto Prazo pela Agência de Meteorologia do Japão 26 de Fevereiro de 2014 Departamento de Previsão, Divisão de Previsão, Agência de Meteorologia do Japão Centro de Prevenção de Desastres Meteorológicos da Região Ásia-Pacífico Nonaka Nobuhide

2 Monitoramento Meteorológico em tempo real via imagens de satélite

3 Tipos de nuvens de fenômenos climáticos rigorosos Tipos de nuvens: É possível dividir as nuves em tipos de acordo com observações de imagens de satélite. Estas divisões chamamos de tipos de nuvens (Inglês: cloud patterns ). Tipos de nuvens de eventos climáticos severos: Entre os diversos tipos existentes, os tipos abaixo normalmente são observados com chuvas fortes, tornados e relâmpagos. Quando vistos em imagens de satélite é importante ter atenção para os riscos de surgimento de fenômenos meteorológicos graves. Faixa de nuvens de frente Nuvens em forma de cenoura Aglomerados de nuvens cúmulos-nimbos (CBs)

4 Faixa de Nuvens de Frente: O acúmulo formador de nuvens altas, médias e baixas, que possui mais de 60 milhas náuticas (110km) de largura e mais de 4 vezes em comprimento, é chamado de faixa de nuvens de frente. Esta faixa corresponde às frentes quentes, frias, estacionárias e oclusas dos mapas meteorológicos. Contudo, esta faixa de nuvens nem sempre coincide nas fotos de satélite com as frentes de ar dos mapas meteorológicos. No hemisfério norte, tem-se cuidado com áreas de alto brilho (que aparecem brancas nas imagens em infravermelho) próximo à extremidade sul das faixas de nuvens de frente, onde são comuns eventos meteorológicos mais violentos. Contudo, é possível a ocorrência destes fenômenos violentos não somente dentro da faixa de nuvens, mas também em áreas um pouco mais afastadas do lado aquecido destas faixas (lado sul quando vistas no hemisfério norte). Faixa de Nuvens Comprimento = >4 Largura = 1 >60 milhas náuticas 雲バンド Faixa de Nuvens

5 Exemplo de faixa de nuvens de frente (2 de Setembro de 2014, _0530UTC) imagem em infravermelho Mapa meteorológico (02_00UTC) T1317

6 Exemplo de faixa de nuvens de frente (2 de Setembro de 2014, _0530UTC) imagem em infravermelho Mapa Meteorológico (02_00UTC) T1317

7 Nuvens em forma de cenoura: Este tipo de nuvem, como na imagem abaixo, tem formato de cenoura ou ponta de pincel. As outras partes para além da ponta do pincel são formadas geralmente por nuvens altas e espessas, e nesta área não costumam ocorrer fenômenos mais graves. Mas a ponta do pincel e suas imediações são formadas por nuvens cúmulos-nimbos grandes, o que exige muito cuidado devido a probabilidade de fenômenos violentos. Estas nuvens costumam durar cerca de 10 horas, mas em alguns casos raros podem durar por mais de 24 horas de forma intermitente, mudando de localização, o que exige atenção. Esquema de nuvem em forma de cenoura Nuvens altas e espessas Ponta do pincel Nuvens cúmulos-nimbos grandes

8 Exemplo de nuvem em forma de cenoura, 28 de Julho de 2013, 01UTC Imagem em infravermelho L L Mapa Meteorológico (28_00UTC) H

9 Exemplo de nuvem em forma de cenoura, 28 de Julho de 2013, 01UTC Imagem visível L L Mapa Meteorológico (28_00UTC) H

10 Aglomerado de nuvens cúmulos-nimbos (CBs): Em um plano horizontal uma célula de convecção, responsável por originar nuvens de cúmulos-nimbosa, não passa de poucos quilômetros de tamanho, tornando impossível diferenciar o desenvolvimento e surgimento de nuvens cúmulos-nimbos isoladas a partir de imagens de satélite comuns. Contudo, no caso destas células se organizarem, há casos onde é possível verigicar o surgimento de nuvens cúmulos-nimbos gigantescas em imagens de satélite. Este tipo de agrupamento de células de convecção é denominado de aglomerado de nuvens cúmulos-nimbos (CBs). Este fenômeno é comum em áreas oceânicas tropicais, mas durante os meses quentes do ano podem surgir em latitudes altas e médias. É preciso cuidado redobrado nestes casos, visto que o aglomerado, formado por vários sistemas de convecção, pode gerar fenômenos muito violentos. 1 Célula de convecção Escala horizontal = alguns km Agrupamento de Células Escala horizontal = dezenas de km Cél. Cél. Cél. Cél. Cél. Cél. Cél. Cél. Cél.

11 Exemplo de Aglomerado de CBs 18 de Set. de 2012, 06UTC Imagem em infravermelho L Mapa Meteorológico (18_00UTC)

12 Exemplo de Aglomerado de CBs 18 de Set. de 2012, 06UTC Imagem visível L Mapa Meteorológico (18_00UTC)

13 Observação de Ciclones tropicais: Os tufões (ciclones tropicais) são formados em áreas marinhas tropicais. Estes fenômenos são responsáveis por muitos danos no Leste Asiático, incluindo o Japão. Acima do oceano em zonas tropicais, são poucos os postos de observação climática, o que dificulta a previsão do surgimento e progressão dos tufões somente com dados dos postos de medição terrestres. As imagens de satélite são indispensáveis para monitorar o surgimento e desenvolvimento destes fenômenos, visto ser possível acompanhar as nuvens em uma ampla área. 4 Nov. 00UTC 5 Nov. 00UTC 6 Nov. 00UTC 7 Nov. 12UTC Imagens de satélite do tufão HAIYAN (tufão no.30), que causou grandes danos nas Filipinas em Nov. 00UTC: formação, 7 Nov. 12UTC: pico de intensidade, 8 Nov. 00UTC: Chegada ao sul das Filipinas 8 Nov. 00UTC

14 Usos de Estimativa Quantitativa de Precipitação (QPE) e Previsão Quantitativa de Precipitação (QPF)

15 Atualmente, a previsão do tempo já não erra tanto... Avanços técnicos de medição Progressos na predição numérica Melhoras na eletrônica Troca de dados meteorológicos em nível internacional A previsão do tempo para o público melhorou muito se comparada com o que era (Quando, onde, quanto...) Mas os desafios da Agência de Meteorologia não param por aí...

16 Padrões para Avisos de Alerta e Precaução Exemplo: Cidade de Shizuoka (zona sul) Alerta Elemento Critérios de emissão Fortes chuvas (enchentes) Fortes chuvas (deslizamentos) Inundação Tempestade Tempestade de Neve Nevasca Ressaca do Mar Maré de Tempestade Precipitação Índice pluviométrico do solo Precipitação Índice pluviométrico da bacia Velocidade do vento (média de 10 minutos) Velocidade do vento (média de 10 minutos) Profundidade da neve acumulada Altura significativa da onda Elevação Planície: 110 mm (3hs) Montanha: 100 mm (1h) 135 Planície: 110 mm (3hs) Montanha: 100 mm (1h) Bacia do Rio Okitsu: 22 Bacia do Rio Nagano: 10 Terra: 20 m/s Mar: 25 m/s Terra: 20 m/s, acompanhado de neve Mar: 25 m/s, acompanhado de neve 10cm / 24h (Região de montana: 20 cm/24h) 6,0 m 1,5 m

17 Determinação de Alertas e Avisos Alerta de Chuva Forte (Enchente),,,, Alerta de Inundação Inundação de águas interiores Critério de Precipitação Gráfico de Dispersão (Desastres e Índices) Alerta de Inundação Inundação prolongada Precipitação de período curto (Ex: 1h de precipitação) Índices de longo prazo (Ex: Índice pluviométrico de bacia) Critério composto Critério de índice pluviométrico de bacia Alerta de Inundação transbordamento de rios Ex. Calculadas as inundações que afetaram mais de 10 residências

18 Processo até Emissão de Alerta Ex: Alerta de Fortes Chuvas (deslizamentos e enchentes) e Alerta de Inundação Fase 1. Medição de Precipitação (Dados combinados de radar e AMeDAS) Repasse Fase 2. Previsão e análise de precipitação (Estimativa e Previsão, QPE e QPF) Repasse Fase 3. Cálculo de índices (Índices pluviométricos de bacia e solo) Atualização automática (cada 30 min.) Fase 4. Emissão de Alerta (se atinge critérios)

20 Sistema de Medição (Pluviômetros e radares) Pluviômetros Radares Agência de Meteorologia do Japão: Ministério do Território, Infraestrutura, Transporte e Turismo: Governos locais: Radares da Agência de Meteorologia do Japão: 20 Radares do Ministério do Território, Infraestrutura, Transporte e Turismo: 26

22 Mapa de Precipitação Radar-AMeDAS - QPE Correção de dados de radar precipitação Radar Pluviômetro Normalmente a previsão de radar não corresponde à precipitação real, tornando necessário corrigir os dados do pluviômetro. Combinação de mapas de dados de radares corrigidos de cada local coeficiente de correlação: QPE Mapa de Precipitação Radar-AMeDAS (Estimativa Qualitativa de Precipitação, QPE) Precipitação por hora A cada 30 min. Grade de 1 km Elaboração terminada e anunciada 15 minutos após medição Pluviômetro

23 Previsão de precipitação em curtos períodos (VSRF) - QPF Pergunta: O que é? Resposta: é a previsão de precipitação calculada a partir de análise de radar e sistema AMeDAS utilizando previsão numérica de mesoescala. [Cuidados] Divulgada para cada 30 minutos num período de até 6 horas. Maior percentual de previsões numéricas para horas mais distantes no futuro (percentual de previsão numérica aumenta para cada hora prevista). Leva em consideração efeitos da topografia na precipitação. CSI Horas previstas (por hora)

24 Comparação de medição e previsão de precipitação em curtos períodos Resultado de medições Previsão de precipitação em curtos períodos mapa topográfico

25 Processo até Emissão de Alerta Ex: Alerta de Fortes Chuvas (deslizamentos e enchentes) e Alerta de Inundação Fase 1. Medição de Precipitação (Dados combinados de radar e AMEDAS) Repasse Fase 2. Previsão e análise de precipitação (Estimativa e Previsão, QPE e QPF) Repasse Fase 3. Cálculo de índices (Índices pluviométricos de bacia e solo) Atualização automática (cada 30 min.) Fase 4. Emissão de Alerta (se atinge critérios)

26 Índice pluviométrico do solo(risco de deslizamentos) Medição Precipitação total Previsão Precipitação por hora Precipitação por hora Deslizamento 土壌雨量指数 Water Index Índice pluviométrico do solo / precipitação total Índice pluviométrico do solo 総貯留量

27 Índice de precipitação de bacia (risco de inundação) Precipitação Índice pluviométrico de bacia Medição Previsão Nível do rio Tempo Precipitação (QPE, QPF) Índice pluviométrico de bacia Escoamento nos rios Quantidade escoada pelo rio Índice pluviométrico de bacia Calculado a cada 5km para rios de mais de 15km de extensão (Mais de rios no Japão)

28 Índice pluviométrico de bacia(riscos de danos por inundação) Nível da água Índice pluviométrico de bacia Coleta de precipitação da bacia Bacia fluvial Índice pluviométrico de bacia Considerada diferença de tempo para escoamento da chuva Considerada diferença de tempo da corrente Área passível de alerta 降水量流域雨量指数

30 Alertas para Municípios Alertas(7) Avisos de cautela(16) Tempestade Tempestade de Neve Inundações Fortes Chuvas Nevasca Maré de Tempestade Ressaca do Mar Fortes Chuvas Ventos Fortes Vento com Neve Nevasca Névoa densa Trovoada Seca Avalanches Acreção de Neve Geada Inundação Temperaturas Baixas Maré de Tempestade Ressaca do Mar Derretimento de Neve regiões (Por município) 6h36 manhã de 8 Setembro de 2010 (UTC) Desde km

31 Sistema de auxílio a previsões O meteorologista faz avaliações em tempo real, definindo distribuição das chuvas e alimentando os dados no sistema. Blocos de 5km Meteorologistas costumam ter que ser precisos com suas informações sobre o clima em um curto tempo. 0 40km O sistema de auxílio a previsões visa ajudar nos anúncios de alertas, fornecendo automaticamente informações sobre o horário e região apropriados para emissão dos dados meteorológicos, e previsões pluviométricas para o meteorologista. Alerta Aviso de cautela

32 Produtos secundários de medições e previsões (índices) Pluviômetro QPE QPF Índice pluviométrico do solo Radar Intensidade de Eco Gráfico Composto Previsão Numérica Índice pluviométrico de bacia Intensidade de Eco Altura de Eco Altura de Eco Previsão de Tornados Raios em tempo real (now-casting)

33 Obrigado pela atenção!