Utilização dos produtos numéricos de previsão de tempo do CPTEC - Previsão de precipitação

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1 Utilização dos produtos numéricos de previsão de tempo do CPTEC - Previsão de precipitação 1

2 Bacias do SIN 1- Bacia do Rio Doce 0 2- Bacia do Rio Grande 3- Bacia do Rio Iguaçu Bacia do Rio Jacuí Bacia do Rio Jequitinhonha Bacia do Rio Manso 7- Bacia do Rio Paraguaçu 8- Bacia do Rio Parana Bacia do Rio Paranaíba 10- Bacia do Rio Paranapanema 11- Bacia do Rio Parnaíba 12- Bacia do Rio São Francisco 13- Bacia do Rio Tietê 14 - Bacia do Rio Tocantins 15- Bacia do Rio Urugurai

3 Metodologia de Avaliação dos Modelos ETA40 e ETA15

4 Correlação de Pearson Este coeficiente pode variar de -1 a +1 e mostra a intensidade da relação linear entre as duas variáveis. Análises estatísticas Foram avaliados vários índices estatísticos relacionados com a tabela de contingência. Mas a nossa análise agora será concentrada índice chamado de Razão de Falso Alarme FAR Este índice indica a probabilidade de não observar chuva acima de um determinado limite, dado que o sistema de previsão previu chuva acima deste limite. Tabela de contingência 2x2 Tabela 2 - Tabela de contingência 2 x 2. Observação Sim Não Previsão Sim a b Não c d FAR a b b 4

5 Análises estatísticas Para a aplicação desta avaliação estatística foram definidos limiares de precipitação observada, a partir de percentis previamente definidos para cada época do ano: Ex: Limiares de precipitação (mm) selecionadas para o trimestre DJF. P20 P40 P60 P80 P90 Montante - Foz do Areia Jusante - Foz do Areia Montante Capivara Jusante Capivara Montante Furnas Jusante Furnas Montante Emborcação Jusante Emborcação Montante - Três Marias

6 Avaliação do modelo ETA 40

7 Avaliação do ETA 40 Correlação diária da precipitação prevista com a observada ao longo dos 10 dias de previsão (não acumulada) 7

8 Avaliação do ETA 40 Correlação diária da precipitação prevista com a observada acumulada ao longo dos 10 dias 8

9 Avaliação do ETA 40 Índice FAR Tabela 3.6 Valores do índice FAR do modelo ETA 40 para as bacias dos rios Iguaçu e Paranapanema DJF MAM JJA SON Iguaçu Montante de Foz do Areia Iguaçu Jusante de Foz do Areia Paranapanema Montante de Capivara Paranapanema Jusante de Capivara FAR FAR FAR FAR P20 0,19 0,18 0,16 0,18 P40 0,33 0,38 0,25 0,36 P60 0,49 0,59 0,33 0,56 P80 0,67 0,68 0,54 0,6 P90 0,4 0,81 0, P20 0,21 0,15 0,14 0,35 P40 0,19 0,23 0,26 0,29 P60 0,42 0,33 0,29 0,42 P80 0,5 0,57 0,45 0,67 P ,67 0,67 0,75 P20 0,2 0,21 0,39 0,42 P40 0,35 0,32 0,42 0,56 P60 0,37 0,51 0,34 0,5 P80 0,17 0,69 0,25 0,4 P90 0 0, P20 0,16 0,2 0,22 0,28 P40 0,34 0,39 0,35 0,36 P60 0,56 0,57 0,42 0,38 P80 0,47 0,65 0,71 0,5 P90 0,33 0,78 1 0,5 Nota: Em vermelho valores do índice FAR maiores do que 0,5 e em azul valores menores ou iguais a este valor. 9

10 Avaliação dos ETA 40 Índice FAR Tabela 3.7 Valores do índice FAR do modelo ETA 40 para as bacias dos rios Grande, Paranaíba e para o trecho da bacia do rio São Francisco a montante da Uhe Três Marias DJF MAM JJA SON Grande Montante de Furnas Grande Jusante de Furnas Paranaíba Montante de Emborcação Paranaíba Jusante de Emborcação São Francisco Montante de Três Marias FAR FAR FAR FAR FAR P20 0,14 0,16 0,13 0,14 0,16 P40 0,32 0,32 0,33 0,27 0,29 P60 0,52 0,47 0,5 0,39 0,46 P80 0,69 0,7 0,61 0,56 0,63 P90 0,8 0,87 0,72 0,75 0,83 P20 0,21 0,24 0,24 0,11 0,33 P40 0,26 0,14 0,22 0,18 0,38 P60 0,32 0,31 0,24 0,19 0,31 P80 0,5 0,58 0,42 0,37 0,44 P90 0,57 0,43 0,25 0,54 0,56 P20 0,56 0,61 0,72 0,61 0,8 P40 0,55 0,63 0,71 0,59 0,74 P60 0,58 0,63 0,9 0,71 0,79 P80 0,69 0,76 0,89 0,89 0,79 P90 0,8 0,81 0,89 0,88 0,88 P20 0,15 0,15 0,27 0,14 0,2 P40 0,33 0,33 0,45 0,35 0,38 P60 0,53 0,51 0,55 0,47 0,57 P80 0,71 0,74 0,74 0,66 0,74 P90 0,88 0,74 0,84 0,75 0,82 Nota: Em vermelho valores do índice FAR maiores do que 0,5 e em azul valores menores ou iguais a este valor. 10

11 Avaliação do modelo ETA 40 x ETA 15

12 Correlação Comparação entre a correlação dos modelos ETA-15 e ETA40 para precipitação acumulada ao longo dos dias para todas as regiões avaliadas, dada pela subtração do valor absoluto das correlações (ETA15 ETA40). 12

13 Avaliação do ETA 40 x ETA 15 Iguaçu (montante de Foz do Areia) 13

14 Avaliação do ETA 40 x ETA 15 Paranapanema (montante de Capivara) 14

15 Avaliação do ETA 40 x ETA 15 Grande (montante de Furnas) 15

16 Avaliação do ETA 40 x ETA 15 São Francisco (Montante de Três Marias) 16

17 Conclusões Mesmo dispondo de uma melhor resolução espacial, os resultados do modelo ETA 15 só apresentaram uma pequena melhoria de desempenho em relação ao modelo ETA 40 para as bacias da região Sul; Para as demais regiões do SIN, as previsões do modelo ETA 15 superestimam mais a precipitação do que as previsões do modelo ETA 40, e possuem praticamente o mesmo índice de correlação; Os modelos ETA 40 e ETA 15, o erro da previsão de precipitação é maior em previsões de totais de chuva mais elevados, o que é mais significativo nas bacias da região SE/CO. 17

18 Metodologia de Remoção de Viés

19 Nos estudos de aplicação de modelos chuva-vazão desenvolvidos a partir de 2008, nas sub-bacias dos rios Grande, Paranapanema e São Francisco, verificou-se uma tendência de superestimativa dos valores de precipitação prevista pelo modelo ETA 40, com base no histórico disponível entre os anos de 1996 e 2003, principalmente naquelas que possuem desníveis mais acentuados em suas cabeceiras. Esta tendência foi, em geral, maior em bacias do Sudeste e menor em bacias do Sul Bacia do rio Grande Sub-bacia Precipitação Média Anual (mm) Pprev/Pobs Observada Prevista 1 - Camargos 1.434, ,3 1, Funil 1.400, ,4 1, Porto dos Buenos 1.499, ,4 1, Paraguaçu 1.435, ,3 1, Furnas 1.333, ,3 1, Fazenda Capão Escuro 1.532, ,6 1, Porto Colômbia 1.476, ,8 1,09 Bacia do rio Paranapanema Sub-bacia Precipitação Média Anual (mm) Pprev/Pobs Observada Prevista 1 - Campina do Monte Alegre 1.398, ,1 1, Jurumirim 1.419, ,3 1, Olaria dos Padres 1.439, ,8 1, Chavantes 1.413, ,2 1, Santa Cruz do Rio Pardo 1.415, ,7 1, Canoas I 1.373, ,0 1, Telêmaco Borba 1.663, ,2 1, Jataizinho 1.651, ,6 1, Capivara 1.422, ,2 1, Itaguagé 1.473, ,8 0, Rosana 1.367, ,5 0,93 19

20 A tendência de superestimativa é diferenciada por sub-bacia e por período do ano. Sub-bacia de Furnas Sub-bacia de Jurumirim 20

21 Metodologia Atual de remoção do Viés da Precipitação Prevista Curva de permanência da precipitação média prevista e da precipitação média observada Gráfico com pontos de mesma frequência e ajuste de equação de 2º grau Ptotpre 9dias a 2 Ptot b Ptot ETA 9dias ETA 9dias Ppre (t) P ETA(t) Ptotpre Ptot 9dias ETA 9dias 21

22 Análise da nova versão do modelo ETA 40 utilizada pelo ONS a partir de janeiro de 2013

23 NOVA VERSÃO DO MODELO ETA 40 Após a identificação de que o modelo ETA 40 estava superestimando no mês de dezembro, de forma anômala, a precipitação em parte das bacias do subsistema SE/CO, o ONS entrou em contato com o CPTEC/INPE para avaliar possíveis soluções para este comportamento do modelo. O CPTEC sugeriu que o ONS utilizasse uma versão do modelo ETA 40 com algumas mudanças no tratamento da água na atmosfera: Nesta nova versão foi reduzida a atividade de produção das chuvas convectivas (nuvens profundas) do modelo a partir de: aumento do parâmetro da escala de tempo convectiva de 3250 seg para 3600seg; aumento em cerca de 10% a umidade na atmosfera após a atividade convectiva, retendo mais umidade na atmosfera, menos água é convertida em precipitação, e finalmente uma função de eficiência da chuva foi reduzida. (Resposta do CPTEC a carta ONS-0287/300/2012 de dezembro de 2012) 23

24 Desvio da previsão de precipitação Semana de 01 a 07/12/2012 Previsto Observado 24

25 Avaliação do CPTEC com ajuste no ETA 40 Km Semana de 01 a 07/12/

26 Conclusões Em uma análise preliminar, observa-se que os resultados desta nova versão minimizaram de forma substancial as superestimativas da previsão de precipitação do modelo ETA, principalmente nas bacias dos rios Paranapanema e Grande. No entanto, ainda foram observados, de forma esporádica, totais elevados de previsão de precipitação acumulada em 24 horas, o que demonstra que nem todo o viés positivo das previsões de precipitação foi resolvido; Sendo assim, pode-se constatar que mesmo estas previsões da nova versão do modelo ETA 40, ainda necessitam de algum tipo de correção estatística. 26

27 OBRIGADO!!!!!! 27

28 Zelândia Veríssimo Conquista UHE Volta Grande Lagoa Conceição das Alagoas Usina Junqueira UHE Porto Colômbia Desemboque SE Jaguara Fazenda São Domingos UHE Masc. de Moraes Ituverava UHE Luiz Carlos Barreto (Estreito) Ponte Joaquim Justino Fazenda Poço Bonito Delfinópolis SE Pimenta Ipuã Formiga Fazenda Sassafras Franca Fazenda Santa Cecília UHE Furnas Fazenda Boa Sorte Itaú de Minas Ponte Fernão Dias Candéias Guapé Usina Santana São Tiago Santana do Jacaré Brodosqui -21 Carmo do Rio Claro Cobiça Antinópolis Ilicínea Bom Sucesso Coqueiral Campos Gerais Guaranésia Guaxupé Usina Nepumoceno Juréia Três Pontas Usina Couro do Cervo Itumirim -21 Porto Tiradentes Porto do Elvas Barroso Vila Rio das Mortes Ibituruna Carandaí Usina São João del Rei Boa Esperança Fazenda Fazenda Santo Antônio II Carvalhais Resende Costa SE Barbacena Usina Barbacena Campolide UHE Itutinga SE Itutinga Fama Carmo da Cachoeira Alfenas Luminárias Carrancas M. de Deus Paraguaçu Porto Dos Buenos UHE Poço Fundo Ibertioga Santana do Garembeu Cruzília Fazenda Juca Casimiro Conceição Do Rio Verde Usina Do Chicão Fazenda Cachoeira Baependi Caxambu Silvianópolis Careaçu -22 Cristina SE Pouso Alegre Bom Jesus da Penha Aiuruoca Carvalhos SE Liberdade -22 Vargem do Cervo Faz.Laranjeiras S.Vicente Faz.Paraíba Andrelândia B.Jardim Três Corações Monsenhor Paulo Palmela Dos Coelhos Usina Congonhal Alagoa Pouso Alto Pte Costa Santa Rita do Sapucaí Itanhandu Virginia São João de Itajubá Ponte do Rodrigues Bairro Santa Cruz Conceição dos Ouros UHE Xicão Brasópolis Maria da Fé Bairro do AnaldinoUHE São Bernardo Cambuí (Csme) Fazenda da Guarda (Parque) Sapucaí-Mirim