Projeto Serra do Mar SISTEMAS DE OBSERVAÇÕES E ALERTAS DE TEMPO SEVERO

Transcrição

1 Projeto Serra do Mar SISTEMAS DE OBSERVAÇÕES E ALERTAS DE TEMPO SEVERO

2 Sistemas de Observações e Alertas de Tempo Severo O sistema SOS irá monitorar algumas condições de tempo como a quantidade de chuva, localização de sistemas convectivos e a quantidade de descargas elétricas, ocorridos em um determinado tempo, por exemplo, em um dia. Estes dados serão calculados por municípios. Caso essa quantidade seja superior um determinado valor previamente estabelecido, o sistema automaticamente enviará uma mensagem para os usuários cadastrados e também fará uma indicação visual na tela do sistema SOS.

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4 Clicando no botão de informações e selecionando um município/estado o usuário irá obter dados como região, nome, área e capital do estado, além das informações sobre quantidade de chuvas e descargas elétricas ocorridas em determinado dia. No exemplo ao lado, temos as informações referentes ao município de Rosário Oeste / estado de Mato Grosso.

5 Os boletins serão gerados de acordo com os dados calculados pelo programa terralib e classificados de acordo com a necessidade do usuário para cada município. Serão exibidos em forma de relatórios. No exemplo, os dados estão classificados para os valores de chuva maior que 32 mm e para descargas elétricas maior que 10.

6 Os alertas emitirão os dados no formato de mapas. Os mapas serão divididos por estado e destacarão os municípios que apresentarem os valores definidos pelo usuário. No exemplo temos os mapas para chuva com valor maior que 32 mm.

7 1. MCS Expansão da Área > 200 x10-6 s -1 e IR < 210K. 2. VIL > 10 kg.m Probabilidade de Relâmpagos > 15% 4. Precipitação Acumulada > 80 mm. Acumulação em 12, 24, e 48 horas. 5. Índice de Severidade maior que 1 Todos Valores devem ser ajustados regionalmente e dependerão de feedbacks dos usuários.

8 Hydroestimator Radar CAPPI (Constant Altitude Plan Position Indicator) e Índice de Severidade Fortracc satelite e radar Probabilidade de Descargas Elétricas

9 Precipitação

10 Algoritimos Operacionais de Precipitação Hydroestimator (4 km 15 minutes) - IRbased (GOES-10) Vicente, G. A. et al. (2002), Exponential T x RR relationship. Uses PW, RH, texture characteristics and paralax corrections for model adjustment. Daily and instantaneous retrievals. 4 km resolution GPI (1 degree) - Daily- IR-based (GOES-10) Arkin and Meisner (1987). Resulution: 1 degree. RR = FxTx3. F = Pixel fraction below 235 K. T = interval between 2 images. 3 (mm/h): constant. Daily accumulations MSPPS/RR (AMSU/NOAA-18) - MW-based (resolution: from 4 to 15 Km) Zhao and Wang, 2002, Uses 89 and 159 GHz brightness temperatures to derive ice water path, Rainfall rate is based on ice water path and cloud thickness, 15 km resolution, Instantaneous retrievals.

11 Instantaneous retrievals: Hydroestimator and MSPPS/RR

12 Acumulação Diária: Hydroestimator and GPI

13 Hydroestimator X TRMM/3B43 and 3B42 Rainfall detection results Hydroestimator x 3B42 Accuracy: Bias: POD: FAR: CSI: HK: 0.915

14 Previsão Imediata Satélite

15 GOES-10 Image each 15 m

16 Validation process for 24th December :45 UTC. Observed 24th December :45 UTC 30 minutes Forecast initiated on 24th December :15 90 minutes Forecast initiated on 24th December : minutes Forecast initiated on 24th December :45 ACU, BIAS, POD and FAR for 30, 60, 90 and 120-minutes forecast time lead for the period 6 to11 January 2003.

17 Observed and forecasted MCS size and minimum temperature. 30-minutes forecast Relative frequency of distance classes between observed and forecasted mass center minutes forecast Time Forecast Non-Forecast Size (in %) Tmed (in K) Tmin (in K) Size (in %) Tmed (in K) Tmin (in K) % % % % % % % % Mean bias ( ) of the size (expressed in % to express the relative variation in size) and minimum temperature for forecast and non-forecast (conservative situation).

18 Descargas Elétricas

19 WV IR Channel Difference

20 Ground Lightning Network

21 T T = Tb3- Tb4 T - 2.0, >~10% Probability to have Lightning Classify as Penetrative Clouds

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23 < 235K >-2K

24 OBSERVED FORECAST 120 m

25 Previsão Imediata Radar

26 VIL (kg/m²) Conteúdo Integrado de Água Líquida Figura 4.1 Valores do parâmetro VIL, para a região do Radar de São Roque, as 18:00Z no dia 01 de novembro de Figura 4.3 Valores de refletividade em dbz, do CAPPI no nível de 3 km, as 18:30Z no dia 01 de novembro de O círculo corresponde a uma distância de 150 km do Radar de São Roque. 30 minutos mais tarde.. Figura 4.2 Valores de refletividade em dbz, do CAPPI no nível de 3 km, as 18:00Z no dia 01 de novembro de O círculo indica uma região com 150 km de raio de atuação do Radar de São Roque. VIL = topo base Mdh = topo base Z 4 / 7 dh

27 Vil (kg/m²) 06dez Z sem filtro (GRZ em São Paulo)

28 Vil (kg/m²) 06dez Z com filtro (GRZ em São Paulo)

29 Vil (kg/m²) 15dez Z sem filtro (GRZ em São Paulo)

30 Vil (kg/m²) 15dez Z com filtro (GRZ em São Paulo)

31 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00-100,00-200,00-300,00-400,00-500,00-600,00-700,00 Variação da área da estrutura de 20 dbz em função do tempo de vida 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 Variação da área da estrutura de VIL em função do tempo de vida ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 (1/A)(DA/DT)*10^6 (s^-1) Expansão (10^6*s^-1) Tempo (horas) 0,75 1,09 1,73 Tempo (horas) 0,75 1,08 1,64

32 Previsão e Comparação do tamanho da célula precipitante Previsão Fortracc - Radar 25/11/ :30Z Previsão Real Tamanho (numero pixels) 0 19:45 20:00 20:15 20:30 20:45 21:00 21:15 Hora (Z) Previsão Fortracc - Radar 25/11/ :45Z Previsão Real Tamanho (número píxels) 0 19:45 20:00 20:15 20:30 20:45 21:00 21:15 Hora (Z)

33 Radar Rain Cell Tracking and Nowcasting CAPPI 3 km 20 dbz VIL > 10 kg/m²

34 Índice de Severidade Radar

35 Os valores máximos de VIL excederam os 65 kg.m-2. Durante esse período de maior atividade convectiva (entre 17:45 GMT e 19:45 GMT) os topos médios ficaram em torno de 15 km e o DVIL máximo ultrapassou os 4 g.m-3 (não mostrado). 70 Radar São Roque - 23/11/ VIL (Max.,Med.) :45 16:00 16:15 16:30 16:45 17:00 17:15 17:30 17:45 18:00 18:15 18:30 18:45 19:00 19:15 19:30 19:45 20:00 20:15 20:30 20:45 21:00 21:15 21:30 21:45 22:00 22:15 22:30 22:45 23:00 VIL (kg/m²) Hora (GMT) Figura 4: Distribuição temporal dos valores máximos e médios de VIL para o evento ocorrido em 23/11/2005, entre 15:45 GMT e 23:00 GMT.

36 Distribuição dos Topos dos Ecos de 20, 35 e 45 dbz - Radar São Roque - nov05 - dez05 - jan06 - nov06 - dez > 1 6 Altura (km) Alt20dBZ Alt35dBZ Alt45dBZ F re q ü ê n c ia d e O c o rrê n c i a (% )

37 Distribuição de VIL - Nov/Dez / Radar São Roque >48,5 Figura 2: Distribuição da freqüência de ocorrência do parâmetro VIL, para o mês de Novembro e Dezembro de 2005 e Distribuição de DVIL Nov/Dez / Freqüência de Ocorrência (%) Freqüência de Ocorrência (%) VIL ( kg/m²) <0,3 0,3-0,5 0,5-0,7 0,7-0,9 0,9-1,1 1,1-1,3 1,3-1,5 1,5-1,7 1,7-1,9 1,9-2,1 2,1-2,3 2,3-2,5 2,5-2,7 2,7-2,9 2,9-3,1 >3.1 DVIL (g/m³) Figura 3: Distribuição da freqüência de ocorrência do parâmetro DVIL, para o mês de Novembro e Dezembro de 2005 e 2006.

38 Tempo severo foi definido como qualquer evento meteorológico que causou algum tipo de dano à superfície como granizo (GRZ), ventos de rajada (RJD), enchentes ou alagamentos. C aso D ata H ora do Início (G M T ) Hora do T érmino (G M T ) Evento L ocal de O corrência 01 04/11/ :15 20:30 G RZ - São Paulo 02 23/11/ :30 20:45 GR Z São Paulo 03 18/12/ :00 23:45 GR Z - Itú 04 21/12/ :00 00:45 Alagamentos São Paulo 05 22/12/ :30 19:45 GR Z São Paulo 06 24/12/ :15 23:15 Alagamentos São Paulo 07 03/01/ :30 03:45 Alagamentos São Paulo 08 10/01/ :00 21:15 GR Z São Paulo 09 11/01/ :30 23:45 GR Z Ibiúna, P iedade 10 01/11/ :15 20:30 RJD 18:00Z - SB K P 11 06/11/ :15 20:00 R JD 21:20 SB KP 12 18/11/ :15 23:30 Alagamentos São Paulo 13 20/11/ :15 20:30 G R Z Rio Claro 14 25/11/ :30 01:15 RJD 19:52Z - SBG R 15 27/11/ :15 19:30 R JD 17:35Z - SB M T 16 28/11/ :45 23:00 W ind Shear -20:00Z - S BSP 17 29/11/ :30 23:00 RJD 17:25Z - SBG R 18 04/12/ :00 22:30 Alagamentos São Paulo 19 06/12/ :00 22:45 GR Z São Paulo 20 15/12/ :00 22:30 GR Z São Paulo

39 Índice de Severidade Controle (considerando-se os valores máximos que ocorreram entre 45 min antes do evento severo e 45 min depois) Limiares testados 22/12/05 18/12/05 03/01/06 01/11/06 18/11/06 20/11/06 28/11/06 29/11/06 04/12/06 15/12/06 Media(M) Desvio Padrão(DP) M-2DP M-1DP M-1.5DP VIL(kg/m²) DVIL(g/m³) ALT20(km) ALT35(km) ALT45(km) Max.Ref.(dBZ) ALT.Max.Ref.(km) DH/DT(m/s) /A*DA/DT ((*10^6)/s) ALT45-ALT_0 (km) POH

40 Obrigado