PREVISÃO DE FENÔMENOS ATMOSFÉRICOS PARA O ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL. Jaci M. B. Saraiva e Cláudia Jacondino de Campos

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1 PREVISÃO DE FENÔMENOS ATMOSFÉRICOS PARA O ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL Jaci M. B. Saraiva e Cláudia Jacondino de Campos dgejaci@super.furg.br cjcampos@ufpel.tche.br Departamento de Geociências-FURG Faculdade de Meteorologia UFPel Abstract This paper has as main purpose to present the meteorological community the current state of the mesoscale numerical forecast in the Rio Grande do Sul State. The used model in an operational way is the mesoscale Model (RAMS), was developed in the Colorado State University (USA). This work presents the project stages, as well as the difficulties found during the development. 1-Introdução Nos últimos anos, chuvas intensas no sul do Brasil têm causado enchente, perdas na agricultura, destruição de casas, rodovias, rede de energia e comunicação, causando miséria e morte as populações ribeirinhas. Por outro lado, estiagens prolongadas causam perdas na agricultura e trazem enorme prejuízo à população. Os sistemas sinóticos clássicos como os anticilones migratórios e sistemas frontais dentre outros, estão bem caracterizados e os modelos de simulação hoje disponíveis na rede pública, como o modelo global brasileiro e o modelo regional ETA conseguem simular com um certo grau de confiabilidade, tornando seu prognóstico mais preciso. Os sistemas de menor escala temporal e ou espacial, são ainda de difícil previsão, e em alguns casos de grande intensidade, causando intensas precipitações, algumas vezes associado com intensos ventos, podendo causar grandes prejuízos. Para melhorar a previsão destes fenômenos foram criados os modelos de mesoescala que permitem uma integração com maior resolução espacial e temporal, bem como permitem a simulação das trocas entre superfície e atmosfera adjacente de forma mais precisa do que os modelos globais. Com o objetivo de melhorar a previsão do tempo para o estado do Rio Grande do Sul, um grupo de pesquisadores das quatro universidades federais do Rio Grande do Sul, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e a Fundação Universidade do Rio Grande (FURG) em conjunto com o 8 0 Distrito de Meteorologia (INMET) e o Centro de Supercomputação do Rio Grande do Sul (CESUP) desenvolveram um projeto com o objetivo de implementar um modelo de mesoescala para monitorar e prever o tempo no estado. 2 Etapas do projeto As etapas propostas no projeto e abaixo descritas, têm sua estrutura organizacional apresentada na Figura 1. As etapas já concluídas estão representadas em negrito, as demais estão em desenvolvimento. Etapa 1 A aquisição do modelo de mesoescala da Universidade do Colorado, o Regional Atmospheric Modeling System (RAMS); Etapa 2 Instalação do modelo no computador CRAY Y-MP no CESUP; Etapa 3 Adaptação de alguns algoritmos para o computador CRAY; Etapa 3.1 Operacionalização do modelo, desde assimilação, execução e saídas gráficas; Etapa Disseminação dos campos produzidos pelo modelo;

2 Etapa Construção de um diretório público para disponibilizar os dados produzidos pelo modelo; Etapa Construção e disponibilização de alguns campos do modelo em uma homepage; Etapa 3.2- Intercâmbio com pesquisadores da área de modelagem de mesoescala e previsão do tempo; Etapa Realização do I Encontro sobre previsão em Escala Regional para o Rio Grande do Sul Etapa 3.3- Implementação das subrotinas do modelo; Etapa Implementação da assimilação de dados de superfície; Etapa Implementação das fronteiras inferiores, arquivos de solo, vegetação e temperatura da superfície do mar; 3 Resultados preliminares Inicialmente foi utilizada uma resolução espacial de 50x50 km, com período máximo de integração de 48 horas, disponibilizando os dados a cada 6 horas. Estas opções basearam-se no limite de utilização do supercomputador do CESUP. Este computador estava com a sua capacidade praticamente esgotada. Mesmo utilizando uma grade com baixa resolução espacial, porém com toda as subrotinas ativas, o modelo simulou fenômenos de mesoescala conseguindo prever precipitação diferenciada em regiões próximas. Um exemplo foi o sistema frontal observado e simulado em 30 de junho de 1998, que causou precipitação intensa, com ocorrência de granizo durante 20 minutos na cidade de Rio Grande-RS e causou chuva de fraca intensidade na cidade de Pelotas, distante apenas 60 km. Os resultados alcançados até o momento, estão aquém do desejado, pois a disseminação dos dados produzidos pelo modelo está bastante prejudicada, em parte devido a velocidade da rede internet. Uma forma alternativa de resolver, a curto prazo, o problema, foi a criação de uma homepage, disponibilizando assim alguns campos em área pública. As páginas principais desta homepage são apresentadas nas Figuras 2 a 6. Outro problema que encontramos é o atraso por parte do Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE) em fornecer os dados do modelo Global, tendo freqüentemente que ser usado o campo das 00 UTC no lugar dos das 12 UTC, causando com isso queda da qualidade do prognóstico feito pelo modelo regional. 4 Etapas Futuras Com a instalação no CESUP, do novo supercomputador, CRAY T90, será possível melhorar a resolução espacial do modelo, passando de 50x50 km para no mínimo 20x20km. Também será possível estender a área de simulação do mesmo, com o intuito de abranger o norte da Argentina, melhorando assim, o prognóstico de alguns sistemas de tempo que se formam naquela região, como por exemplo os complexos convectivos que após formarem-se no norte da Argentina deslocam-se para leste atingindo o Rio Grande do Sul. As outras etapas do projeto serão a implementação da assimilação dos dados das estações de superfície do Rio Grande do Sul, bem como a adaptação da biblioteca do modelo. A adaptação da biblioteca do modelo será feita a partir da substituição dos arquivos de solo e vegetação, construídos com dados observados na região do Colorado (EUA), por dados observados na região sul do Brasil. Esta etapa do projeto esta sendo desenvolvida em conjunto com o grupo de pesquisadores do Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel da UFPel.

3 ETAPA 1 ETAPA 2 ETAPA 3 ETAPA 3.1 ETAPA 3.2 ETAPA 3.3 ETAPA ETAPA ETAPA ETAPA ETAPA ETAPA Figura 1: Estrutura organizacional das etapas concluídas (negrito) e em desenvolvimento.

4 Figura 2: Página principal da homepage Figura 3: Página dos produtos gráficos (linhas de corrente e precipitação acumulada) Figura 4: Página dos produtos gráficos (topografia e vetor velocidade do vento)

5 Figura 5: Página dos produtos gráficos (temperatura do ar e umidade relativa) Figura 6: Página dos produtos gráficos (advecção de vorticidade relativa e altura geopotencial)