IV GEGE Potencialidades do Sinal GNSS no Monitoramento da Atmosfera. Luiz Fernando Sapucci PPGCC-FCT/UNESP Luiz Augusto Toledo Machado

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Campus de Presidente Prudente Faculdade de Ciências e Tecnologia Programa de Pós Graduação em Ciências Cartográficas IV GEGE Potencialidades do Sinal GNSS no Monitoramento da Atmosfera MODELAGEM DINÂMICA DO ATRASO ZENITAL TROPOSFÉRICO RICO PARA AMÉRICA DO SUL EMPREGANDO PREVISÃO O NUMÉRICA DE TEMPO Luiz Fernando Sapucci PPGCC-FCT/UNESP Luiz Augusto Toledo Machado DSA-CPTEC/INPE João Francisco Galera Monico PPGCC-FCT/UNESP unesp

2 Introdução unesp Modelagem do Atraso Zenital Troposférico: Modelos teóricos a partir de uma atmosfera padrão (Hemisfério Norte); Duplas diferenças para bases curtas; Aplicação de modelos teóricos com resíduos estimados a partir das observações GPS, após serem parametrizados; Correções e sua taxa de variação (DGPS, WADGPS). Mais uma alternativa na modelagem do ZTD: Modelagem Dinâmica do Atraso zenital Troposférico empregando modelo Numérico de Previsão de Tempo

3 Atraso Zenital troposférico atraso troposférico: ROP 6 = S S g = 10 Nds om o emprego das ções de mapeamento: Dztrop = 10 Componente 6 ( k1 Rh h0 Hidrostática ρ ) dh h 0 ( k ' 2 e T Componente Z 1 w + Úmida k 3 e T 2 Z 1 w ) dh unesp

4 Comportamento do atraso troposférico sobre a América do Sul omponente Hidrostática Dzh = (2, x10 3 ) (1 0,0026 cos P 0 2ϕ 0,00028 h 0 ) Componente Úmi ZWD = 10 6 h 0 ( k ' 2 e T Z e T 1 1 w + k3 Z 2 w )

5 odelagem Dinâmica do Atraso troposférico MODELO DE CIRCULAÇÃO GERAL ATMOSFÉRICO DO CPTEC National Centers for Environmental Prediction (NCEP); Resoluções: 28 camadas na vertical 100x100 Km de 20resolução horizontal; ontal; Ele é rodado para previsão de sete dias nos horários e 12 UTC. 10 O O tratamento dinâmico da atmosfera é realizado a partir das Leis físic Altitude (km) Altitude (km) Lançamento 21:00 10/07/ Umidade Relativa (%) Lançamento 21:00 13/07/2000 básicas que governam os movimentos atmosféricos; Temperatura ( C)

6 PREVISÕES DO ATRASO ZENITAL TROPOSFÉRICO PARA A AMÉRICA DO SUL Atualmente já se esta sendo gerado operacionalmente pelo DSA (Divisão de Satélites e Sistemas Ambientais) CPTEC INPE em Cachoeira Paulista-SP em conjunto com a FCT-UNESP e disponibilizadas ilizadas via Internet no seguinte endereço:

7 Valores dos indicadores de qualidade das previsões do ZTD obtidos pela comparação com as estimativas GPS Análise de Qualidade das previsões mparação das predições do ZTD m estimativas a partir de: ados GPS de 10 estações da MC; oftware GOA-II; osicionamento por Ponto de alta cisão; unção de NIELL; eríodo: março de Três grupos: RMS < 4.0 cm 4.0 < RMS < 6.0 cm RMS > 6.0 cm Legenda Estações da RBMC utilizadas na avaliação das predições do ZTD;

8 Comparações do ZTD: GIPSY x Radiossondas x Previsões unesp adiossondas: Medidas in loco das variáveis tmosféricas envolvidas no cálculo o ZTD; Sensores de temperatura, pressão, umidade relativa e sistema de posicionamento para determinar direção e velocidade do vento. Radiossondas lançadas em uritiba foram utilizadas na omparação dos valores do ZTD. Estatísticas com relação as radiossondas: Erro médio ZTD/GPS: 0.2 cm Erro médio Predições: 9.2 cm RMS ZTD/GPS: 1.6 cm RMS Previsões: 9.4 cm

9 Vantagens da modelagem Dinâmica do ZTD Considera todas as variações temporais e espaciais do ZTD; Disponibilidade em todas América do Sul; Valores do ZTD de boa qualidade em tempo real; Modelagem sensível às variações diárias e sazonais do ZTD; Não é contaminada com os erros da relação entre superfície altitude; Nenhum custo adicional para o usuário final, apesar de grandes investimentos terem sido realizados.

10 Desvantagens A A necessidade de um link à Internet ou sistema de comunicação; Não é sensível às pequenas flutuações dos fatores que influenciam m os valores do ZTD; A A necessidade de softwares de processamento de dados GPS apropriados.

11 Perspectivas Futuras unesp Melhoria da qualidade dos valores previstos do ZTD. Diminuição da latência; Maior resolução espacial; Diminuição do tempo entre as previsões. Desenvolvimento de modelos troposféricos específicos para a Améric o Sul. Assimilação dos valores do IWV/GPS coletados por estações da RBMC Realizar outras avaliações das previsões do ZTD: Com um maior número de locais (RBMC e IGS); Um período maior, contemplando todas as estações do ano. Utilizar radiossondas lançadas sistematicamente nessas regiões.