Até o momento... Imagens de satélites:

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1 Até o momento... Imagens de satélites:
Obtenção de variáveis do sistema Terra-atmosfera Climatologias: Análise da TSM NDVI Entrada de modelos numéricos: Perfil vertical de temperatura da atmosfera

2 Nesta aula Imagens serão utilizadas para auxiliar a previsão de curto prazo Curso de sinótica é dedicado a um aprofundamento maior em aplicar imagens de satélite para previsão de tempo

3 Meteorologia por Satélite 2012
ForTraCC Meteorologia por Satélite 2012

4 Sistemas Convectivos (SC)
responsáveis pela maior parte da precipitação nos trópicos e em várias regiões de latitudes médias durante a estação quente favorecerem o aparecimento de áreas de forte cisalhamento vertical do vento que separa regiões de updrafts e downdrafts tempestades

5 ForTraCC Forecasting and Tracking the Evolution of Cloud Clusters
Algoritmo para efetuar rastreamento de SC e previsão de seu deslocamento futuro (“previsão de curto prazo”, neste caso, até duas horas)

6 ForTraCC utiliza Medições efetuadas pelo satélite GOES no canal do infravermelho (10,8µm) Imagens a cada 30 minutos com resolução espacial de 4km x 4km Imagens não podem ter falhas

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10 Características Células convectivas (CC):
Organizadas em escalas de tempo e espaço Tamanhos variam de centenas de metros a grandes aglomerados com milhares de quilômetros de extensão Ciclos de vida da ordem de dias Diferentes tipos de nuvens

11 Identificando um SC Convecção profunda pode atingir a alta troposfera, com alturas acima dos 9-10km Baixos valores de temperatura de brilho Diferentes autores => diferentes limiares Vila et al. (2008) adotaram dois limiares de 250K - 235K (limiar quente) e de 235K - 210K (limiar frio) Tamanho mínimo de agrupamento de nuvens

12 O método baseia-se na similaridade das características morfológicas (reconhecimento de padrões) e na área de superposição entre os SC em imagens sucessivas

13 Limiares de temperatura
TB < 235 K: SC TB < 210 K: Células convectivas imersas no SC TB < 250 K: Detecção precoce dos SC

14 Estágios do ciclo de vida de um SCM
Formação Convectiva Transição Cirrus Maturação Dissipação Fragmentos da dissipação

15 O método Rastreamento de SC: sistemas com tamanho em pixels superior a um valor mínimo N para o limiar de 235K Detecção precoce: sistemas com tamanho no limiar quente superior a N, mas topos frios (limiar frio) com tamanho inferior a N. Vila et al. (2008) : N = 150 pixels em imagens de 4km x 4km de resolução

16 Parâmetros Morfológicos:
Tamanho do SC (número de pixels e área em km2) Raio efetivo: R = √área/π (raio de um círculo cuja área seja igual à área do SC) Número de CC Tamanho das cinco maiores CC encontradas no SC Fração convectiva Inclinação e excentricidade do SC Eixo de inércia

17 SC Pixels vazios CC

18 Parâmetros de localização: Radiativos:
Temperaturas média e mínima do SC Temperatura média das cinco maiores CC de localização: Coordenadas do centro de gravidade Coordenadas do centro de gravidade das cinco maiores CC Data e hora (UTC).

19 Excentricidade Razão entre o eixo menor e o eixo maior do SC

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21 Rastreamento Análise de imagens obtidas em diferentes horários t0, t1, t2,..., ti,... Considerando ti+1 > ti, um SC detectado em ti+1, será considerado o mesmo que o detectado em ti,nas mesmas coordenadas geográficas, se houver pelo menos 15% de sobreposição das áreas desses SC em imagens consecutivas

22 Classificação Sistema novo ou de Geração Espontânea (N): SC detectado em ti não foi detectado em ti-1, ou não cumpriu critério mínimo de sobreposição de área

23 t0

24 t1 Sistema novo

25 Classificação Continuidade (C): SC detectado em ti e em ti-1, e cumpriu critério mínimo de sobreposição de área

26 t0

27 t1

28 Classificação Separado (“Split” S): Em ti cumpre o critério de superposição mas em ti+1, há a presença de dois ou mais SC. O processo é considerado como sistema que se separou. Neste caso, o maior sistema em ti+1 é o considerado para analisar a continuidade do sistema da imagem ti

29 t0

30 t1

31 Classificação Fusão (“Merge” M): Em ti há dois SC mas em ti+1, há a presença de apenas um SC. O processo é considerado fusão

32 t0

33 t1

34 Taxa de expansão Te Utilizada para analisar o crescimento ou decaimento de um SC em termos de área média Ā num determinado intervalo de tempo Unidade: s-1 Variação da área de um SC entre duas imagens consecutivas Intervalo de tempo entre as duas imagens

35 Área do SC A(t) = α.exp(at2 + bt +c)

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38 graus K m/s horas km2 106/s Valores positivos Valores negativos

39 Referências FORTRACC – PREVISÃO A CURTO PRAZO E EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS CONVECTIVOS - FORTRACC V1.1 – GUIA DO USUÁRIO (Macedo, Vila e Machado) Vila et al. Forecast and Tracking the Evolution of Cloud Clusters (ForTraCC) Using Satellite Infrared Imagery: Methodology and Validation. Weather and Forecasting, 23, , 2008