| 1. Identity statement | ||||||||||||||||
| Reference Type | Thesis or Dissertation (Thesis) | |||||||||||||||
| Site | mtc-m16d.sid.inpe.br | |||||||||||||||
| Holder Code | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||||||||||||||
| Identifier | 8JMKD3MGP7W/3BK87AE | |||||||||||||||
| Repository | sid.inpe.br/mtc-m19/2012/03.28.16.32 | |||||||||||||||
| Last Update | 2012:07.02.14.43.21 (UTC) administrator | |||||||||||||||
| Metadata Repository | sid.inpe.br/mtc-m19/2012/03.28.16.32.18 | |||||||||||||||
| Metadata Last Update | 2018:06.05.04.12.27 (UTC) administrator | |||||||||||||||
| Secondary Key | INPE-17046-TDI/1913 | |||||||||||||||
| Citation Key | Lima:2012:CaEsVe | |||||||||||||||
| Title | Caracterização das estruturas verticais das nuvens a partir de multicanais e simulações com modelo de transferência radiativa  | |||||||||||||||
| Alternate Title | Characterization of clouds vertical structures using multi-channels and radiative transference model simulations | |||||||||||||||
| Course | MET-MET-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | |||||||||||||||
| Year | 2012 | |||||||||||||||
| Date | 2012-04-20 | |||||||||||||||
| Access Date | 2024, May 21 | |||||||||||||||
| Thesis Type | Tese (Doutorado em Meteorologia) | |||||||||||||||
| Secondary Type | TDI | |||||||||||||||
| Number of Pages | 137 | |||||||||||||||
| Number of Files | 1 | |||||||||||||||
| Size | 3464 KiB | |||||||||||||||
| 2. Context | ||||||||||||||||
| Author | Lima, Wagner Flauber Araujo | |||||||||||||||
| Group | MET-MET-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | |||||||||||||||
| Committee | Angelis, Carlos Frederico de (presidente) Machado, Luiz Augusto Toledo (orientador) Vila, Daniel Alejandro Souza, Rodrigo Augusto Ferreira de França, José Ricardo de Almeida | |||||||||||||||
| e-Mail Address | wagner.flauber@cptec.inpe.br | |||||||||||||||
| University | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais | |||||||||||||||
| City | São José dos Campos | |||||||||||||||
| History (UTC) | 2012-03-28 16:35:54 :: wagner.flauber@cptec.inpe.br -> yolanda :: 2012-05-17 17:18:56 :: yolanda -> wagner.flauber@cptec.inpe.br :: 2012-06-15 15:15:18 :: wagner.flauber@cptec.inpe.br -> yolanda :: 2012-06-18 18:59:30 :: yolanda -> lmanacero@yahoo.com :: 2012-07-02 12:36:20 :: lmanacero@yahoo.com -> ivone@sid.inpe.br :: 2012-07-02 14:22:45 :: ivone@sid.inpe.br :: -> 2012 2012-07-02 14:48:50 :: ivone@sid.inpe.br -> administrator :: 2012 2018-06-05 04:12:27 :: administrator -> :: 2012 | |||||||||||||||
| 3. Content and structure | ||||||||||||||||
| Is the master or a copy? | is the master | |||||||||||||||
| Content Stage | completed | |||||||||||||||
| Transferable | 1 | |||||||||||||||
| Keywords | canais multiespectrais perfis de reflectividade classificação de nuvem modelo de transferência radiativa multispectral channels reflectivity profile cloud classification radiative transference model | |||||||||||||||
| Abstract | Este trabalho propõe testar e avaliar dois procedimentos para estimar as características das estruturas verticais das nuvens por meio do uso de satélites meteorológicos. A primeira proposta baseia-se no uso de simulações com um modelo de transferência radiativa acoplada com modelo numérico de previsão de mesoescala e medições de radiâncias multiespectrais. Esse procedimento foi avaliado utilizando simulações de temperatura de brilho (TB) a partir do modelo de transferência radiativa, RTTOV-8 (\textit{Radiative Transfer Model for ATOVS- Versão 8}), para os canais do sensor TMI (\textit{TRMM Microwave Imager}) a bordo do satélite \textit{TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission)} e HSB (\textit{Humidity Sounder for Brazil}) a bordo do satélite AQUA. Neste estudo foram utilizadas, como parâmetro de entrada para o RTTOV, as saídas simuladas pelo modelo de mesoescala, BRAMS (\textit{Brazilian Regional Atmospheric Modelling System}), para um Complexo Convectivo de Mesoescala (CCM) ocorrido na região do Chaco. O objetivo principal dessa etapa foi analisar o potencial das simulações do RTTOV em sinergia com as simulações do BRAMS e, adicionalmente, obter informações sobre a estrutura vertical das nuvens. O estudo foi realizado por meio de comparações entre simulações e observações por satélite, utilizando campos, histogramas e cortes transversais. As características termodinâmicas dos sistemas precipitantes e suas estruturas verticais foram bem capturadas pelo modelo BRAMS, com ressalva para o deslocamento e intensidade dos hidrometeoros do CCM que foram subestimados. De modo geral, uma boa concordância é obtida entre os campos de TB simulados e observados para todos os canais analisados. Devido à subestimação dos hidrometeoros pelo BRAMS, foi observada uma discrepância entre as TB simuladas e medidas em 85 GHz para valores de TB mais frios. Esse resultado revela o potencial desta metodologia no ajuste das parametrizações de microfísica das nuvens, permitindo, após ajustes, simulações mais realísticas e a descrição do campo 3D das propriedades microfísicas das nuvens. A segunda metodologia avaliada baseou-se no potencial de uso do sensor SEVIRI na descrição dos perfis verticais de nuvens a partir de características multispectral do topo das nuvens. Nesse estudo foram utilizados, de forma conjunta, os perfis de refletividade, a classificação do tipo de nuvens extraído do algoritmo 2A25 do TRMM e a temperatura de brilho dos canais do SEVIRI para extrair informações de padrões de nuvens. As análises foram realizadas para quatro tipos de nuvens, convectiva (CV), nuvem quente (WC), estratiforme com banda brilhante (BB) e estratiforme sem banda brilhante (ST) e quatro combinações entre as diferenças de temperatura de brilho dos canais do SEVIRI, (BTD$_{10.8-12}$), (BTD$_{6.2-10.8}$), (BTD$_{8.7-10.8}$) e (BTD$_{10.8-12}$). Em uma primeira etapa foram determinados 16 centróides médios típicos da região de estudo, com 3 para WC e ST, 4 CV e 6 BB. Os resultados mostraram que as diferenças de canais analisadas neste trabalho são bastante favoráveis para distinção entre nuvens com propriedades quentes e frias. A análise discriminante apontou um desempenho muito bom para classificação de tipos de nuvens, com taxa de sucesso em torno de 77.4 e 73.5\% para a noite e dia, respectivamente. ABSTRACT: The purpose of this work is to test and validate two ways of estimating the characteristics of clouds vertical structures using meteorological satellites. The first proposal aims to use simulations with a radiative transference model coupled with a meso-scale numerical forecast model and multi-spectral radiance measurements. This procedure was validated using brightness temperature (BT) simulations from the radiative transference model, \textit{Radiative Transfer Model for ATOVS} (RTTOV), for all the channels from \textit{TRMM Microwave Imager} (TMI) and \textit{Humidity Sounder for Brazil (HSB)} sensors. In this study, RTTOV was forced with simulation outputs from the meso-scale model, BRAMS (\textit{Brazilian Regional Atmospheric Modelling System)} for a Mesoscale Convective Complex (MCC) case in the Chaco region. The main goal of this stage was to analyse the potential of RTTOV simulations in cooperation with BRAMS simulations and additionally, get information on clouds vertical structures. The study was performed by comparing simulations with satellite observations using fields, histograms and vertical sections. The thermodynamic features of the precipitating systems and their vertical structures were well captured with BRAMS, except for the MCC hydrometeors displacement and intensity which were underestimated. In general a good agreement between the simulated and observed BT fields was obtained. Due to BRAMS hydrometeors underestimation, differences were noticed between simulated BT at 85GHz for colder BT values. This result shows the potential of the methodology to adjust microphysics parameterizations, allowing more realistic 3D fields representations of clouds microphysical properties. The second methodology evaluated in this study was based on the potential of using SEVERI sensor in describing clouds vertical profiles from multi-spectral features of clouds top. In this study, reflectivity profiles, clouds type classification obtained from TRMM 2A25 algorithm and BT from SEVERI channels to extract information on cloud patterns were cooperatively used. Analysis were carried out for four cloud types: convective (CV), warm cloud (WC), stratiform with (BB) and without (ST) bright bands plus four combinations among SEVIRI, (BTD$_{10.8-3.9}$), (BTD$_{6.2-10.8}$), (BTD$_{8.7-10.8}$) and (BTD$_{10.8-12}$) channels. In a first stage, 16 typical mean centroids in the studied region were identified, being 3 from WC and 3 from ST, 4 CV and 6 BB. Results showed that differences in channels analyzed in this work are favorable in identifying warm from cold cloud properties. Discriminant analysis showed good performance to classify cloud types, with skill of about 77.4 and 73.5\% for night and day respectively. | |||||||||||||||
| Area | MET | |||||||||||||||
| Arrangement | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > MET > Caracterização das estruturas... | |||||||||||||||
| doc Directory Content | access | |||||||||||||||
| source Directory Content |
| |||||||||||||||
| agreement Directory Content |
| |||||||||||||||
| 4. Conditions of access and use | ||||||||||||||||
| data URL | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP7W/3BK87AE | |||||||||||||||
| zipped data URL | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP7W/3BK87AE | |||||||||||||||
| Language | pt | |||||||||||||||
| Target File | publicacao.pdf | |||||||||||||||
| User Group | administrator ivone@sid.inpe.br lmanacero@yahoo.com wagner.flauber@cptec.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br | |||||||||||||||
| Reader Group | administrator ivone@sid.inpe.br lmanacero@yahoo.com wagner.flauber@cptec.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br | |||||||||||||||
| Visibility | shown | |||||||||||||||
| Copy Holder | SID/SCD | |||||||||||||||
| Update Permission | not transferred | |||||||||||||||
| 5. Allied materials | ||||||||||||||||
| Mirror Repository | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02.53 | |||||||||||||||
| Next Higher Units | 8JMKD3MGPCW/3F35TRS | |||||||||||||||
| Host Collection | sid.inpe.br/mtc-m19@80/2009/08.21.17.02 | |||||||||||||||
| 6. Notes | ||||||||||||||||
| Empty Fields | academicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyright creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readpermission resumeid rightsholder schedulinginformation secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype | |||||||||||||||