Validação de nuvens no WRF

Abstract

O presente trabalho pretende estabelecer uma metodologia para validação das nuvens geradas pelo modelo WRF operacional, disponibilizado na página do CliM@UA da Universidade de Aveiro. Utilizaram-se, para o efeito, ferramentas informáticas como os Sistemas de Informação Geográfica e programas de tratamento e interpretação de imagens de satélite. A verificação do modelo foi avaliada através de parâmetros probabilísticos e de atributos de objetos. Foi também efetuada uma análise da sensibilidade do modelo à microfísica das nuvens. Testaram-se quatro esquemas de microfísica, para além do que é considerado no modelo operacional. No que respeita à verificação do modelo operacional concluiu-se que este simula o campo de nuvens total de uma forma mediana e fica bastante aquém da realidade. No campo de nuvens altas o comportamento do modelo melhora, embora o modelo sobrestime a área de nuvens altas. Relativamente aos testes de sensibilidade, existe similaridade, no campo de nuvens total, no comportamento do modelo com as parametrizações de WSM6, WDM6 e Lin. Os resultados das parametrizações Kessler e Thompson são bastante inferiores. No campo de nuvens altas concluiu-se que o modelo com a parametrização de Lin é o que obtém o melhor comportamento. Do conjunto da análise da verificação e da sensibilidade, concluiu-se que seria aceitável experimentar a parametrização de Lin no modelo operacional.

This work aims to establish a methodology for validation of clouds generated by the operational WRF model, available on the website of CliM@UA (Aveiro´s University). For that purpose computer tools such as Geographic Information Systems and treatment and interpretation of satellite images software were used. The verification of the model was assessed using probabilistic parameters and object attributes. A sensitivity analysis of the model to the cloud microphysics was also performed. Four microphysics schemes, in addition to what is considered in the operational model were tested. From the operational model verification it was possible to conclude the model simulates the total cloud field in a median way, being far from reality. In the high clouds field the model behaviour improves, although the model overestimates the area of high clouds. From the sensitivity test, similar results were obtained using the parameterization WSM6, WDM6 and Lin for the total cloud field. The values obtained from the parameterization of Kessler and Thompson were considerably smaller. In the high cloud field it can be concluded that the model with the Lin's parameterization presents the best behaviour. From the set of parameterizations included in the sensitivity tests, it was concluded that it would be recommended to include the Lin's parameterization in the operational model.