Ricardo Hallak

Metodologia para análise de desempenho de simulações de sistemas convectivos na região metropolitana de São Paulo com o modelo ARPS: sensibilidade a variações com os esquemas de advecção e assimilação de dados

Tempestades seguidas de enchentes e alagamentos em pontos da Regiao Metropolitana de Sao Paulo sao eventos recorrentes nas estacoes chuvosas. O desempenho do modelo ARPS nas simulacoes numericas de alta resolucao espacial, para o evento de 04 de fevereiro de 2004, e avaliado por meio de erros estatisticos e indices de acuracia, com base no confronto entre a distribuicao espacial da precipitacao acumulada simulada e a estimada com o radar meteorologico de Sao Paulo. Os resultados quantificam a influencia dos termos de adveccao das equacoes primitivas nos erros de fase dos sistemas convectivos simulados, para o tipo de configuracao atmosferica dominante no caso estudado. A assimilacao incremental de medidas obtidas em estacoes de superficie durante a execucao do modelo, corrige significativamente a fase das celulas convectivas profundas na regiao de influencia das medidas, a qual e definida durante o processo de analise objetiva. Um novo indice de destreza para modelos de mesoescala e proposto (DPIELKE). As analises preliminares para o desempenho deste indice indicam adequacao de sua formulacao para o tipo de simulacao efetuada.

Análise de desempenho de índices de instabilidade atmosférica na previsão de fenômenos convectivos de mesoescala na região metropolitana de São Paulo entre 28 de janeiro e 04 de fevereiro de 2004

In this work the efficiency of several instability indices as summer convective event predictors of high accumulated surface precipitation observed in the Metropolitan Area of Sao Paulo (MASP) is discussed. During January 28 and February 04, 2004, 5 of 8 events were considered rainy, and associated to thunderstorms at early evening. The K index values were lower than 31 on the 5 observed events, which were affected by the presence of a cold and dry layer on the middle atmosphere level relative to lower levels. The Total Totals index (ITT) failed in detecting 3 of 5 rainy events presenting lower values than the threshold value (ITT=44) expected for heavy showers during all the period. The Lifted index, in the range -4.9 to -4.3, indicated moderate instability for the 5 days. The Showalter index pointed to possibility for severe storms in 4 of the 5 events. The Showalter index and CAPETv values were strongly reduced in the presence of an isothermal layer observed between 910 and 840 hPa in one of the radiosonde measures. The temporal series of CAPETv and Lifted index have shown a good phase agreement, with high linear correlation between them. CINETv ≈ 0 J kg-1, in association to low vertical shear, and Showalter index, Lifted index and CAPETv moderate values, seem to be a common characteristic in days with heavy showers in MASP when large-scale forcing is weak. The need to quantify the probability of detection, frequency of misses, false alarms and frequency of errors in null events for each index is discussed.

Classificação de sistemas meteorológicos e comparação da precipitação estimada pelo radar e medida pela rede telemétrica na bacia hidrográfica do alto Tietê

Estimated precipitation characteristics arising from 145.194 reflectivity fields, from 827 days, during the period from 1998 to 2003, obtained at the Weather Radar of Sao Paulo, were analysed. The events were classified according to the intensity of precipitation in Convectives and Stratiforms. Five types of morphologic systems were identified: Isolated Convection (CI), Maritime Breeze (BM), Squall Lines (LI), Dispersed Bands (BD), and Cold Fronts (FF). Convection events dominate in spring and summer and Stratiforms in the Autumn and Winter. CI and BM have occurred more frequently between October and March, while the cold fronts from April to September. Dispersed Bands occurred throughout the year, and the lines of instability did not occur only on June and July. A comparison between the telemetric measured precipitation and the Radar estimated one has been done, and a positive bias, of the Radar accumulations for 10, 30 and 60 minutes, was shown on the majority of cases. To integrate the precipitation estimations from the Radar to the telemetric network measurements, by means of an objective statistical analysis, the structures of spatial correlation, for rain accumulation during 15, 30, 60 and 120 minutes for the five types of characterized systems, was obtained from the Radar precipitation fields. The average spatial correlation curves of all the precipitation events of each system were fitted to a sixth order polynomial function. The results indicate significant differences in the spatial structures of the correlation among the precipitation systems.

EFFECTS OF SIZE DISTRIBUTIONS FROM TWO DISTINCT POLLUTED ENVIRONMENTS ON DRY DEPOSITION OF ATMOSPHERIC AEROSOLS

Resumo Um modelo matematico simples foi utilizado para estudar o efeito da distribuicao de tamanho das particulas sobre a eficiencia de remocao por deposicao seca. Para esta finalidade foram utilizadas duas distribuicoes de tamanho de aerossois, tipicas de ambientes poluidos: uma distribuicao de ambiente de queimada (Amazonia) e outra de ambiente urbano (Sao Paulo). Os resultados mostraram que particulas originarias de ambiente urbano sao mais eficientemente removidas por deposicao seca do que particulas de queimada. Este comportamento esta associado ao fato de que a natureza de remocao das particulas por deposicao seca e pouco eficiente para diâmetros entre 0,1 e 1,0 mm, dominio em que se concentra a maior parte das particulas de queimada. Esse mecanismo diferencial de deposicao e o que explica o maior efeito deleterio das particulas ultra-finas no sistema respiratorio humano.

PARTICULATE MATTER CONCENTRATION FORECAST OVER THE METROPOLITAN AREA OF SÃO PAULO

Em virtude dos grandes males causados a saude pela poluicao nosgrandes centros urbanos, a utilizacao de modelos meteorologicos acopladosaos modelos quimicos, resultando em modelos de previsao da qualidade doar, tem aumentado significativamente nos ultimos anos. Exemplos dessetipo de utilizacao sao os modelos WRF-CHEM, utilizado em varios paisesdo mundo, e SPM-BRAMS, recentemente desenvolvido por pesquisadoresda Universidade de Sao Paulo e do INPE e utilizado operacionalmente nolaboratorio MASTER do IAG-USP. Embora o modelo seja utilizado para aprevisao das concentracoes dos principais poluentes monitorados na regiao, neste trabalho sao apresentadas comparacoes entre as concentracoesde material particulado fino (PM2.5) previstas e aquelas derivadas das observacoes na rede da CETESB. O PM2.5 esta relacionado aos efeitos deleteriosa saude e esta sendo estudado o estabelecimento de um padrao de qualidadedo ar para esse poluente. Alem da questao da relacao com impactosnegativos a saude, ha tambem os impactos ao clima, ja que as particulasfinas estao relacionadas com a formacao de precipitacao e extincao da radiacao.