O papel da temperatura de superfície terrestre no sistema global de assimilação variacional tridimensional do CPTEC/INPE

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Brunna Romero Penna
• Orientador(a): Luis Gustavo Gonçalves de Gonçalves
• Banca de defesa: Simone Marilene Sievert da Costa Coelho, Rafael Rosolem
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: In the recent years, the operational numerical weather prediction centers have been increased the number of observations assimilated. This increase in the data volume was due, mainly to the observations from remote sensing. These, in turn, are of great importance over the Southern Hemisphere, where there is a limited number of conventional data, in particular over the oceanic domain. Nevertheless, there are still difficulties in incorporating data from the satellite sensors in the channels under strong infiuence from the land surface in the data assimilation systems. This is due the fact that the assimilation methods impose certain criteria for data acceptance. In the satellite observations case, i.e. radiances, that als o can be represented as brightness temperature simulated by a radiative transfer model within the data assimilation system itself. To simulate the brightness temperature in the case of the channels sensible to the surface, the radiative transfer mo del needs input information such as temperature and land surface emissivity with certain accuracy. However, land surface temperature is provided by a atmospheric general circulation model coupled to a land surface mode, and given it is a numerical model it tries to represent the atmosphere anel it interaction with the surface upon a number of simplifications therefore, the land surface temperature is not accurately prognostico In that context, the land surface temperature from the land surface mo del (i.e. SSiB) coupled to the AGCM is investigateel and cold biases were identified over the semi-arid regions and a method for bias correction for this variable proposed. As a result from this methodology, there was a decrease in the RMSE between the simulated (guess) initial land surface temperature and the observations resulting generally in an increase of the number of radiances from the channels sensible to the surface over the serni-arid regions and over the South America.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2014/06.02.22.56

Nos últimos anos, os centros de previsão numérica de tempo operacionais têm assimilado um maior número de observações. Esse aumento no volume de dados foi principalmente devido às observações de sensoriamento remoto. Estas são de suma importância sobre o Hemisfério Sul, onde há uma escassez de dados convencionais, principalmente pelo domínio de áreas oceânicas. Entretanto, ainda existem certas dificuldades em incorporar dados de sensores, tal como o AMSU-A, a bordo de satélites nos canais com forte sensibilidade à superfície terrestre nos sistemas de assimilação de dados. Isto se deve, por que os sistemas de assimilação impõem critérios de aceitação para esses dados. No caso de observações de satélites, as radiâncias, que também podem ser representadas em termos de temperatura de brilho, o critério de rejeição da observação é a comparação com uma temperatura de brilho simulada por um modelo de transferência radiativa dentro do próprio sistema de assimilação de dados. Para simular a temperatura de brilho no caso dos canais sensíveis à superfície, o modelo de transferência radiativa necessita de informações de entrada tais como a temperatura e a emissividade da superfície terrestre com certa precisão. Porém, a temperatura da superfície da terra é proveniente de um modelo de superfície acoplado a um modelo de circulação global da atmosfera, e por ser um modelo numérico que tenta representar toda a atmosfera e interação dela com a superfície dentro dele existem muitas simplificações, o que faz com que a temperatura da superfície terrestre não seja precisamente prognosticada. Neste contexto, a temperatura da superfície terrestre proveniente do modelo de superfície SSiB acoplado ao modelo MCGA é investigada e vieses frios são identificados sobre regiões semiáridas, posteriormente um método de correção de viés é aplicado a essa variável. Como resultado a essa metodologia, houve uma diminuição do RMSE entre a estimativa inicial da temperatura da superfície terrestre e a observação, sendo assim, de uma forma geral, um aumento no número de radiâncias nos canais sensíveis à superfície foi identificada em regiões semi áridas e sobre a América do Sul.