Assimilação de perfis de rádio ocultação GPS no modelo global de PNT do CPTEC - Ivette Hernández Baños (2017)
A técnica baseada na rádio ocultação dos sinais do sistema global americano de navegação por satélites (GPS, acrônimo do inglês Global Positioning System), permite obtenção de informações valiosas sobre o estado da atmosfera através de perfis verticais obtidos em diferentes níveis de processamento. Estudos sobre o impacto da assimilação desses perfis em modelos de Previsão Numérica de Tempo (PNT) tem demonstrado a contribuição dos mesmos na melhoria das condições iniciais e, consequentemente, nas previsões geradas. Entre os três níveis de processamento dos dados de rádio ocultação GPS disponíveis atualmente para a assimilação, o CPTEC já tem explorado relativamente bem os perfis recuperados de temperatura, umidade e de refratividade, mas ainda não foram assimilados nesse centro os perfis do ângulo de curvatura, e diversas questões ainda estão em aberto sobre o potencial desses dados a ser explorado para a melhoria da qualidade dos produtos da PNT desse centro. Além disso, a ampliação no número de satélites LEO dedicados para a rádio ocultação é frequente, em especial nos próximos anos com os recursos da iniciativa privada no setor de meteorologia por satélite. Assim, um outro ponto relevante é avaliar o impacto de novos satélites de rádio ocultação na assimilação operacional de dados praticada no centro. Esse é o caso do satélite MetOp-B o qual constitui o principal satélite meteorológico operacional em órbita polar da Europa. Assim sendo o objetivo principal da presente pesquisa é procurar formas de otimizar o impacto dos dados de rádio ocultação GPS no sistema de PNT do CPTEC, através da ampliação da base de dados e uso de dados de ângulo de curvatura ao invés de dados de refratividade. Para atingir esse objetivo diversos experimentos foram realizados utilizando o sistema de assimilação GSI acoplado no Modelo Global do CPTEC, nos quais foram testadas a inclusão adicional dos dados de radio ocultação do MetOp-B e modificado o tipo de observação utilizada ao testar os perfis do ângulo de curvatura em comparação com os perfis de refratividade. Os resultados indicaram que a inclusão de fontes adicionais de dados, como o satélite MetOp-B, impacta positivamente na qualidade das análises e previsões, revelando que esse tipo de dado ainda está longe de ser redundante e merece ainda ampliação desse sistema de observação. No que se refere ao uso de dados de ângulo de curvatura os resultados indicaram que, mesmo com as limitações do modelo em caracterizar a atmosfera nos altos níveis, benefícios foram alcançados com o uso desse tipo de dado em comparação aos obtidos com a refratividade. O maior ganho foi no aumento significativo do número de dados assimilados, em especial nos altos níveis da atmosfera. Os resultados reportados nessa pesquisa são relevantes para a modelagem do CPTEC, pois dão indicações claras da melhoria nos resultados obtidas com o melhor uso dos dados de rádio ocultação GPS, os quais podem orientar as práticas na assimilação de dados no cotidiano operacional.