Estudo da morfologia das tempestades severas em 3D e potencial aplicação em nowcasting

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Jojhy Sakuragi
• Orientador(a): Carlos Frederico de Angelis
• Banca de defesa: Marcelo Barbio Rosa, Daniel Alejandro Vila, Leonardo Calvetti, Cesar Augustus Assis Beneti
• Tipo de documento: Tese
• 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: This work presents a simple cell classification methodology, but innovative called the 3D Expansion Method. From the maximum reflectivity core of the storm cell, the method begins to classify each cluster as part of the cell body in the three directions, provided that the reflectivity value remain above the 20 dBZ threshould, defining outer edge of the cell. If the reflectivity gradient changes to positive during the search, it means that it found the border between two cells, so the search will be interrupted. The center of mass is reflectivity-weighted and an firt guess direction of searching for the center of mass to subsequent time is given by Uniform Wind Technique or Volume Velocity Processing. By determining the life cycle of cells, a database with these samples is created and will be used as a basis for the nowcasting with life cycle. In comparison, this methodology was superior to the Cell Tracking algorithm. Its predictability reached 67\% in a qualitative comparison. The Expansion Method also allowed for a better understanding of the processes of merging and splitting, where one cell evolves and remains at the expense of the other by the competition of water vapor and advection of heat.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/12.20.22.41

Este trabalho apresenta uma metodologia simples de classificação de célula, porém inovadora chamada de Método de Expansão 3D. A partir do núcleo de refletividade máxima da célula de tempestade, o método começa a classificar cada cluster como parte do corpo da célula, desde que o valor da refletividade permaneça inferior até atingir o limite de 20 dBZ, definindo a borda externa da célula. Se o sinal de gradiente mudar para positivo durante a busca, significa que o método encontrou a borda entre duas células e a busca será interrompida. O centro de massa é ponderado pela reflectividade e a direção inicial de procura pelo centro de massa no tempo subsequente é dado pelo Uniform Wind Technique ou Volume Velocity Processing, formando assim o vetor deslocamento. Determinando o ciclo de vida das células, um banco de dados com essas amostras é criado para ser utilizado como base para o nowcasting com ciclo de vida. Em comparação, essa metodologia foi superior em desempenho ao Cell Tracking. A sua previsibilidade chegou a 60\% numa comparação qualitativa. O Método de Expansão permitiu também uma maior compreensão dos processos de merging e splitting, onde uma célula evolui e se mantem em detrimento da outra pela competição de vapor de água e advecção de calor.