Avaliação do modelo WRF ao perfil do vento no Centro de Lançamento de Alcântara

• Main Author: Adaiana Francisca Gomes da Silva
• Publication Date: 2013
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Download full: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/02.07.16.21

Este trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade de um modelo numérico regional de mesoescala (no caso, o modelo WRF) em representar o escoamento atmosférico da região do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), possibilitando seu uso para previsão do vento quando em ocasiões de lançamentos naquela base, fazendo também uma análise sazonal ao comportamento do modelo. A motivação deste estudo é o impacto direto e profundo que as características do vento podem ter na trajetória de um foguete em lançamento, podendo desviá-lo, causar imprevistos e até mesmo acidentes. Previsões do vento de 72 horas foram feitas a partir de condições iniciais fornecidas pelo \textit{Global Forecasting System} (GFS), do {National Centers for Environmental Prediction} (NCEP). As rodadas foram configuradas com três domínios aninhados e resoluções horizontais de 9, 3 e 1 km. Simulações foram iniciadas às 00 e às 12 UTC para o período de 16 a 26 de setembro de 2008, estação seca, e de 19 a 25 de março de 2010, estação chuvosa da região, períodos para os quais se dispõe de alta densidade de dados observados (radiossondagens). As saídas do modelo foram confrontadas contra observações através de três índices estatísticos: viés, erro quadrático médio e índice de concordância de Willmott (d), calculados a cada 6 horas. Foram realizados testes de sensibilidade nos quais foram variados e comparados diferentes parâmetros dinâmicos e físicos, sejam eles: tamanhos de domínios, número de níveis verticais, \textit{spin-up time} e parametrizações de Camada Limite Planetária. Os testes mostraram pouca sensibilidade do modelo com relação ao tamanho dos domínios e ao \textit{spin-up time}, com diferenças na ordem da segunda ou terceira casa decimal para d e da primeira ou segunda casa decimal para os erros. Mas, com relação ao número de níveis verticais, diferenças de até 1 m/s nos erros foram favoráveis à utilização de mais níveis verticais, no caso 42. 6 horas ficaram definidas como tempo de ajuste, descartadas. Nas parametrizações, as diferenças entre os índices dos quatro esquemas testados (YSU, ETA, ACM2 e MYNN2,5) também foram muito pequenas (primeira ou segunda casa decimal) e os mais adequados foram definidos a partir de uma avaliação teórica. Em função do índice de Willmott, o modelo se mostrou razoável para representar o perfil vertical do vento, dentro de suas limitações, não mostrando diferença em seu desempenho entre as estações seca ou chuvosa, com valores máximos na ordem de 0,90 e médios da ordem de 0,70. Não foi possível obter um intervalo de horas padrão de todas as simulações em que a qualidade de previsão fosse melhor ou pior.