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Title in Portuguese: Estimativa de precipitação por satélites em diferentes escalas espaciais e temporais
Author: Fontenele, Diógenes Passos
Advisor(s): Martins, Eduardo Sávio Passos Rodrigues
Co-advisor(s): Ferreira, Antonio Geraldo
Keywords: Pluviometria - Ceará
Satélites meteorológicos
Issue Date: 2013
Publisher: Instituto de Ciências do Mar
Citation: FONTENELE, D. P. (2013)
Abstract in Portuguese: A precipitação representa a principal fonte de água doce no planeta, tornando os sistemas biológicos dependentes da sua disposição e volume. Em outra perspectiva, eventos hidrológicos extremos proporcionam grande impacto socioeconômico em todo mundo e precisam ser monitorados. Em ambos os contextos, entendermos os padrões de distribuição das precipitações e medir sua intensidade se torna fundamental. Partindo deste princípio, o trabalho aqui apresentado se propôs a avaliar a capacidade das técnicas de estimativa de precipitação por satélite Negri-Adler-Wetzel e Arkin em identificar e mensurar precipitação sobre o Estado do Ceará e suas Macrorregiões Pluviometricamente Homogêneas, totalizando nove áreas em estudo. As imagens utilizadas provém do canal infravermelho (8,7 μm) do satélite Meteosat 9. O período em estudo compreendeu a pré-estação chuvosa (janeiro), a quadra chuvosa (fevereiro-maio) e a pós-estação chuvosa (junho e julho) do ano de 2009. A validação das estimativas ocorreu a partir da comparação, fundamentada na análise estatística (correlação, BIAS, RMSD), entre os valores estimados por satélite e os calculados através do método de Polígono de Thiessen para cada área em estudo. Os resultados revelaram uma boa capacidade das técnicas em seguir as tendências de variação dos valores gerados pelo método de Thiessen para a pré-estação chuvosa e quadra chuvosa cearense. No entanto, a técnica Arkin apresentou uma menor acurácia durante estes dois períodos, o que foi atribuído a presença de nuvens Cirrus sobre o Estado. A menor capacidade em identificar e mensurar precipitação ocorreu na pós-estação chuvosa para ambos os estimadores. Este fato foi justificado pela dificuldade das técnicas em identificar nuvens precipitáveis com baixo desenvolvimento vertical. Como esperado, esta deficiência também pôde ser observada para as Macrorregiões Pluviometricamente Homogêneas na pós-estação chuvosa, em especial, para a região litorânea e o Maciço do Baturité. Resultados satisfatórios de correlação, BIAS e RMSD para a Ibiapaba, região Jaguaribana e o Estado do Ceará, durante a pré-estação chuvosa e a quadra chuvosa, sugerem uma maior confiabilidade para o uso das técnicas nestes períodos e regiões, embora um estudo de calibração utilizando o radar meteorológico possa melhorar a exatidão das mesmas.
Abstract: Rainfall is the main source of fresh water on the planet, making biological systems dependent on your distribution and volume. Furthermore, extreme hydrological events provide great socioeconomic impact worldwide and need to be monitored. In this context, the correct quantitative measurement of precipitation becomes fundamental to understand its behavior. Based on this assumption, the present study evaluated the performance of the Negri-Adler- Wetzel and Arkin techniques in identifying and estimating rainfall over Ceará State and its homogeneous precipitation areas. The data sources come from the Meteosat 9 sensor. The study period included the pre-rainy season (January), the rainy season (February-May) and post-rainy season (June and July) of 2009. The validation of the estimates occurred based on the comparison between the rainfall retrievals and estimates calculated by the Thiessen Polygon method for each area. The results showed a good ability of the techniques in identify the variation of the observed values obtained by Thiessen. However, the Arkin scheme had a lower accuracy during the first two moments of the rainy season in Ceará, which was attributed to the presence of cirrus clouds over the State. The lowest ability to identify and measure precipitation occurred in post-rainy season for both estimators in Ceará. The precipitation generated by warm or stratus clouds had a negligible role by these techniques. As expected, this deficiency could also be observed for the homogeneous precipitation areas during post-rainy season, particularly for the coastal region and Maciço do Baturité region. In general, correlation, Bias and RMSE (Root Mean Square Error) values were satisfactory for Ibiapaba, Jaguaribana region and Ceará State as a whole, during pre-season and rainy season. This suggests a greater reliability for the use of both techniques in these areas and periods, however is recommended more studies about these algorithms using weather radar data in order to calibrate and improve these techniques accuracy.
Description: FONTENELE, D. P. Estimativa de precipitação por satélites em diferentes escalas espaciais e temporais. 2013. 61 f. Monografia (Graduação em Oceanografia) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30884
metadata.dc.type: TCC
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