Herramientas utilizadas en el Pronóstico del Tiempo

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1 Herramientas utilizadas en el Pronóstico del Tiempo
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Herramientas utilizadas en el Pronóstico del Tiempo Técnico Meteorólogo Andrés Silva Delgado 2 al 6 de octubre de 2006 Santa Cruz de la Sierra

2 Contenido Dirección Nacional de Meteorología Uruguay
Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Contenido Situaciones esperables en Uruguay Situaciones tipo (Frentes, líneas de inestabilidad, Sudestadas, Pampero) Tiempo severo (Depresiones extratropicales - Tornados - Macro y micro descendentes) Análisis y diagnóstico Ploteo y Análisis de Superficie y Niveles tipo ( hPa) Análisis subjetivo Análisis objetivo Modelos utilizados Globales GFS - PCGridds como herramienta de interpretación principal (00, 06, 12 y 18 UTC) ECMWF (00 y 12 UTC) Regionales ETA-SMN (Argentina) ETA-CPTEC (Brasil) MBAR-INMET (Brasil) Mesoescala-No Hidrostáticos WRF-Prosur UASLP (Uruguay) Instalación del WRF Uruguay-México Módulos (Parametrización) Dominios Productos numéricos y gráficos actuales Perspectivas Ensambles Contrastes Contraste de temperaturas a distinta resolución Contraste de un evento de precipitación Contraste de temperatura para el mes de julio Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

3 Situaciones esperables en Uruguay
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Situaciones esperables en Uruguay Situaciones tipo Frentes fríos Frentes cálidos Líneas de inestabilidad Sudestadas Pampero Tiempo severo Complejos convectivos de mesoescala (Tornados - Macro y micro descendentes - Granizo) Depresiones extratropicales 3/1/2005 15/11/2004 Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

4 Situaciones esperables en Uruguay
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Situaciones esperables en Uruguay Tornados 10/3/2002 Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

5 Situaciones esperables en Uruguay
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Situaciones esperables en Uruguay Depresión extratropical 23/8/2005 Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

6 Análisis y diagnóstico
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Análisis y diagnóstico Ploteo y Análisis de Superficie y Niveles tipo ( hPa) Datos observacionales cada hora de 24 estaciones terrestres (distribuídas en Km2 ) más la Estación Antártica, de las cuales solo 5 son H24. Superficie: 0, 06,12 y 18 UTC Niveles tipo: 00 (Wyoming y SMN-Argentina) y 12 UTC. ( Imágenes satelitales IR (realzadas) Visible Vapor de agua Fuente: SMN (Argentina), NOAA, NASA, CPTEC (Brasil). Imágenes de radar Ezeiza y Pergamino (SMN - Argentina) Radiosondeos Ezeiza y Resistencia (Argentina), Uruguayana y Porto Alegre (Brasil) 12 UTC Análisis objetivo de la Universidad de Wyoming Radiosondeos: Análisis Climatológico - Climate Prediction Center - NOAA Anomalías de parámetros (temperaturas-precipitaciones) Uruguay carece de receptor propio de imágenes satelitales, de radares meteorológicos, de radiosondeos y de detectores de descargas. Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

7 Análisis y diagnóstico
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Análisis y diagnóstico Análisis objetivo de la Universidad de Wyoming Radiosondeos: Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

8 Análisis y diagnóstico
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Análisis y diagnóstico Análisis objetivo de la Universidad de Wyoming Niveles tipo: Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

9 Modelo Global: GFS Dirección Nacional de Meteorología Uruguay
Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Modelo Global: GFS Representación Horizontal: Espectral Resolución Horizontal: T254, equivalente a una resolución global de 0.5 X 0.5 grados. Domino Vertical: 64 Niveles 15 niveles debajo de los 800 hPa, y 24 sobre los 100 hPa Representación Vertical: Coordenadas Sigma Grilla Lorenz Esquema de Arakawa y Mintz (1974) Precipitación: - Convección: Simulada utilizando la esquema de Pan y Wu (1994), la cual se basa en Arakawa y Schubert (1974) Modelo de nubes considera mecanismos de corrientes descendentes, y los efectos de evaporación de precipitación. - Estratiforme: Basado en Zhao y Carr (1997) para hielo, y Sundquist para liquida Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

10 Modelo Global: GFS Dirección Nacional de Meteorología Uruguay
Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Modelo Global: GFS Orografía: US Geological Survey Resolución de 1 Km Océanos: Análisis diario de la temperatura del mar, considerando el análisis de los 7 días anteriores para minimizar anomalías Emisiones de Radiación: Albedo promedio y variado basado en el tipo de terreno/vegetación. Considerado para la evaporaciones inducidas Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

11 Modelo Global: GFS - Interpretación a través de PCGridds
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Modelo Global: GFS - Interpretación a través de PCGridds dvrg wind 850 Divergencia transportada por el viento total (Valores negativos=Convergencia) dvrg wind 300 Divergencia transportada por el viento total jato Corriente en chorro en capas altas (Macro) pmsl Presión a nivel medio del mar bknt 10m Viento a 10 m en nudos bknt b015 Viento en capa límite en nudos hght 500 Isohipsas en el nivel de 500 hPa, en mgp hght 300 Isohipsas en el nivel de 300 hPa, en mgp qvec Vector Q de Hosquins y divergencia del Vector Q (Áreas de ciclogénesis) Requisitos: PC con sistema operativo DOS o actualmente Windows (para la versión de 32 bits) Una conexión a internet para bajar los GFS. Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

12 Modelo Global: GFS - Interpretación a través de PCGridds
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Modelo Global: GFS - Interpretación a través de PCGridds Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

13 Modelos Regionales (utilizados)
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Modelos Regionales (utilizados) ETA-SMN (Argentina) ETA-CPTEC (Brasil) MBAR-INMET (Brasil) Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

14 Modelo de Mesoescala: NCAR WRF
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Modelo de Mesoescala: NCAR WRF Generalidades Modelo de nueva generación, desarrollado tanto para servir en pronóstico operacional como para la investigación atmosférica. Resultado de un esfuerzo de colaboración entre el National Center for Atmospheric Research (NCAR), el National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA - NCEP), el Forecast Systems Laboratory (FSL), la Air Force Weather Agency (AFWA), the Naval Research Laboratory (NRL), Oklahoma University, y la Federal Aviation Administration (FAA). Amplio espectro de aplicaciones desde escalas de metros hasta cientos de kilómetros. WRF tiene una comunidad de usuarios en rápido crecimiento. Se realizan workshops y tutorials cada año en NCAR. La última versión del modelo es la 2.0, y la más reciente es WRF V2.1. WRF está en operación en NCEP y sustituirá a la brevedad al modelo ETA.. Principales características: Dinámica no-hidrostática Dominios múltiples y anidados Asimilación cuatridimensional de datos (FDDA) Opciones para las parametrizaciones de Convección, Capa Límite Planetaria (PBL), Radiación, Procesos de Superficie y Condensación de Gran Escala. Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

15 NCAR WRF Dirección Nacional de Meteorología Uruguay
Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay NCAR WRF Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

16 NCAR WRF Dirección Nacional de Meteorología Uruguay
Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay NCAR WRF Generalidades El WRF está desarrollado en coordenadas sigma la cual sigue la superficie terrestre permitiendo así modelar en lugares con topografía compleja; la grilla horizontal es de Arakawa-Lamb de tipo B-escalonada En este trabajo, se hace una breve descripción de los esquemas de parametrización utilizados, poniendo mayor énfasis en los esquemas de parametrización para la precipitación tanto convectiva como no-convectiva. Se muestran algunos resultados del pronóstico de precipitación, temperatura y vientos, así como algunos perfiles verticales de temperatura y humedad estimados sobre Uruguay y el Mercosur. Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

17 Instalación del WRF Uruguay-México
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Instalación del WRF Uruguay-México Hardware y Software IBM Pentium III 2 Procesadores 933 MHz Memoria Ram: 1 Gb Disco Duro: 200 Gb PC (en Cluster) P IV 2.8 GHZ HT Sistema Operativo Linux - Debian Compilador PGI Workstation V 5.0 ( NCAR graphics A excepción del compilador todo el software utilizado es de libre utilización. Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

18 Módulos: Parametrización
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Módulos: Parametrización Variables del sistema Definción del Shell Variables de usuario Fortran 77-90 Opciones de Fortran Mono o multiprocesamiento Definición de comandos generales Asimilación de las observaciones (aún sin utilizar) Niveles: 30 Esquema de mezcla: Schultz Microfísica: Lin et all Capa Límite Planetaria: Yonsei University (una de las 5 provistas) Parametrización de cúmulos: Kain-Fritsch (una de las 5 provistas) Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

19 Módulos: Parametrización
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Módulos: Parametrización Esquema de radiación atmosférica: RRTM longwave radiation Dudhia shortwave radiation Temperatura del suelo en multicapas (default) Convección de Cumulus somera: No shallow convection Dos dominios: 36 (Sudeste de Sudamérica) y 12 Km (Uruguay) Tiempo de pronóstico: 84 Hs. para ambos dominios Time step: 135 seg Se obtienen resultados cada 60 minutos Recomendaciones: Mantener las áreas de interés lejos de los límites laterales. Considerar el largo de la simulación versus el tamaño del dominio. No usar dominios pequeños pero de alta resolución si los límites laterales provienen de datos muy dispersos. Considerar el anidamiento para ir a grillas finas desde las gruesas. Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

20 Productos: Vorticidad absoluta (observar diferencia de escalas)
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Productos: Vorticidad absoluta (observar diferencia de escalas) Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

21 Imágenes de topes nubosos (21 UTC – 23/8/2005)
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Imágenes de topes nubosos (21 UTC – 23/8/2005) Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

22 Imágenes de topes nubosos (21 UTC – 23/8/2005)
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Imágenes de topes nubosos (21 UTC – 23/8/2005) Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

23 Imágenes de radar (03 UTC – 4/3/2006)
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Imágenes de radar (03 UTC – 4/3/2006) Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

24 Imágenes de radar (00:48 UTC – 23/9/2006)
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Imágenes de radar (00:48 UTC – 23/9/2006) Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

25 Meteogramas (23/9/2006) Dirección Nacional de Meteorología Uruguay
Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Meteogramas (23/9/2006) Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

26 Contraste de temperaturas a distintas escalas
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Contraste de temperaturas a distintas escalas Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

27 Contraste de temperaturas a distintas escalas
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Contraste de temperaturas a distintas escalas Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

28 Contraste de temperaturas a distintas escalas
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Contraste de temperaturas a distintas escalas Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

29 Contraste en un evento de precipitación
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Salto Fecha Hora Registro WRF 23/09/05 00:00 0,0 06:00 12:00 3,4 18:00 15,1 24/09/05 35,0 30,4 0,5 Prec. Media 4 6 Total 48 Hs. 49,4 Contraste en un evento de precipitación Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

30 Contraste en un evento de precipitación
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Artigas Fecha Hora Registro WRF 23/09/05 00:00 0,0 06:00 12:00 18:00 1,9 24/09/05 21,5 24,0 0,07 0,03 3,64 Prec. Media 3 Total 48 Hs. 27,14 Contraste en un evento de precipitación Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

31 Contraste de temperatura: 1 al 10 de julio de 2005
Dirección Nacional de Meteorología Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Contraste de temperatura: 1 al 10 de julio de 2005 Diferencia media para el mes: H+24= -1,6 H+48= -1, H+72= -2,4 Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado

32 Links: Dirección Nacional de Meteorología Uruguay
Dirección Pronóstico del Tiempo Uruguay Links: Web D.N.M.: Correo: Santa Cruz de la Sierra Andrés Silva Delgado