Ministério da Ciência e Tecnologia Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos

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Centro de Previsão de Tempo e Estudos ClimáticosCentro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos



Mantener el estado del arte en

pronósticar el tiempo y clima

disponiendo de la capacidad científica y tecnológica, para

mejorar estos pronósticos en

beneficio de la sociedad.



Direccionada para satisfacer las necesidades de los usuarios

Modelo dual : operaciones investigación y desarrollo



• Avance científico en los conocimientos de los procesos atmosféricos y oceánicos regionales y globales

• Aumento de la confianza en previsiones de tiempo y clima a corto, mediano y largo plazo en Brasil y países vecinos

• Reducción de pérdidas relacionadas con las variaciones del tiempo y clima en la agricultura, transporte, turismo, sector de energético, etc.

• Prevención de desastres ambientales, a través de la utilización de previsiones de tiempo y clima

• Apoyo a las acciones gubernamentales y de la sociedad en general, para la reducción de la pobreza y desequilibrios regionales



DIVISIÓN DE MODELAMIENTO Y

DESARROLLO

DIVISIÓN DE SATÉLITES Y SISTEMAS

AMBIENTALES

DIVISIÓN DE

OPERACIONES

LABORATORIO DE METEOROLOGIA Y OCEANOGRAFIA

METOP GRUPO DE PREVISIÓ

N CLIMÁTIC

A

GRUPO DE PREVISIÓ

N DE TIEMPO

GRUPO DE VISUALIZ

ACIÓN

GRUPO DE SUPERCOMPUTACIÓ

N





• Pronósticos de tiempo a corto y mediano plazo (hasta 5 días)

• Previsiones climáticas (hasta 3 meses)

• Monitoreo de parámetros ambientales y sus efectos sobre el clima

• Monitoreo de parámetros hidrometeorológicos (lluvia, agua en el suelo, períodos secos, etc..)

• Estudios de fenómenos del tiempo, clima y modelamiento atmosférico y oceánico

• Maestría y doctorado en meteorología

• Atención al público, imprenta, órganos gubernamentales, sectores económicos, etc.



OBJETIVOS

1) El objetivo de esta área operativa del CPTEC es realizar estudios observacionales y simulaciones/previsiones experimentales utilizando modelos numéricos de circulación general;

2) Analizar anomalías climáticas en escalas estacionales, intra-estacionales (OMJ) e inter-anuales (ENSO), y la variabilidad climática global.





• Procesamiento y diseminación de los resultados de modelos de previsión climática;

• Evaluación de los resultados;• Monitoreo climático con los datos observados; • Boletines de monitoreo y tendencia climática: Climanálise,

Infoclima, SEPRE, boletines a usuarios, ...• Reuniones mensuales de análisis climática en el CPTEC, en

Centros Estaduales de Meteorologia, y en el Sudeste de América del Sur (Argentina, Paraguay y Uruguay)

• Atención al público a través de cartas, fax, e-mail, teléfono y elaboración de informativos y notas a la imprenta

• Auxilio en proyectos y programas especiales: PROARCO, PROCLIMA.





TIPOS DE MODELOS

• Puramente estadísticos

• Puramente dinámicos

• Transformaciones estadísticas de resultados de modelos dinámicos para corregir las “malas” tendencias



Qué son los modelos estadísticos ?Los modelos estadísticos son relaciones matemáticas que pueden mostrar los panoramas más problables en función de las estadísticas obtenidas de series históricas (datos observados) de una o más variables meteorológicas:• Regresión multivariable• Ajuste de curvas• CCA• SVD



VENTAJA

Bajos recursos computacionales

DESVENTAJA

Necesidad de largas series históricas para una mejor

perfomance.





Qué son los modelos numéricos ?Modelos numéricos son esencialmente representaciones de los procesos físicos que ocurren en la atmósfera:

1) Balance de energía2) Balance de momentum3) Termodinámica



SISTEMA CLIMATICO

Es el resultado de complejas interacciones entre los diversos subsistemas climáticos



Estado InicialEstado Inicial Estado FinalEstado Final

Atmósfera es Atmósfera es caóticacaótica para plazos superiores a UNA semana. para plazos superiores a UNA semana.

Observaciones Meteorológicas

Previsión

~ 2 semanas~ 2 semanas

Tiempo



La atmósfera es un continuum con un espectro contínuo de

escalas de movimiento. No interesa cuan fina sea la rejilla,

siempre habrán movimientos en escalas más pequeñas, los que

no serán apropiadamente representados en las observaciones y

modelos. Por lo tanto, hay un inevitable error en la

determinación del estado inicial. La nolinearidad y la

inestabilidad del sistema atmósferico harán que estos pequeños

errores crezcan.





Caos: “Un sistema que depende sensiblemente de las modificaciones interiores en las condiciones iniciales”(Lorenz: The Essence of Chaos, 1993)

0 15 días 105 días 200 días 300 días

Tiempo Estación 1 Estación 2 Estación 3

CONDICION FINALCONDICION FINALCONDICION INICIALCONDICION INICIAL

mesesmeses



REFERENCIAL TEORICO/CIENTIFICO PARA LA PREVISION CLIMATICA ESTACIONAL

• El estado medio de la atmósfera es previsible para aquellas regiones donde las variaciones climáticas estacionales son controladas por las lentas variaciones de la temperatura de la superficie de los océanos (TSM) tropicales;

• Aunque la TSM fuera prevista sin ningún error, todavía no sería posible prever exactamente la evolución de las variables atmosféricas porque la atmósfera posee una naturaleza caótica (no linear);

• La atmósfera tropical media estacional y los océanos tropicales son prácticamente insensibles a las condiciones iniciales y primordialmente determinados por las condiciones de contorno (forzantes en las fronteras);

• Buenos resultados en la simulación de la precipitación tropical (promedio estacional) para una dada TSM tropical



INFLUENCIA REMOTA DEL OCEANO PACIFICO TROPICAL - (EL NIÑO Y LA NIÑA)

Caliente Frio

Seco

Lluvioso





INFLUENCIA DIRECTA DEL OCEANO ATLANTICO TROPICAL

Caliente

Frio

Frio

Caliente

Seco

Lluvioso



800W 600W 400W 200W 00 200E

200N

00

200S

200N

00

200S

+ CALIENTE

(B)

(A)

ZCIT

A

A

+ FRIO

LLUVIOSO

800W 600W 400W 200W 00 200E

200N

00

200S

200N

00

200SA+ FRIO

+CALIENTE

ZCIT

SECO

A





PREVISIBILIDAD ESTACIONAL Y TECNICA DE PREVISION EN CONJUNTO (“ENSEMBLE FORECASTING”)

• La previsibilidad está relacionada con la divergencia de previsiones que empezaron a partir de estados iniciales casi idénticos

• La previsibilidad climática no está en función del estado inicial, si no que es una respuesta de la atmósfera a las condiciones del entorno.

• Número de miembros: lo ideal sería un número infinitamente grande, pero esto requerirá más tiempo y espacio en un super-computador;



Condición Condición FinalFinal

Condición InicialCondición Inicial

mesesmeses

Alta PrevisibilidadAlta Previsibilidad Baja PrevisibilidadBaja Previsibilidad

mesesmeses

Condición FinalCondición FinalCondición InicialCondición Inicial



mayor dispersión entre losmiembros

- previsible

menor dispersión entre los

miembros

+ previsible



ALTAPREVISIBILIDAD

BAJAPREVISIBILIDAD

ALTAPREVISIBILIDAD

MEDIAPREVISIBILIDAD



Limitaciones

• Alta variabilidad de los fenómenos meteorológicos

• Baja resolución (62500Km2)

• Escalas de corto tiempo: heladas, “veranicos”, inicio de la estación lluviosa

• Escalas espaciales pequeñas: valle-montaña, CCMs, brisas, ...

Limitaciones

• Alta variabilidad de los fenómenos meteorológicos

• Baja resolución (62500Km2)

• Escalas de corto tiempo: heladas, “veranicos”, inicio de la estación lluviosa

• Escalas espaciales pequeñas: valle-montaña, CCMs, brisas, ...

250

Km

250

Km

250 Km250 Km

62.500Km2







CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Modelamiento global es impracticable para la mayoría de los países;

Modelamiento regional es el ramo que más promete dentro de la ciencia del modelamiento.

“Downscaling” estadístico

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