Figura 1
Características radiométricas dos canais do sensor AMSU-A.
Figura 2
Representação do funcionamento do processo de minimização e do processo de linearização introduzidos nas interações internas inner-loops e externas outer-loops, respectivamente. Basicamente o processo de minimização divide-se em dois passos principais. Os processos em azul e verde são as etapas do outer-loops responsáveis pela linearização das equações que definem a dinâmica da atmosfera. Os processos em tons de vermelho são as etapas responsáveis por utilizar as observações para otimizar iteradas vezes os campos das variáveis do modelo. Conforme descrito no texto, é nesta etapa que, de fato, ocorre a minimização da função custo.
Figura 3
Fluxograma das principais componentes da assimilação de radiância no GSI-BAM. Mais detalhes são fornecidos no texto.
Figura 3
Fluxograma das principais componentes da assimilação de radiância no GSI-BAM. Mais detalhes são fornecidos no texto.
Figura 4
Cobertura espacial dos satélites Metop-A (azul), N15 (dourado), N18 (verde) e N19 (roxo), para o sensor AMSU-A em seus diferentes horários sinóticos para o dia 20130107.
Figura 5
(a) Total de dados do Metop-A e dos satélites da série NOAA disponibilizados ao GSI (azul), total de dados do Metop-A e dos satélites da série NOAA que permanecem no processo de assimilação após o thinning (laranja) e total de dados do Metop-A e dos satélites da série NOAA disponíveis no início do processo de minimização (verde). (b) ângulo de varredura para um scanner cross-track que varia conforme o instrumento aponta para longe do nadir, resultando em uma sensoriamento que cresce em direção à borda de uma faixa de varredura, o que se traduz em resolução espacial degradada em ângulos de varredura mais amplos.
Figura 6
Total de observações utilizadas na obtenção da análise para os satélites Metop-A, N15, N18 e N19 (azul) e total de observações utilizadas no first-guess para os satélites Metop-A, N15, N18 e N19 (laranja).
Figura 7
Distribuição espacial dos dados rejeitados do canal 1 do sensor AMSU-A, embarcado no satélite N18 para o horário 2013011118. (a) refere-se aos dados rejeitados no início do processo de minimização ao comparar com o first-guess e (b) refere-se aos dados rejeitados no final desse processo ao comparar com a análise obtida. Destaca-se que cada cor de observação rejeitada é referente a um índice do controle de qualidade implementado no GSI, sendo azul para rejeição por diferença considerável entre observação e simulação, rosa para rejeição por presença de nuvens considerando o índice de espalhamento, vermelho para rejeição por presença de nuvens considerando o volume de água na nuvem, o verde para rejeição para efeito das nuvens maior que o permitido pelo canal e amarelo para imprecisão na estimativa da emissividade.
Figura 8
(a) Refere-se à distribuição espacial dos dados da análise rejeitados do canal 9 do sensor AMSU-A, embarcado no satélite N18 para o horário 2013013118. (b) Refere-se à disposição espacial dos dados da análise rejeitados do canal 1 do sensor AMSU-A, embarcado no satélite N18 para o horário 2013013118. As cores se referem aos mesmos flags de controle de qualidade descritos na figura.
Figura 9
OMA (azul) e OMF (laranja) para os canais 4, 10 e 13, respectivamente baixos, médios e altos níveis da atmosfera, do satélite N19.
Figura 10
OMA médio (azul) e OMF médio (laranja) para o canal 10 do satélite N19 e representação geográfica em diferentes faixas latitudinais. A zona Polar do Sul (PS) possui intervalo entre 90° e −80°, zona Temperado Sul (TS) com intervalo entre −80° e −20°; zona Tropical (TRP) com intervalo entre −20° e 20°; zona Temperada Norte (TN) com intervalo entre 20° 80°; zona Polar Norte (PN) entre 80° e 90°.
Figura 11
(a) Ilustração visual da evolução temporal da média e desvio padrão do OMA calculado para a zona Polar Norte (80° e 90°) e a zona Polar Sul (−80° e −90°) para o satélite N19, sensor AMSU-A, canal 10. (b) Representação geográfica das faixas latitudinais deste estudo.
Figura 12
Série temporal da média diária (linha preta) e desvio padrão (hachurado azul) da diferença na quantidade de dados de refratividade advindos da Rádio ocultação GNSS assimilados nos experimentos com e sem a assimilação de dados de radiância para o mês de Janeiro de 2013. A linha vermelha é a diferença da quantidade de dados de refratividade do Metop-A assimilados em ambos experimentos.
Figura 13
Campos das diferenças das previsões de 6 h obtidas com e sem a assimilação de dados de radiância para: (a) altura geopotencial a 500 hPa (m), (b) temperatura do ar a 850 hPa (K), (c) componente meridional V do vento a 850 hPa (m/s), (d) componente zonal U do vento a 250 hPa (m/s).
Figura 5
(a) Total de dados do Metop-A e dos satélites da série NOAA disponibilizados ao GSI (azul), total de dados do Metop-A e dos satélites da série NOAA que permanecem no processo de assimilação após o thinning (laranja) e total de dados do Metop-A e dos satélites da série NOAA disponíveis no início do processo de minimização (verde). (b) ângulo de varredura para um scanner cross-track que varia conforme o instrumento aponta para longe do nadir, resultando em uma sensoriamento que cresce em direção à borda de uma faixa de varredura, o que se traduz em resolução espacial degradada em ângulos de varredura mais amplos.
Figura 6
Total de observações utilizadas na obtenção da análise para os satélites Metop-A, N15, N18 e N19 (azul) e total de observações utilizadas no first-guess para os satélites Metop-A, N15, N18 e N19 (laranja).
Figura 7
Distribuição espacial dos dados rejeitados do canal 1 do sensor AMSU-A, embarcado no satélite N18 para o horário 2013011118. (a) refere-se aos dados rejeitados no início do processo de minimização ao comparar com o first-guess e (b) refere-se aos dados rejeitados no final desse processo ao comparar com a análise obtida. Destaca-se que cada cor de observação rejeitada é referente a um índice do controle de qualidade implementado no GSI, sendo azul para rejeição por diferença considerável entre observação e simulação, rosa para rejeição por presença de nuvens considerando o índice de espalhamento, vermelho para rejeição por presença de nuvens considerando o volume de água na nuvem, o verde para rejeição para efeito das nuvens maior que o permitido pelo canal e amarelo para imprecisão na estimativa da emissividade.
Figura 8
(a) Refere-se à distribuição espacial dos dados da análise rejeitados do canal 9 do sensor AMSU-A, embarcado no satélite N18 para o horário 2013013118. (b) Refere-se à disposição espacial dos dados da análise rejeitados do canal 1 do sensor AMSU-A, embarcado no satélite N18 para o horário 2013013118. As cores se referem aos mesmos flags de controle de qualidade descritos na figura.
Figura 6
Total de observações utilizadas na obtenção da análise para os satélites Metop-A, N15, N18 e N19 (azul) e total de observações utilizadas no first-guess para os satélites Metop-A, N15, N18 e N19 (laranja).
Figura 7
Distribuição espacial dos dados rejeitados do canal 1 do sensor AMSU-A, embarcado no satélite N18 para o horário 2013011118. (a) refere-se aos dados rejeitados no início do processo de minimização ao comparar com o first-guess e (b) refere-se aos dados rejeitados no final desse processo ao comparar com a análise obtida. Destaca-se que cada cor de observação rejeitada é referente a um índice do controle de qualidade implementado no GSI, sendo azul para rejeição por diferença considerável entre observação e simulação, rosa para rejeição por presença de nuvens considerando o índice de espalhamento, vermelho para rejeição por presença de nuvens considerando o volume de água na nuvem, o verde para rejeição para efeito das nuvens maior que o permitido pelo canal e amarelo para imprecisão na estimativa da emissividade.
Figura 8
(a) Refere-se à distribuição espacial dos dados da análise rejeitados do canal 9 do sensor AMSU-A, embarcado no satélite N18 para o horário 2013013118. (b) Refere-se à disposição espacial dos dados da análise rejeitados do canal 1 do sensor AMSU-A, embarcado no satélite N18 para o horário 2013013118. As cores se referem aos mesmos flags de controle de qualidade descritos na figura.
Figura 9
OMA (azul) e OMF (laranja) para os canais 4, 10 e 13, respectivamente baixos, médios e altos níveis da atmosfera, do satélite N19.
Figura 10
OMA médio (azul) e OMF médio (laranja) para o canal 10 do satélite N19 e representação geográfica em diferentes faixas latitudinais. A zona Polar do Sul (PS) possui intervalo entre 90° e −80°, zona Temperado Sul (TS) com intervalo entre −80° e −20°; zona Tropical (TRP) com intervalo entre −20° e 20°; zona Temperada Norte (TN) com intervalo entre 20° 80°; zona Polar Norte (PN) entre 80° e 90°.
Figura 11
(a) Ilustração visual da evolução temporal da média e desvio padrão do OMA calculado para a zona Polar Norte (80° e 90°) e a zona Polar Sul (−80° e −90°) para o satélite N19, sensor AMSU-A, canal 10. (b) Representação geográfica das faixas latitudinais deste estudo.
Figura 12
Série temporal da média diária (linha preta) e desvio padrão (hachurado azul) da diferença na quantidade de dados de refratividade advindos da Rádio ocultação GNSS assimilados nos experimentos com e sem a assimilação de dados de radiância para o mês de Janeiro de 2013. A linha vermelha é a diferença da quantidade de dados de refratividade do Metop-A assimilados em ambos experimentos.
Figura 13
Campos das diferenças das previsões de 6 h obtidas com e sem a assimilação de dados de radiância para: (a) altura geopotencial a 500 hPa (m), (b) temperatura do ar a 850 hPa (K), (c) componente meridional V do vento a 850 hPa (m/s), (d) componente zonal U do vento a 250 hPa (m/s).
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Fonte: Adaptado de 
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