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Resumo Este trabalho apresenta um estudo de um sistema convectivo de mesoescala com base na assimilação de dados de radar. Diversas simulações foram realizadas a partir do uso de dados de refletividade e velocidade radial dos radares de Cascavel e Assunção. Foram feitas rodadas com o WRF sem assimilação, com assimilação de dados convencionais e com assimilação de dados de radar e comparadas com estimativa de precipitação combinada (CoSch3). A rodada com assimilação de dados de radar inseriu ao modelo a velocidade radial e a refletividade de maneira indireta, ou seja, assimilou a razão de mistura de água de chuva. As novas análises geradas a partir da assimilação de dados mostraram o impacto da assimilação de radar desde baixos a altos níveis da atmosfera, assim como no perfil vertical. A utilização de ciclos para inicialização do modelo mostrou-se imprescindível para melhoria na previsão do posicionamento da precipitação. Dentre as configurações de previsão de precipitação, a assimilação de dados de radar mostrou uma melhoria ao prever os núcleos de precipitação intensa. Os resultados deste trabalho podem contribuir para melhorar os sistemas de alerta deste tipo de evento com maior precisão espacial e temporal.

This research explores the benefits of radar data assimilation for short-range weather forecast in Southeastern Brazil using the Weather Research and Forecasting (WRF) model’s three-dimensional variational data assimilation (3DVAR) system. Different data assimilation options are explored, including the cycling frequency, the number of outer loops and the use of null-echo assimilation. Initially, four microphysics parameterizations are evaluated (Thompson, Morrison, WSM6 and WDM6). The Thompson parameterization produces the best results, while the other parameterizations generally overestimate the precipitation forecast, especially WDSM6. Additionally, the Thompson scheme tends to overestimate snow, while the Morrison scheme overestimates graupel. Regarding the data assimilation options, the results deteriorate and more spurious convection occurs when using a higher cycling frequency, i.e., 30 minutes instead of 60 minutes. The use of two outer loops produces worse precipitation forecasts than the use of one outer loop, and the null-echo assimilation is shown to be an effective way to suppress spurious convection. However, in some cases, the null-echo assimilation also removes convective clouds that are not observed by the radar and/or are still not producing rain, but have the potential to grow into an intense convective cloud with heavy rainfall. Finally, a cloud convective mask was implemented using ancillary satellite data to prevent null-echo assimilation from removing potential convective clouds. The mask demonstrated to be beneficial in some circumstances, but it needs to be carefully evaluated in more cases to have a more robust conclusion regarding its use.

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This study aims at carrying out a bio-optical characterization of two Brazilian hydroelectric reservoirs as a support to current investigation regarding their net carbon budget. This characterization is a key step for both (1) developing biooptical models to retrieve water constituents by remote sensing and (2) describing the availability of light for photosynthesis, whose information is essential to understand biogeochemical processes related to emissions of methane and carbon dioxide in aquatic systems. Twenty-two sampling stations were profiled at each reservoir, using an attenuation-absorption meter (ACS-WET Labs) and a set of six Ramses radiometers (TriOS). Water samples were acquired at each sampling station for determining concentrations of optically active constituents. The results showed spatial heterogeneity in the concentration of constituents which ranged from 1.17-40.45 gL -1 for chlorophyll-a, 0.26-20.41 mgL -1 for total suspended sediments, 0.93-9.48 mgL -1 for dissolved total carbon and 0.93-3.87 m -1 for CDOM absorption. The diffuse attenuation coefficient (K d(PAR) ), ranged from 0.35 to 4.03 m -1 while euphotic depth (Z eu (1%) ) ranged from 1.14 to 13.06 m.

Os índices de instabilidade revelam a estrutura vertical da atmosfera com base na temperatura do ar e umidade a fim de identificar instabilidade ou estabilidade. Em caso de instabilidade, estes fornecem um indicativo da intensidade dos sistemas precipitantes. O índice K indica o potencial para tempestades com base na taxa vertical de variação da temperatura, na umidade na baixa troposfera e na extensão da camada úmida. O índice Total Totals (TT) combina temperatura e umidade em baixos níveis com a temperatura em níveis médios. Devido à grande importância destes índices na previsão de tempo e a falta de estudos quanto à tendência destes parâmetros na América do Sul, este trabalho teve como objetivo determinar os índices K e TT para os horários sinóticos, realizar uma climatologia e calcular a tendência sazonal destes índices. Os resultados mostraram que no interior do continente, maiores valores dos índices K e TT são obtidos no verão, devido principalmente à variação sazonal da temperatura, além da precipitação associada ao regime monçônico especialmente no sudeste do Brasil. Há tendência de aumento nos valores de ambos os índices no norte da Amazônia e tendência de decréscimo a noroeste da Argentina e sudoeste da Bolívia.