A técnica de previsão de tempo por conjuntos ("ensemble") é implementada para a região Nordeste do Brasil utilizando-se o modelo regional RAMS, inicializado com dados do modelo de circulação geral atmosférico (MCGA) do CPTEC. Os métodos empregados para geração dos conjuntos de previsão consistem na utilização de diferentes parametrizações físicas e esquemas de relaxamento newtoniano para cada rodada do modelo (ENSFI), e na perturbação das condições iniciais (ENSCI e ENSCI-FRONT). Esses métodos são avaliados utilizando-se análises do MCGA e dados das plataformas de coletas de dados localizadas no estado do Ceará. As perturbações nas condições iniciais para o ENSCI e ENSCI-FRONT são geradas com base no método "lagged-average forescasting" a partir de execuções anteriores do modelo válidas para o horário e região de estudo, e incluídas nas componentes horizontais do vento de modo a apresentarem um desvio padrão de 5 m.s-1. O ENSCI-FRONT inclui perturbações, também nas fronteiras do modelo regional para lidar com uma rápida diminuição do espalhamento dos membros com o prazo de previsão encontrada com perturbações apenas nas condições iniciais. Os resultados mostram que as médias das previsões para o ENSCI-FRONT e ENSFI apresentam melhores resultados do que a previsão não-perturbada para a maioria das grandezas físicas analisadas.

Ensemble prediction is implemented for Northeast Brazil using RAMS mesoscale model, initialized with data from the CPTEC atmospheric general circulation model (AGCM). Methods for the ensemble generation consist of using different physical parametrizations and nudging timescales (Newtonian relaxation) for each model run (ENSFI), or perturbing the initial conditions (ENSCI and ENSCI-FRONT). These methods are evaluated against the AGCM analyses and data of automatic meteorological stations located in Ceará State. Perturbations in the initial conditions for ENSCI and ENSCI-FRONT are based on the method "lagged-average forecasting", which takes previous model executions valid for the time and region of interest, and are included in the horizontal components of the wind, imposing a standard deviation of 5 m.s-1. ENSCI-FRONT also includes perturbations in the regional model lateral boundary conditions to deal with a rapid decrease of the ensemble dispersion with the forecast range found when perturbations are only included in the initial conditions. The mean of the perturbed forecasts obtained with ENSCI-FRONT or ENSFI give better results than the unperturbed forecast in most cases.

Os modelos globais do Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) são avaliados para a região Nordeste do Brasil (NEB), região Amazônica e bacia do Prata quanto à representação da precipitação para o período de 1901 a 1999. Além disso, são analisadas as projeções de precipitação para o cenário RCP8.5 para o século XXI. A avaliação é realizada utilizando-se os dados do Climatic Research Unit (CRU) e a reanálise 20th Century Reanalysis V2 do National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Os modelos são classificados através de índices que indicam como os padrões de variação sazonal, interanual e decenal são representados. A avaliação apontou como melhores modelos para o NEB as rodadas do modelo CANESM, enquanto para a bacia do Prata, a rodada do modelo francês CNRM_CM5_r1i1p1. Já para a Amazônia, destacam-se as rodadas do modelo GISS-E2-R. Na região NEB, a maioria dos modelos mostra maiores impactos na pré-estação, porém divergem quanto ao sinal da anomalia. Na região Amazônica, os modelos sugerem maiores possibilidades de redução na precipitação, em até 20,5%,33,6 e 39,5% para os períodos de 2010 a 2039, 2040 a 2069 e 2070 a 2099, respectivamente. Na região do Prata, o conjunto dos modelos projeta poucas alterações no período de 2010 a 2039.

The global models of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) are evaluated over Northeast Brazil (NEB), the Amazon region and La Plata Basin regarding the representation of precipitation for the period 1901 to 1999. Furthermore, the projections of precipitation for scenario RCP8.5 for the XXI century are analyzed. The evaluation is performed using data from the Climatic Research Unit (CRU) and 20th Century Reanalysis V2 reanalysis of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). The models are classified using indices that indicate how patterns of seasonal, interannual and decennial variation are represented. The evaluation identified CANESM as the best models for NEB, whereas for La Plata Basin, the French model CNRM_CM5_r1i1p1 runs were superior. For the Amazon region, the model GISS Model-E2-R_r1i1p1 exhibited the best performance. Over NEB, most models indicate largest changes during the pre-season, but differ on the sign of the anomaly. In the Amazon region the models suggest greater chances of rainfall reduction up to 20.5%, 33.6 and 39.5% for the periods 2010-2039, 2040-2069 and 2070-2099, respectively. Over the La Plata region, the, ensemble projects few changes for the 2010 to 2039 period .

Durante os meses de janeiro e fevereiro de 1999 foi realizada a campanha do TRMM/LBA (Tropical Rainfall Measuring Mission/Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia), na qual foram investigadas propriedades microfísicas de nuvens convectivas profundas. Este experimento fez parte de um esforço internacional para calibrar os equipamentos, no satélite TRMM, com o objetivo de estudar processos físicos tais como precipitação, radiação e eletricidade atmosférica. Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos por instrumentos instalados na aeronave Citation II pertencente à Universidade de Dakota do Norte, USA, que incluem um conjunto de sondas espectrométricas, as quais medem a concentração e tamanho de partículas de gelo e de água, com destaque para a sonda bidimensional 2DC (Two-dimensional Cloud probe). Esta sonda identifica não apenas concentração e tamanho dos hidrometeoros, mas também as diferentes formas dos cristais de gelo. A aeronave realizou diversos vôos no experimento TRMM/LBA, sendo escolhido para análise o dia 10 de fevereiro de 1999. Foram observados cristais de gelo com uma grande variedade de formas e dimensões. Verificou-se certa concordância entre a forma dos cristais e os padrões de temperatura e umidade presente no ambiente, assim como foram observadas superposições de hábitos de cristais, sugerindo a existência de mistura entre diferentes regiões das nuvens e indicando que a sedimentação dos cristais pode ter grande importância para a evolução das propriedades microfísicas de nuvens convectivas profundas. Foi observado que a distribuição de tamanho dos cristais de gelo em função do diâmetro segue uma lei de potência.

During the months of January and February 1999, the TRMM/LBA (Tropical Rainfall Measuring Mission/Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia) campaign took place, in which microphysical properties of deep convective clouds were investigated. The experiment was part of an international effort to calibrate TRMM satellite sensors for precipitation, radiation and atmospheric electricity studies. The data used in the present work were collected by instruments on board North Dakota University's Citation II aircraft, including data from a set of spectrometric probes that measured concentration and size of ice crystals, with distinction to the 2DC (Two-dimensional Cloud) probe. This instrument identifies not only number concentration and size of the cloud particles, but also their shape. The aircraft performed several flights during the TRMM/LBA experiment and data from 10 February 1999 are analyzed in this paper. Inside the cloud system, ice crystals were observed in a variety of shapes and sizes. A certain agreement was found between the crystal shape and the expected patterns of ice crystal growth as a function of temperature and humidity, but crystal habit superposition was also found, suggesting the existence of mixture between air parcels from different cloud regions and indicating that crystal sedimentation plays a significant role in the evolution of the microphysics of deep convective clouds. It was also noted that the size distribution of the ice crystals follows approximately a power law.

Este artigo apresenta um estudo de verificação das previsões de chuva de um sistema de previsão do tempo por ensemble regional. O conjunto é composto por seis membros, dos quais quatro utilizam o modelo RAMS 6.0 e dois usam o WRF 3.1, inicializados com dados dos modelos globais do CPTEC ou GFS e diferentes parametrizações de convecção. A verificação foca nas previsões de chuva de 24, 48 e 72 horas e nos limiares de precipitação de 1mm, 5mm e 10mm sobre o Estado do Ceará. Os membros do ensemble apresentaram resultados superiores à persistência em todo o domínio avaliado. O modelo RAMS apresenta maior índice de acerto, principalmente no litoral norte do Estado, porém um maior falso alarme em comparação com o modelo WRF. O sistema de previsão de chuva diminui sua qualidade com o aumento dos horizontes e a intensidade da chuva que se quer prever.

This work presents a verification study of rainfall forecast by a regional model ensemble prediction system. The ensemble is formed by six members; four of them using RAMS 6.0, and two using WRF 3.1, all initialized by CPTEC or GFS general circulation model data and making use of different convection parameterizations. The verification focuses on rainfall forecasts for 24, 48 and 72 hours and rainfall thresholds of 1 mm, 5 mm and 10 mm over the Ceará State. All ensemble members have better skill than persistence in the entire verification domain. RAMS shows a larger accuracy, especially at the northern coast of Ceará, but gives also a larger false alarm ratio than WRF model. The quality of the rainfall forecasts system decreases as either, the rainfall intensity or the forecast horizon time increase.