ASSIMILAÇÃO DE DADOS COM O MÉTODO LETKF NO OCEANO ATLÂNTICO SUDOESTE: A IMPORTÂNCIA DAS OBSERVAÇÕES DE SATÉLITE
Modelos numéricos dos oceanos
incorporam erros que são originados por
diferentes fontes (por exemplo, forçantes
atmosféricas, parametrizações físicas, condições
de contorno, batimetria, erro numérico). Os
métodos de assimilação de dados combinam
observações com resultados de modelos
numéricos e produzem as análises, que são
resultados mais acurados. Neste estudo, foram
conduzidas simulações por conjuntos utilizando
o Regional Ocean Modeling System (ROMS) no
oceano Atlântico Sudoeste visando investigar
as incertezas na representação numérica do
oceano que são derivadas de perturbações nas
forçantes atmosféricas. As perturbações nas
componentes do vento provocaram um maior
impacto no espalhamento do conjunto oceânico
em relação às perturbações aplicadas sobre
outras variáveis atmosféricas. Os resultados
mostraram uma forte influência da Zona de
Convergência do Atlântico Sul no oceano
subjacente. Em seguida, experimentos que
utilizaram o método de assimilação de dados
Local Ensemble Transform Kalman Filter com o
ROMS investigaram o impacto da assimilação
dos perfis de temperatura (T) e salinidade (S),
topografia dinâmica absoluta (ζ) e temperatura
da superfície do mar (TSM) na representação
numérica do oceano a partir do modelo
regional. Os resultados exibiram a importância
da assimilação dos perfis T/S para a correção
da representação termohalina, reduzindo
o erro quadrático médio da T e S em 39% e
27%, respectivamente. A assimilação de ζ foi
importante para produzir uma representação
da mesoescala oceânica com mais acurácia,
principalmente na região da Confluência Brasil-
Malvinas. A assimilação de TSM produziu
melhorias adicionais para a T nos níveis
verticais do modelo que são internos à camada
de mistura oceânica.
ASSIMILAÇÃO DE DADOS COM O MÉTODO LETKF NO OCEANO ATLÂNTICO SUDOESTE: A IMPORTÂNCIA DAS OBSERVAÇÕES DE SATÉLITE
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DOI: Atena
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Palavras-chave: Confluência Brasil- Malvinas, filtro de Kalman por conjuntos, modelagem oceânica regional.
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Keywords: Brazil-Malvinas Confluence, ensemble Kalman filter, oceanic regional modeling.
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Abstract:
Numerical ocean models
incorporate errors that are originated from
different sources (e.g. atmospheric forcing,
physics parameterization, boundary conditions,
bathymetry, numerical error). Data assimilation
is an important tool for correcting the numerical
representation generated by the ocean model
itself. In this study, ensemble experiments were
performed using Regional Ocean Modeling System (ROMS) in the Southwest Atlantic
Ocean (55ºS – 5ºS; 70ºW – 20ºW), with the aim to investigate uncertainties in the
ocean state that derived from perturbations in atmospheric forcing fields. The wind
component perturbations dominated and provoked the largest impact in the ocean
ensemble spread as compared with other atmospheric variables. The results indicated
a strong influence of the South Atlantic Convergence Zone on the underlying ocean.
Next, the Local Ensemble Transform Kalman Filter (LETKF) was applied to ROMS in
order to examine the impact of the assimilation of observed temperature and salinity
(TS) profiles, absolute dynamic topography (ADT) and sea surface temperature (SST)
on the regional ocean analysis. The results showed the importance of the T/S profiles
assimilation to correct the thermohaline representation, reducing the root mean square
error of T and S in 39% and 27% respectively. The ADT assimilation was important to
produce a more accurate representation of the oceanic mesoscale mainly in the Brazil-
Malvinas Confluence region. SST assimilation was important to provide additional
improvements to the T at the model vertical levels within the oceanic mixed layer.
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Número de páginas: 15
- Leonardo Nascimento Lima
