Avaliação do desempenho do sistema de previsão por conjuntos do CPTEC/INPE na detecção de vórtices ciclônicos de altos níveis na região tropical - Elaine Cristina Abreu Barreto (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), 2015)
Este estudo pioneiro tem por objetivo avaliar o desempenho do Sistema de Previsão por Conjunto (SPCON) na detecção de Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN) na região tropical. O SPCON avaliado é a versão MB09 do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC/INPE), que encontra-se ainda em fase de implementação. Esta versão conta com modificações no método de criação das condições iniciais perturbadas. O desempenho do SPCON foi avaliado sobre vários aspectos: avaliação geral do SPCON, avaliação semiobjetiva através da disposição geográfica das previsões dos membros do conjunto, e avaliação objetiva através de uma comparação entre o desempenho da média do conjunto (ENM) e o desempenho do membro controle (CTRL), além de uma comparação das versões MB09 e OPER (versão futura e operacional, respectivamente) do CPTEC/INPE. Para este estudo foram selecionados 8 eventos que ocorreram no verão (Dezembro, Janeiro e Fevereiro) entre os anos de 2009 a 2011. A área de estudo compreende os intervalos entre 10$^{°}$N e 20$^{°}$S e 010$^{°}$E e 060$^{°}$W. A função de corrente foi a variável utilizada para definir a localização do VCANs, no nível de 200 hPa, e o índice denominado de Probabilidade de Detecção (PD) foi utilizado como o indicador de acerto do centro do VCAN, para os limiares de 2 e 4 graus, a partir do centro observado. De modo geral os resultados mostraram que, a taxa de detecção do VCANs diminui à medida que aumenta o horizonte de previsão, e para prazos mais longos o ENM tem melhor desempenho do que o CTRL. Os resultados referentes a avaliação semiobjetiva mostraram 3 resultados: i) As incertezas associadas às previsões mostraram alto espalhamento dos membros em curto espaço de tempo. ii) A indicação de previsibilidade mostrou que, o desempenho do SPCON independe do prazo de duração, havendo, portanto, baixa e/ ou alta previsibilidade. iii) Os erros sistemáticos mostraram que existe uma tendência preferencial na detecção dos centros dos VCANs. Com relação a comparação entre as versões MB09 e OPER, ficou evidente que melhores detecções dos VCANs na região Tropical, são produzidas utilizando a versão MB09 do que a versão atualmente em operação no CPTEC/INPE. === This pioneer study aims to evaluate the performance of the Ensemble Prediction System (EPS) on Upper Air Cyclonic Vortex (UACV) detection at tropical region. The evaluated version is SPCON-MB09 from the Center for Weather Forecasting and Climate Studies (CPTEC/INPE), which still lies on the implementation phase. This version counts with modifications on the creation method of the disturbed initial conditions. The performance of SPCON was evaluated under many aspects: overall assessment of SPCON semi-objective evaluation by the geographical disposal of the ensemble members prediction and objective assessment throughout a comparison between the performance of the ensemble average (ENM) and the performance of the member control (CTRL) besides a comparison of the versions MB09 and OPER (future and operational version, respectively) of CPTEC/INPE. For this study were selected eight events that occurred in the summer (December , January and February) between the years 2009-2011 .The study area comprises the interval between 10$^{°}$ N and 20$^{°}$S and 010$^{°}$ E and 060$^{°}$ W. The current function was the variable used to define the location of the VCAN at the level of 200 hPa and the index called Probability of Detection (PD) was used as the hit indicator of the center of the VCANs to the thresholds of 2 and 4 degrees from the observed center. In general, the results showed that the UACV detection rate decreases as the forecast horizon increases (up to 360 hours) and for longer terms, the ENM has better performance than the CTRL. The results related to the semi-objective evaluation showed many results: i) The uncertainties associated with forecasts showed high scattering of members in a short time. ii) The indication of predictability showed that the performance of SPCON independent of the duration period, there is therefore low and / or high predictability. iii) The systematic errors showed that there is a preferred tendency to detect the center of UACV. Regarding the comparison between the MB09 and OPER versions, it became clear that better detection of UACV in Tropical region, are produced using the MB09 version than the version currently in operation at CPTEC/INPE.