Método de avaliação orientada a objeto aplicado às previsões de precipitação sobre a América do Sul

• Main Author: Arletis Roque Carrasco
• Other Authors: Luiz Fernando Sapucci
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2017
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/03.17.13.09

O presente estudo tem como objetivo principal, baseado no algoritmo do Method for Object-Based Diagnostic Evaluation (MODE), propor e aplicar uma metodologia de avaliação diagnóstica orientada a objeto nas previsões de precipitação sobre a América do Sul. A metodologia proposta foi implementada dentro do Sistema Comunitário de Avaliação de Modelos Numéricos de Previsão de Tempo e Clima (SCANTEC) - este um software estatístico que encontra-se em constante desenvolvimento na Divisão de Modelagem e Desenvolvimento (DMD) do CPTEC/INPE. Um experimentos de casos idealizados permitiu validar a implementação do método e mostrar também as suas vantagens com relação as métricas convencionais de avaliação. Para a aplicação dessa metodologia, como prova de conceito, foram realizados experimentos usando as previsões do modelo BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modelling System) e comparadas com as previsões do modelo GFS (Global Forecast System) tendo como valores de referência os dados de precipitação estimados no produto 3B42RT do TRMM Multisatellite Precipitation Analysis (TMPA). Duas análises foram realizadas, uma primeira usando o acumulado de precipitação de 6 horas com previsões de até 24 horas de integração e uma segunda usando o acumulado de 24 horas de precipitação com integração dos modelos de 96 horas. Ambos modelos apresentam uma ligeira tendência de degradação do desempenho com a integração no tempo, subestimando a quantidade de objetos observados errando mais por falhas do que por alarmes falsos. A aplicação da metodologia de avaliação de precipitação orientada a objeto aqui proposta, inédita para as previsões geradas no CPTEC, evidenciou a seu potencial para caracterizar os padrões espaciais das previsões de precipitação fornecidas por esse centro permitindo comparações mais justas com outros produtos disponíveis. === The present study has as the main objective, based on the Method for Object-Based Diagnostic Evaluation (MODE) algorithm, to propose and apply a methodology of object-based diagnostic evaluation to precipitation forecasts over South America. The proposed methodology was implemented within code of the Community System for the Evaluation of Numerical Models of Weather and Climate Prediction (SCANTEC), which is a statistical software that is constantly in development at CPTEC/INPE. An idealized case study allowed validating the methodology implemented and also showed the advantages over conventional evaluation metrics. For the application of this methodology, as proof of concept, experiments were carried out using BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modelling System) models forecasts and compared with the predictions of the GFS (Global Forecast System) model using as reference values the estimated precipitation data in the TRMM Multisatellite Precipitation Analysis (TMPA) 3B42RT product. Two analyses were performed: the first using 6-hour precipitation accumulated with forecasts up to 24 hours of integration, and the second using 24-hour precipitation accumulated with models integration of the 96 hours. Both models present a slight tendency of skill degradation in function of model integration time, underestimating the amount of observed objects. They failed more by misses than by false alarms. The application of the precipitation objective-based evaluation methodology proposed here, unpublished for CPTEC forecasts, demonstrated its potential to characterize the spatial patterns of precipitation forecasts provided by this center allowing fairer comparisons with other available products.