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Dentre as ferramentas de trabalho para visualizar e manipular dados meteorológicos, o NCAR Command Language ou simplesmente NCL tem se mostrado uma ferramenta altamente poderosa com suas diversas funções, scripts e uma infinidade de opções disponíveis no site do NCL para manipular e visualizar dados dos mais variados tipos. E o melhor de tudo, o software é grátis. Além disso, a excelente lista de discussão onde os usuários estão sempre prontos a ajudar quem precisa é fantástica. Claro que existem outras ferramentas além do NCL, mas ao meu ver é sem dúvida uma das melhores que já tive acesso e portanto, aconselho quem estiver interessado em usá-lo que vá em frente que a satisfação é garantida.

Esta apostila destina-se aos usuários que estão iniciando suas pesquisas por meio do pacote gráfico Grid Analisys and Dysplay System (GrADS). A finalidade deste material consiste em dar uma base inicial para quem nunca utilizou este pacote, então não cabe aqui fazer um levantamento sobre sua história, mas sim dar o máximo de informações com exemplos práticos para que os usuários possam iniciar suas atividades. Quando iniciamos nossas pesquisas com a utilização do GrADS normalmente nas aulas de Meteorologia Sinótica e Dinâmica, ficamos sem entender praticamente nada, pois são muitos comandos utilizados. Por isso, este tutorial tem como objetivo ajudar novos usuários bem como servir de material de consulta rápida para possíveis dúvidas.

O Climate Data Operators (CDO) representa um conjunto de comandos estatísticos e aritméticos úteis para processar dados meteorológicos no formato GRIB e netCDF. A facilidade em usar essa ferramenta está no fato de que os comandos são executados no terminal do Linux. O usuário, posteriormente pode escrever um script em shell para automatizar suas tarefas e deixar seu script mais robusto.

O objetivo deste protocolo é descrever detalhadamente todo o método para montagem de um sistema de amostragem de gases e particulado atmosférico baseado em denuderes denominado com DEnuder for Long-Term Atmospheric sampling (DELTA) em inglês ou Sistema de Amostragem Atmosférica com Denuder (SAAD) em português, descrevendo todas as etapas de preparação de denuderes e filtros bem como estabelecer os procedimentos de manuseio e armazenamento das amostras. A técnica de amostragem aqui descrita, é utilizada desde 1979 com o propósito inicial de captura do amônio, porém atualmente esta mesma técnica vem sendo estendida para a captura de demais gases e particulados. A amostragem está sendo feita em sete pontos no estado de São Paulo, os quais possuem características ambientais diferentes, o que possibilita uma melhor comparação de eficiência do sistema e uma melhor comparação de resultados. Todos os procedimentos de preparação e analises são realizados no Laboratório de Aerossóis, Soluções Aquosas e Tecnologias (LAQUATEC), do Centro de Ciências do Sistema Terrestre (CCST), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Este protocolo foi desenvolvido para subsidiar os trabalhos relativos ao projeto FAPESP Proc No. 2012/06416-1 e o Projeto Nnet financiado pelo Instituto Interamericano para mudanças climáticas (IAI).

O Laboratório de Pesquisa em Biogeoquímica Ambiental (LAPBio) do CCST/INPE conta com uma infraestrutura laboratorial para realizar dosagens de espécies químicas em amostras ambientais bem como facilidades para coleta e preparo dessas amostras. Esse laboratório, denominado Laboratório de Aerossóis, Soluções Aquosas e Tecnologias (LAQUATEC) foi implantado para dar suporte, prioritariamente, às pesquisas relacionadas aos temas: química da atmosfera, transferências de espécies químicas nas Interfaces de ecossistemas, estudos da qualidade de corpos de água interiores e costeiros e tecnologias ambientais, bem como deposição e emissão de espécies químicas em diferentes escalas geográficas e ambientes. Com o objetivo de documentar os diferentes protocolos analíticos foi produzido este documento com a meta de protocolar a determinação de cátions inorgânicos em soluções aquosas, oriundas das pesquisas ambientais desenvolvidas neste laboratório utilizando-se um cromatógrafo líquido de íons da marca Metrohm modelo 850 Professional IC usando-se a coluna de separação de cátions Metrosep C4 100/4.0 mm e detecção condutimétrica.

On December 10th through 11th 2012, a strong convection activity over southern Brazil grew into a huge Mesoscale Convective System (MCS) accompanied by heavy precipitation, hailstorm, damaging winds and dangerous lightning. The Civil Defense Authority reported that over 700,000 people experienced power outages due to either strong winds or lightning strikes or even suffered from flash floods caused by high rain volumes. The Brazilian Lightning Location System (BrasilDAT) detected more than 90,000 cloud-to-ground (CG) lightning strikes during the MCS activity, and approximately 4,000 CG strokes presented large peak currents over 75 kA. The main objectives of this work were to achieve the most suitable configuration of the Weather Research and Forecasting (WRF) model, and to apply the Potential Lightning Region (PLR) tool, in order to forecast reliably this type of severe weather event with enough time in advance to adopt strategies that might minimize injuries and hazardous situations in the future. Firstly, the CG and IC lightning stroke rates, the peak currents distribution, and the IC/CG ratio were evaluated. Observed precipitation from a homogeneous network of surface meteorological stations was used as proxy data. Lightning and precipitation were compared during the MCS development in order to seek for correlations. As well known, current operational models cannot predict convective subgrid scale processes explicitly, due to their microscopic and discontinuous nature, and must do so via parameterization. In this case, a cumulus scheme should try to transport heat vertically, redistribute moisture, and reduce thermodynamic instability. Four cumulus parameterization schemes (CPS) in the WRFv3.3.1 model were investigated to proper simulate this MCS over southern Brazil. WRF grid points near meteorological stations with high accumulated precipitation values were chosen in order to assess the behavior of the simulated data against the observations. The Potential Lightning Region (PLR) is a tool that indicates the spatial distribution of lightning occurrence probabilities in a given area. PLR was developed from a combination of WRF output variables, and operationally tested over southeastern Brazil. The WRF convective parameterization selected from the previous analysis was used to generate new PLR maps over southern Brazil for the MCS. This case study served as a laboratory to expand PLR capabilities in the prediction of severe weather events.

A demanda de energia elétrica no Brasil é suprida principalmente pela hidroeletricidade, 80% da energia elétrica do país provêm de tal fonte. Alguns fenômenos meteorológicos causam mudanças diretas no regime de chuvas e dessa maneira, afetam a reserva de energia mantida nos reservatórios de centrais hidroelétricas, o que torna vulnerável o sistema elétrico nacional. Diante disso, e sendo de conhecimento que o Brasil possui enorme potencial do recurso de energia solar, o presente projeto se propõe a desenvolver uma metodologia para a previsão sazonal de irradiação solar, visando a exploração comercial de plantas fotovoltaicas e CSP (concentrated solar power), com o intuito de contribuir com o planejamento energético do país, reduzir a necessidade de operação de plantas termelétricas que utilizam combustíveis fósseis e amenizar os riscos à segurança energética nacional. Isso será feito através de uma abordagem envolvendo o tratamento de dados históricos, modelagem numérica e utilização de redes neurais artificiais, a fim de buscar uma análise conjunta das informações obtidas.

The Weather Research and Forecasting (WRF) model is suitable to reproduce the thermo-hydrodynamic coupling structure of atmosphere in order to analyze and/or predict the weather conditions. Knowing in advance meteorological scenarios responsible for the occurrence of severe thunderstorms is important since these natural phenomena usually cause huge economic injuries and more than one hundred casualties every year in Brazil. The present work intends to identify common patterns between the meteorological behavior of atmosphere and the occurrence of lightning for convective systems over southeastern Brazil. To accomplish this objective, we will use: (a) total lightning data from BrasilDAT, for constructing lightning activity maps, (b) output variables from high-resolution WRF simulations, for evaluating atmospheric conditions, and (c) correlation methods based on multivariate statistics. The initial study will consist to create, for each WRF grid point, a matrix in which the columns will correspond to the WRF variables to be analyzed, and the rows to the model time step. After the application of the chosen correlation method, the result will again be a matrix, for each WRF grid point, containing the mutual correlation between all variables investigated and lightning activity, allowing to analyze and compare spatially this correlation. Thus, we will intend to better understand the physical process involved in the lightning occurrence, and contribute to the development of indicators that make possible to forecast this kind of phenomenon.