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https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/847033| Título: | Avaliação de resultados de correntes oceânicas superficiais do modelo HYCOM implementado para a Metarea V pelo Centro de Hidrografia da Marinha |
| Título(s) alternativo(s): | Assessment of surface ocean currents results of the Hycom Model implemented for Metarea v by the Brazilian Navy Hydrography Center (CHM) |
| Autor(es): | Garcia, Rafael Machado Mota |
| Orientador(es): | Kaio Calmon Lacerda |
| Palavras-chave: | Oceanografia operacional Modelagem oceânica; Correntes oceânicas superficiais HYCOM Operational oceanography Ocean modelling Surface ocean currents |
| Áreas de conhecimento da DGPM: | Oceanografia física |
| Data do documento: | 2022 |
| Editor: | Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) |
| Descrição: | Sistemas oceanográficos operacionais vêm ganhando cada vez mais destaque no cenário internacional e nacional por monitorar, prever e divulgar informações de características do oceano. Para isso, esses sistemas fazem uso de modelos computacionais que utilizam métodos numéricos a fim de resolver a circulação oceânica. No Brasil, o Centro de Hidrografia da Marinha (CHM) tem implementado o modelo HYCOM-CHM, de domínio regional, compreendendo a METAREA V, um produto fruto do esforço da Rede de Modelagem e Observação Oceanográfica (REMO), consórcio do qual faz parte. O modelo tem uma resolução horizontal de 1/24º, correspondente a aproximadamente 4,6 quilômetros, e fornece dados de variáveis oceanográficas no campo tridimensional como velocidade das correntes, temperatura, salinidade e elevação. Dentre algumas das aplicabilidades práticas do HYCOM-CHM pode-se mencionar a utilização do campo de velocidade superficial de corrente como subsídios para planejamento de derrotas de navegação, além da inserção desses dados como forçantes em modelos lagrangeanos de deriva, frequentemente utilizados em apoio a operações de Busca e Salvamento (SAR) e investigação de eventos de derramamento de óleo no mar. Em função disso, faz-se necessário realizar avaliações dos dados de velocidade das correntes superficiais calculados pelo modelo, a fim de caracterizar a sua capacidade de representar essa grandeza de forma acurada, e, assim, permitir que seus usuários conheçam as limitações de seu uso em produtos destinados a auxiliar em processos decisórios. Este trabalho teve o objetivo geral de contribuir para a avaliação dos resultados de corrente oceânica superficial do modelo HYCOM-CHM, por meio de comparações com dados obtidos in situ por meio de uma boia meteoceanográfica de fundeio. Para isso, a metodologia empregada nas comparações utilizou parâmetros estatísticos e gráficos, a fim de permitir uma análise quantitativa e qualitativa dos resultados. Foram, também, obtidos resultados de modelos hidrodinâmicos globais empregados em sistemas operacionais dos Estados Unidos (HYCOM-NCODA) e da União Europeia (Mercator/CMEMS) a fim de realizar análises comparativas do desempenho do HYCOM-CHM em representar a realidade. As análises apontaram que o HYCOM-CHM apresentou resultados de magnitude da corrente condizentes com outros autores e melhor desempenho em representar essa variável no local e período de estudo em relação aos demais modelos. Durante o período de estudo, a média da magnitude da corrente medida foi de 0,619 m/s, e média calculada a partir dos dados do HYCOM-CHM foi de 0,604 m/s. O erro absoluto médio do HYCOM-CHM, calculado em 0,169 m/s, representou 27% da magnitude média da série medida, enquanto para os demais modelos tal erro representou 35% e 33%. Assim, é esperada uma melhora ao considerar os dados advindos do HYCOM-CHM, em detrimento dos modelos globais comparados, em cálculos realizados para a elaboração de subsídios e outros estudos. Além disso, foi encontrado um viés negativo para magnitude calculada a partir dos dados do HYCOM-CHM, de -0,015 m/s, o que indicou a tendência do modelo a subestimar essa variável. |
| Abstract: | Operational oceanographic systems have been gaining more and more prominence in the international and national context for monitoring, predicting and disseminating information on ocean characteristics. In order to achieve this, these systems use computational models that apply numerical methods in order to solve oceanic circulation. The Brazilian Navy Hydrography Center (CHM) has implemented the HYCOM-CHM model, with a regional domain comprising METAREA V, a result of the effort of the Oceanographic Modeling and Observation Network (REMO), consortium of which the CHM is a part of. The model has a horizontal resolution of 1/24º, corresponding to approximately 4.6 kilometers, and provides data on oceanographic variables in a three- dimensional field, such as current velocity, temperature, salinity and sea surface height. Among some of the applications of the HYCOM-CHM, there is the use of surface current velocity field as resource for planning navigation routes, as well as inputs in Lagrangian dispersion models, often used as support for Search and Rescue (SAR) operations and investigation of oil spill events at sea. Because of that, it is necessary to assess the results of surface current velocity data calculated by the model, in order to recognize its skill to represent this variable accurately, thus allowing its users to recognize the limitations of its applications in products intended to assist in decision-making processes. The main purpose of this paper to contribute towards the assessment of the surface ocean current results of the HYCOM-CHM model, through comparisons with data obtained in situ bya meteoceanographic moored buoy. The methodology used statistical parameters and graphics for the comparisons, to allow a quantitative and qualitative analysis of the results. In order to achieve comparative analyses of the performance of the HYCOM-CHM in representing reality, results from global hydrodynamic models were also obtained, such as the one used in the US Navy (HYCOM-NCODA) and the one used in the European Union (Mercator/CMEMS). The analyses showed that the HYCOM-CHM presented results of magnitude of the current consistent with other authors and better performance in representing this variable in the period and place of study in relation to the other models. During the study period, the mean magnitude of the measured current was 0.619 m/s, and the mean calculated out of the HYCOM-CHM data was 0.604 m/s. The mean absolute error of the HYCOM-CHM, calculated at 0.169 m/s, represented 27% of the mean magnitude of the measured series, while for the other models this error represented 35% and 33%. Thus, a slight improvement is expected when considering HYCOM-CHM data, instead of the global models to which it was compared, in calculations carried out for the preparation of resources and other studies. Furthermore, a negative bias was found for the magnitude calculated out of the HYCOM-CHM data, of -0.015 m/s, which indicated the model’s tendency to underestimate this variable. |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
| URI: | https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/847033 |
| Tipo: | Trabalho de fim de curso |
| Aparece nas coleções: | Hidrografia e Navegação: Coleção de Trabalhos de Conclusão de Cursos |
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