Validation of the BAM model precip in cases of ZCAS occurrence

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq One of the main meteorological variables for defining the climate of each region is precipitation. In Brazil, each region has a characteristic rainfall regime, according to the atmospheric systems that operate. Regions such as southeastern Brazil, for example, where there is a high demographic, industrial and commercial concentration, the lack of rain causes chaos in the society and economy of the country. On the other hand, when excessive precipitation occurs, society suffers from the disruption of cities in the face of high rainfall levels. Facts like these are very common when systems such as the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) occur, a deep convection zone that acts on the southeast and midwest of Brazil. The SACZ occurs during the extended summer, from October to March and is essential for the maintenance of the pluviometric regime in the region. However, the representation of precipitation by numerical models requires calibrations for Brazilian conditions. In view of this, this study aimed to analyze the rainfall simulations of the Brazilian Global Atmospheric Model (BAM), during the period from 1990 to 2013 and compare with observed data, in order to evaluate the model’s performance in the representation of rain in Brazil . The data used in this study were, daily data of precipitation, wind at 200hPa and 850hPa of the BAM model (1°x1°), observed daily data of precipitation from Brazil, interpolated in high spatial resolution (0.25°x0.25°) and daily wind data from the ERA-Interim reanalysis (0.75°x0.75°). The analyzes were divided into two chapters, first the climatology of precipitation in Brazil was addressed, during the year, during the rainy season and during 149 ZCAS events reported in the analyzed period, then the simulations of the BAM model in the representation of rain and atmospheric circulation during two selected ZCAS events. In the analyzes of the first chapter, the BAM simulations consistently represented the spatial distribution of the rainfall, but there was an underestimation of the amount of accumulated rain. The results obtained in chapter 2, the BAM simulations represented the precipitation and atmospheric circulation during the ZCAS events, but with peculiarities of the model, such as the delay in the configuration of the atmospheric circulation patterns expected during ZCAS events, compared to the reanalysis data. Uma das principais variáveis meteorológicas para a definição do clima de cada região é a precipitação. No Brasil, cada região possui um regime pluviométrico característico, de acordo com os sistemas atmosféricos que atuam em cada localidade. Regiões como o sudeste brasileiro, por exemplo, em que concentra alto índice demográfico, indústrias e comércio a falta de chuva provoca um caos na sociedade e economia do país como um todo. Por outro lado, quando ocorre precipitação em excesso, a sociedade sofre com a desestrutura das cidades diante da ocorrência de altos índices pluviométricos. Fatos como estes são muito comuns quando ocorre sistemas como a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), uma zona de convecção profunda que atua sobre o sudeste e centro-oeste do Brasil. A ZCAS ocorre durante o verão estendido, de outubro-março e é essencial para a manutenção do regime pluviométrico na região. Entretanto, a representação da precipitação pelos modelos numéricos necessita de calibrações adequadas para as condições brasileiras. Em vista disso, este estudo teve como objetivo analisar as simulações de precipitação do Modelo Global Atmosférico Brasileiro (BAM), durante o período de 1990 a 2013 e comparar com dados observados, a fim de avaliar o desempenho do modelo na representação de chuva no Brasil. Os dados utilizados neste estudo foram, dados diários de precipitação, vento em 200hPa e 850hPa do modelo BAM (1°x1°), dados diários observados de precipitação do Brasil, interpolados em alta resolução espacial (0,25°x0,25°) e dados diários de vento da reanálise do ERA-Interim (0,75°x0,75°). As análises foram divididas em dois capítulos, primeiro foi abordada a climatologia da precipitação no Brasil, durante o ano, durante o período chuvoso e durante 149 eventos de ZCAS registrados no período analisado, depois foram avaliadas as simulações do modelo BAM na representação da chuva e circulação atmosférica durante dois eventos de ZCAS selecionados. Nas análises do primeiro capítulo, as simulações do BAM representaram de forma coerente a distribuição espacial da precipitação, porém houve subestimação da quantidade de chuva acumulada. Os resultados obtidos no capítulo 2 as simulações do BAM representaram a precipitação e circulação atmosférica durante os eventos de ZCAS, porém com peculiaridas do modelo, como o atraso na configuração dos padrões atmosféricas de circulação esperados durante eventos de ZCAS, comparadas aos dados de reanálise.