Análisis climático-sinóptico de la precipitación mediante campos meteorológicos provenientes del análisis numérico y su aplicación al pronóstico estadístico

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El propósito primario de esta investigación es estudiar algunos aspectos básicos del comportamiento de la circulación en los niveles medios de la atmósfera y su climatología sinóptica con relación a la ocurrencia de precipitación diaria. Otro objetivo importante es desarrollar y aplicar métodos esta...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Ruiz, Nora Elma
Otros Autores: Vargas, Walter Mario
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 1997
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3016_Ruiz
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n3016_Ruiz_oai
Aporte de:
Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description El propósito primario de esta investigación es estudiar algunos aspectos básicos del comportamiento de la circulación en los niveles medios de la atmósfera y su climatología sinóptica con relación a la ocurrencia de precipitación diaria. Otro objetivo importante es desarrollar y aplicar métodos estadísticos para derivar ecuaciones empíricas con el fin de obtener pronósticos objetivos de probabilidad de precipitación. La información utilizada consiste en campos diarios de análisis objetivos de alturas geopotenciales de 500 mb elaborados en el Servicio Meteorológico Nacional que cubren el cono sur de Sudamérica, datos aerológicos de Ezeiza y de precipitación diaria de localidades argentinas. Se presentan resultados concernientes a variables dinámicas de 500 mb, tales como alturas geopotenciales, vorticidad geostrófica relativa y absoluta y sus advecciones, tendencia de vorticidad y componentes geostróficas del viento zonal y meridional, y su relación con la precipitación diaria en Buenos Aires. De los campos de correlación se detectan las posiciones preferenciales de las anomalías de cada variable que favorecen la ocurrencia de precipitación. Las anomalías más significativas, en términos estadísticos, se manifiestan en la componente meridional del viento y en la vorticidad relativa, no así en las advecciones. En particular, se analiza la distribución espacial y el desfasaje temporal de las anomalías de vorticidad relativa en 500 mb donde se muestra la localización y movimiento relativo de los centros anómalos ciclónicos y anticiclónicos que aumentan la probabilidad de precipitación en Buenos Aires. La asociación entre la precipitación y las características de escala sinóptica de la circulación en la troposfera media se investiga a través de los campos de vorticidad relativa en 500 mb, por lo que previamente se examinan los aspectos climatológicos básicos de esta variable por medio de sus momentos estadísticos y distribuciones de frecuencia. Se deriva una climatología sinóptica de la precipitación basada en la vorticidad, mediante la construcción de campos de correlación biserial entre este parámetro de altura y la precipitación local diaria. Las configuraciones o patrones de anomalías de vorticidad, que sugieren la posición relativa óptima de los máximos de vorticidad ciclónica y anticiclónica con relación a la ocurrencia de lluvia, representan los rasgos principales de una clasificación climático-sinóptica de las precipitaciones en distintas localidades del país. Del análisis empírico de estos datos meteorológicos se hallan relaciones climatológicas y de pronóstico entre la precipitación local y la circulación de gran escala de altura. Estos resultados contribuyen a la interpretación objetiva de los productos del análisis y la predicción numérica en términos de fenómenos de tiempo meteorológico en superficie por intermedio de la aplicación de métodos estadísticos de pronóstico. Bajo la formulación ‘’perfect prog’’ se derivan ecuaciones de regresión para la obtención de la probabilidad de precipitación diaria en distintos puntos del territorio argentino. Las técnicas estadísticas utilizadas son Análisis Discriminante Múltiple y Estimación de la Regresión de las Probabilidades de un Evento. Los resultados de la verificación indican que los porcentajes de acierto oscilan entre 60 por ciento y 70 por ciento y que, además, este esquema estadístico posee un mayor poder predictivo que la climatología. Por estas razones, es útil el desarrollo y la implementación de métodos estadísticos objetivos de diagnóstico y/o pronóstico de probabilidad de precipitación en el Servicio Meteorológico Nacional, que pueden resultar en una ayuda o guía en el momento de formular los pronósticos.
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spelling I28-R145-tesis_n3016_Ruiz_oai2023-04-26 Vargas, Walter Mario Ruiz, Nora Elma 1997 El propósito primario de esta investigación es estudiar algunos aspectos básicos del comportamiento de la circulación en los niveles medios de la atmósfera y su climatología sinóptica con relación a la ocurrencia de precipitación diaria. Otro objetivo importante es desarrollar y aplicar métodos estadísticos para derivar ecuaciones empíricas con el fin de obtener pronósticos objetivos de probabilidad de precipitación. La información utilizada consiste en campos diarios de análisis objetivos de alturas geopotenciales de 500 mb elaborados en el Servicio Meteorológico Nacional que cubren el cono sur de Sudamérica, datos aerológicos de Ezeiza y de precipitación diaria de localidades argentinas. Se presentan resultados concernientes a variables dinámicas de 500 mb, tales como alturas geopotenciales, vorticidad geostrófica relativa y absoluta y sus advecciones, tendencia de vorticidad y componentes geostróficas del viento zonal y meridional, y su relación con la precipitación diaria en Buenos Aires. De los campos de correlación se detectan las posiciones preferenciales de las anomalías de cada variable que favorecen la ocurrencia de precipitación. Las anomalías más significativas, en términos estadísticos, se manifiestan en la componente meridional del viento y en la vorticidad relativa, no así en las advecciones. En particular, se analiza la distribución espacial y el desfasaje temporal de las anomalías de vorticidad relativa en 500 mb donde se muestra la localización y movimiento relativo de los centros anómalos ciclónicos y anticiclónicos que aumentan la probabilidad de precipitación en Buenos Aires. La asociación entre la precipitación y las características de escala sinóptica de la circulación en la troposfera media se investiga a través de los campos de vorticidad relativa en 500 mb, por lo que previamente se examinan los aspectos climatológicos básicos de esta variable por medio de sus momentos estadísticos y distribuciones de frecuencia. Se deriva una climatología sinóptica de la precipitación basada en la vorticidad, mediante la construcción de campos de correlación biserial entre este parámetro de altura y la precipitación local diaria. Las configuraciones o patrones de anomalías de vorticidad, que sugieren la posición relativa óptima de los máximos de vorticidad ciclónica y anticiclónica con relación a la ocurrencia de lluvia, representan los rasgos principales de una clasificación climático-sinóptica de las precipitaciones en distintas localidades del país. Del análisis empírico de estos datos meteorológicos se hallan relaciones climatológicas y de pronóstico entre la precipitación local y la circulación de gran escala de altura. Estos resultados contribuyen a la interpretación objetiva de los productos del análisis y la predicción numérica en términos de fenómenos de tiempo meteorológico en superficie por intermedio de la aplicación de métodos estadísticos de pronóstico. Bajo la formulación ‘’perfect prog’’ se derivan ecuaciones de regresión para la obtención de la probabilidad de precipitación diaria en distintos puntos del territorio argentino. Las técnicas estadísticas utilizadas son Análisis Discriminante Múltiple y Estimación de la Regresión de las Probabilidades de un Evento. Los resultados de la verificación indican que los porcentajes de acierto oscilan entre 60 por ciento y 70 por ciento y que, además, este esquema estadístico posee un mayor poder predictivo que la climatología. Por estas razones, es útil el desarrollo y la implementación de métodos estadísticos objetivos de diagnóstico y/o pronóstico de probabilidad de precipitación en el Servicio Meteorológico Nacional, que pueden resultar en una ayuda o guía en el momento de formular los pronósticos. The primary purpose of this investigation is to study some basic aspects of the behaviour of the medium level atmospheric circulation and the synoptic climatology in relation to the occurrence of daily precipitation. Another important objective of this study is the development and application of statistical methods to derive empirical equations in order to obtain objective forecasts of probability of precipitation to be used in statistical weather forecasting. Data used consist of daily fields of 500 mb geopotential height objective analyses elaborated at the Servicio Meteorológico Nacional, covering the southern part of South America, aerological data at Ezeiza, and daily precipitation data from locations in Argentina. Results concerning the relationships between 500 mb dynamic variables, such as geopotential heights, absolute and relative geostrophic vorticity and their advections, vorticity tendency and zonal and meridional geostrophic wind components, and their link to daily precipitation at Buenos Aires are presented. Correlation fields reveal the preferential positions for the anomalies of each variable to appear in order to favour the occurrence of rainfall. Significant anomalies of the meridional wind component and significant relative vorticity anomalies are observed. Spatial distributions and temporal lag relations of 500 mb relative vorticity anomalies in relation to precipitation show the positions and relative movement of centres of anomalously cyclonic and anticyclonic vorticity which make the probability of precipitation in Buenos Aires to increase. Vorticity advections do not yield higher correlation. The association between precipitation and synoptic-scale features of the mid-troposphere circulation is also investigated through vorticity fields. To this end some climatological aspects of 500 mb geostrophic relative vorticity are examined by means of descriptive statistics and frequency distributions. A synoptic climatology of precipitation based on 500 mb relative vorticity is derived by the construction of biserial correlation fields between this variable and daily local precipitation. Vorticity anomaly patterns, which reveal the relative positions of anomalously cyclonic and anticyclonic centres in relation to rainfall occurrence, represent the main features of a synoptic-climatological classification of precipitation in different stations of Argentina. From the empirical analysis of these meteorological data climatological and forecasting relationships between the precipitation and the circulation pattern are obtained. These results may contribute for the objective interpretation of numerical analysis and prediction products in terms of weather phenomena at surface through the application of statistical forecasting methods. Regression equations to obtain probability of precipitation in 24 hours in different locations of Argentina are derived under the "perfect prog" formulation. Statistical techniques used are Multiple Discriminant Analysis and Regression Estimation of Event Probabilities. The percent correct predictions oscillate about 60 % and 70 %, and satisfactory results over climatology are obtained as well. Thus, the development and implementation of statistical weather forecasting methods of probability of precipitation may be useful when applied on an operational basis, and they may offer valuable guidance to the forecasters. Fil: Ruiz, Nora Elma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. application/pdf https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3016_Ruiz spa Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar Análisis climático-sinóptico de la precipitación mediante campos meteorológicos provenientes del análisis numérico y su aplicación al pronóstico estadístico info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n3016_Ruiz_oai

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