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Title: Estimativa do vapor d’água integrado utilizando dados de estações GNSS terrestres para aplicações na troposfera sobre as cidades de Natal e Mossoró, no Estado do Rio Grande do Norte, Brasil
Authors: Carvalho Filho, Gilvan Lutero de
Keywords: GNSS;ZTD;ZWD;IWV;Pluviometria;Nowcasting;Natal;Mossoró
Issue Date: 28-Sep-2016
Citation: CARVALHO FILHO, Gilvan Lutero de. Estimativa do vapor d’água integrado utilizando dados de estações GNSS terrestres para aplicações na troposfera sobre as cidades de Natal e Mossoró, no Estado do Rio Grande do Norte, Brasil. 2016. 61f. Dissertação (Mestrado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Portuguese Abstract: A técnica de análise de sinais GNSS (Global Navigation Satellite System) emitidos por satélites tem sido largamente utilizada no campo da geodinâmica e da geodesia, como sensor para medidas de velocidades e deslocamentos de placas tectônicas e da representação da forma e da superfície da Terra. No entanto, o sinal proveniente do satélite sofre atrasos ao atravessar a atmosfera terrestre, especificamente em duas das suas camadas: (a) a camada ionosférica, na qual o sinal sofre atraso pela presença de átomos ionizados nesta região, e (b) a camada troposférica, onde o atraso acontece devido a presença de vapor d’água na região, sendo fortemente relacionado à quantidade de vapor d’água precipitável presente na mesma. Neste trabalho apresenta-se uma análise de dados de sinais GNSS, coletados em estações receptoras de superfície, visando aplicações relacionadas ao cálculo da quantidade de vapor d´água na troposfera. Os dados dos sinais GNSS foram obtidos diretamente do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) através da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Continuo dos Sistemas GNSS). O processamento dos dados foi realizado utilizando-se o software GIPSY (GPS Inferred Positioning System) do JPL-NASA (Jet Propulsion Laboratory), que processa os dados observados dos satélites e fornece os valores de ZTD (Zenital Tropospheric Delay) ou Atraso Zenital Troposférico. A partir do conhecimento da temperatura e da pressão na posição da antena receptora dos sinais, determinou-se o IWV (Integrated Water Vapor), que representa o vapor d´água integrável na coluna atmosférica e está relacionado à pluviometria local. Aplicações foram feitas para as cidades de Natal e Mossoró. Das séries temporais dos parâmetros ZWD, IWV e Pluviometria – obtidas do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) - foram realizadas as correlações estatísticas entre estas variáveis, utilizando-se o software R. Correlações estatísticas entre sinais de GNSS e de Pluviometria vêm sendo usada como ferramenta de auxílio para a PNT (Previsão Numérica de Tempo). Este trabalho mostra, sem sombra de dúvida, que o parâmetro IWV pode ser utilizado como dado de entrada para aplicações de Nowcasting.
Abstract: The GNSS signal analysis (Global Navigation Satellite System) issued by satellites has been widely used in the field of geodynamics and geodesy, as a sensor for speed measurements and displacement of tectonic plates and the representation of the shape and the Earth's surface. However, the satellite signal is delayed as it crosses the earth's atmosphere, specifically in two of its layers: (a) the ionospheric layer, where the signal is delayed by ionized atoms present in this region, and (b) the tropospheric layer, due to the presence of water vapor, and is strongly related to the amount of water vapor precipitable present in that region. This work presents data analysis of GNSS signals obtained from surface gauge stations, aiming applications related to the amount of water vapor in the troposphere. Data from the GNSS signals were obtained directly from the IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) through its link with RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Continuo dos Sistemas GNSS). Data processing was performed using the GIPSY (GPS Inferred Positioning System) software, from JPL-NASA (Jet Propulsion Laboratory), which processes the observed data from satellites and provides ZTD values (Zenithal Tropospheric Delay). From the knowledge of temperature and pressure in the gauge station antenna, one can estimate IWV (Integrated Water Vapor), that means the water vapor in the atmospheric column and is related to the local pluviometry. Applications has been made on Natal and Mossoró cities and were made correlations between the variables from the time series obtained from INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), for the ZTD parameters, IWV and Pluviometry, using statistical analysis from the R-software. Statistical correlations between GNSS and Pluviometry data could be used as a tool for NWP (Numerical Weather Prediction). This work shows, without a doubt, that this happen when IWV is used as input data for Nowcasting applications.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22635
Appears in Collections:PPGCC - Mestrado em Ciências Climáticas

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