Intense Rain Case Study for the City of Fortaleza-CE and Coastal Municipalities Using the WRF Model 3.9.1

Authors

DOI:

https://doi.org/10.55761/abclima.v35i20.17072

Keywords:

Forecast, flood, cloud, WRF.

Abstract

This study investigates an extreme rainfall event that occurred in Fortaleza on January 3, 2015, resulting in significant material damage and socio-economic impacts in the region. The research focuses on the application of the numerical model WRF 3.9.1 (Weather Research and Forecasting) to simulate this event, using different schemes of physical parameterization and conducting sensitivity tests. The results demonstrate that the tested physical parameterizations were able to reproduce the convection system that affected not only Fortaleza, but also the municipalities of Paracuru, Aquiraz, Cascavel, and Guanaces. Remarkably, the simulation using Thompson's microphysics achieved a more accurate representation of precipitation. This approach provides important insights to enhance the prediction and understanding of extreme rainfall events, thus contributing to the mitigation of their impacts.

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Author Biographies

Luciana Cristina de Sousa Vieira, Instituto de Estudos Avançados – Universidade de São Paulo (IEA-USP)

Graduada em Meteorologia pela Universidade Federal do Pará - UFPA (2008); Mestre em Meteorologia Agrícola pela Universidade Federal de Viçosa - UFV (2011); Doutora em Clima e Ambiente pelo INPA-Manaus (2017). Atua na área de modelagem desde 2018 no Intituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Experiência na área de Meteorologia, Climatologia, Modelagem de uso da terra, Meteorologia Agrícola, Biometeorologia, Geocartografia e Biomassa Florestal. Atualmente está cursando graduação em Ciências de dados e Inteligência atificial.

Vicente de Paula Silva Filho, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)

e holds a degree in meteorology from the Federal University of Paraíba (1982), a degree in Business Administration from Centro Universitário Estácio in Fortaleza (2015), a master's degree in Meteorology from the National Institute for Space Research (1988) and a doctorate in Civil Engineering (Water Resources) from the Federal University from Ceará (2005). Researcher at the National Institute for Space Research collaborating with FUNCEME - Cearense Foundation of Meteorology and Water Resources in the areas of micro and meso-meteorology, associated with numerical modeling of the behavior of the atmosphere. He has experience in the area of Geosciences, with an emphasis on Micrometeorology. He is currently responsible for INPE's Eusébio unit (INPE/Eusébio).

Prakki Satyamurty, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)

Graduated in Mathematics, Physics and Chemistry - Andhra University (1961), Masters in Meteorology and Oceanography - Andhra University (1965), India, and Ph.D. in Meteorology from the National Institute for Space Research (1981). Senior Researcher retired in 2009 from the National Institute for Space Research (INPE), São José dos Campos. He served as a Weather Forecast Specialist for the World Meteorological Organization (WMO), a specialized agency of the UN, from 1991-1993. He was President of the Brazilian Society of Meteorology (SBMET) during the years 2001 and 2002. He was Professor at the University of the State of Amazonas (UEA) from 2009 to 2013. He has experience in the area of Geosciences, with emphasis on Dynamic Meteorology and Hydroclimatology , working mainly on the following topics: meteorology, climatology, numerical weather forecast, hydrology of large basins. It focuses on current studies in Meteorology and Climatology of the Amazon and Climate Variability and Change. He taught Applied Mathematics, Dynamics and Thermodynamics of the Atmosphere to Masters and Doctoral students. He supervised 12 Doctoral theses and 19 Master's Dissertations. He has published more than 70 scientific articles in specialized journals such as Journal of the Atmospheric Sciences, Monthly Weather Review, Journal of Climate, Weather and Forecasting, Boundary Layer Meteorology, Tellus, International Journal of Climatology, Theoretical and Applied Climatology, Meteorology and Atmospheric Physics, Geophysical Research Letters, Atmospheric Research Letters, Meteorological Applications, Revista Brasileira de Meteorologia, Annales Geophysicae, Acta Amazônica e Advances in Space Research, Journal of Hydrometeorology. He has published a digital book entitled Rudiments of Dynamic Meteorology. He was Guest Professor at the National Meteorological System of Peru. Currently Senior National Visiting Professor at CAPES at INPA, Manaus, AM, and Volunteer Collaborator at INPE, São José dos Campos, SP.

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19/07/2024

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Vieira, L. C. de S., Silva Filho, V. de P., & Satyamurty, P. (2024). Intense Rain Case Study for the City of Fortaleza-CE and Coastal Municipalities Using the WRF Model 3.9.1. Brazilian Journal of Climatology, 35(20), 229–250. https://doi.org/10.55761/abclima.v35i20.17072

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Vol. 35 (2024)

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