Modelación numérica de eventos convectivos y comparación con observaciones satelitales en la región central de México

Abstract

"El presente trabajo tiene como objetivo realizar un análisis de los procesos de convección forzada generadores de nubes de tormenta como las cumulonimbos a través de técnicas de percepción remota y modelación numérica. El área de estudio comprende la Sierra de Álvarez y la Sierra de San Miguelito ubicadas en la Zona Media del estado de San Luis Potosí. Estas sierras tienen gran importancia en la dinámica atmosférica regional debido al efecto topográfico que genera procesos convectivos forzados. Para la modelación numérica se utiliza el Weather Research and Forecasting Model (WRF) en la modalidad Advancede Research WRF (ARW). Se describe la modelación numérica de dos casos de estudio de gran intensidad; el desplazamiento de un sistema convectivo el 2 de Noviembre de 2013 y una tormenta con presencia de tornado el 8 de Junio de 2016 obteniendo valiosa información sobre su formación y evolución. Se usan productos de nubes de la serie de satélites Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES) como Cloud Water Path (CWP), Cloud Top Pressure (CTP), Cloud Cover (CC), Cloud Top Temperature (CTT) y Cloud Top Height (CTH) con una resolución temporal de 15 minutos para analizar el ciclo convectivo y la evolución temporal de la tormenta del 9 de Junio de 2013. Con el objetivo de analizar tendencias climáticas y variaciones estacionales en la región, se utilizaron 10 años de datos de los satélites Terra y Aqua de su instrumento Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) que van de 2007 a 2016. Se desarrolló un programa para comparar los datos obtenidos de la modelación numérica y los productos de nubes obtenidos de GOES y MODIS. Se identifican agrupamientos de nubes convectivas así como las principales causas de la ubicación espacial de dichos agrupamientos. Este trabajo, que combina la modelación numérica e información satelital para el estudio de procesos convectivos, sienta un precedente en México. Los resultados obtenidos con ambos métodos concuerdan aceptablemente."

"The present work has as objective to perform an analysis of the processes of forced convection generators of storm clouds like the cumulusnimbus through techniques of remote sensing and numerical modeling. The study area includes the Sierra de Álvarez and the Sierra de San Miguelito located in the Middle Zone of the state of San Luis Potosí. These sierras have great importance in the regional atmospheric dynamics due to the topographic effect that generates forced convective processes. For numerical modeling the Weather Research and Forecasting Model (WRF) is used in the Advancede Research WRF (ARW) mode. We describe the numerical modeling of two case studies of high intensity; the displacement of a convective system on November 2, 2013 and a storm with tornado presence on June 8, 2016 obtaining valuable information about its formation and evolution. Cloud products from the Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES) series such as Cloud Water Path (CWP), Clout Top Pressure (CTP), Cloud Cover (CC), Cloud Top Temperature (CTT) and Cloud Top Height (CTH) with a 15 minute time resolution are used to analyze the convective cycle and the temporal evolution of the storm of June 9, 2013. In order to analyze climate trends and seasonal variations in the region, 10 years of MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) data were also used, from 2007 to 2016 from both Terra and Aqua plataforms. A program was developed to compare data obtained from numerical modeling and cloud products from GOES and MODIS. Convective cloud hotspots are identified as well as the main causes of the spatial location of these hotspots. This work, which combines numerical modeling and satellite information for the study of convective processes, sets a precedent in Mexico. The results obtained with both methods agree acceptably."