Validação de produtos de satélite e reanálise de velocidade do vento no Centro-Oeste brasileiro

Autores

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v18.05.p3859-3871

Palavras-chave:

Amazonia, Cerrado, Pantatanal, Mata Atlântica, Energia eólica

Resumo

A principal restrição nos estudos climáticos regionais no Brasil reside na escassez de dados meteorológicos observados em termos de quantidade, qualidade e distribuição espacial. Dados de velocidade do vento de reanálises climáticas e sensoriamento remoto são amplamente utilizados em modelagens climatológicas e hidrológicas. O emprego de fontes alternativas de dados meteorológicos tem se popularizado, permitindo avaliações em regiões com dados escassos. Contudo, a qualidade desses dados no Brasil ainda carece de avaliação, especialmente em relação a produtos de reanálises e sensoriamento remoto com características distintas. Neste estudo, foram analisados dados de velocidade do vento de 120 estações meteorológicas automáticas, do período de 2000 a 2020, na região Centro-Oeste do Brasil, comparando-os com quatro produtos de reanálise e um de sensoriamento remoto (ERA5-Land, GLDAS, JRA-55, NCEP-DOE e MERRA-2). A análise foi realizada para escalas diária, mensal, anual e em relação aos biomas do Centro-Oeste do Brasil. Indicadores de desempenho foram empregados para avaliar a consistência dos dados. Observaram-se disparidades significativas entre os diferentes produtos, destacando-se o ERA5 como um dos mais confiáveis em todas as escalas temporais e biomas. Esta análise sublinha a importância da seleção cuidadosa dos modelos, levando em consideração as particularidades de cada bioma e as variações temporais das condições climáticas.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Juliana Barbosa da Silva Lotufo, Universidade Federal do Estado de Mato Grosso/Programa de Pós Graduação em Física Ambiental

Doutora em Física Ambiental pela Universidade Federal de Mato Grosso (2023); Mestra em Física Ambiental pela Universidade Federal de Mato Grosso (2018); Especialista em Gestão e Perícia Ambiental pela Universidade Federal de Mato Grosso (2012); Licenciada em Ciências Biológicas e Bacharel em Ecologia pelo Centro Universitário de Várzea Grande (2009). Atualmente, atua como analista no Observatório da Indústria de Mato Grosso, FIEMT.

Nadja Gomes Machado, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Mato Grosso/Campus Bela Vista, Cuiabá

Graduada em Ciências Biológicas (2004) e Estatística (2018), Mestre em Ecologia e Conservação da Biodiversidade (2007) e Doutora em Física Ambiental (2013) pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Fez Estágio Pós-Doutoral em Ciências Ambientais na Utah State University, USA (2014-2015). Desde 2008, é docente no Instituto Federal de Mato Grosso (IFMT) com experiência em ensino médio técnico e superior. Desenvolve ações de extensão com a popularização da análise de dados em linguagem R. É credenciada como docente permanente no PPG em Física Ambiental da UFMT, onde orienta em níveis de Mestrado e Doutorado. É líder do grupo de pesquisa em Ciências Ambientais (IFMT) e vice-líder do grupo de pesquisa em Interação Biosfera-Atmosfera (UFMT). Tem publicado artigos em periódicos especializados, bem como é revisora de revistas científicas e de agências de fomento à pesquisa. Também tem participado de ações de cooperação internacional com instituições como UQAM/Canada, NOVA/USA, JENA/Germany, USU/USA, CSU-San Marcos/USA e NMSU/USA. Tem experiência na área de Ciências Ambientais com ênfase em Sensoriamento Remoto, Ecologia Espacial, Bioclimatologia, Estatística Aplicada e Micrometeorologia.

Marcelo Sacardi Biudes, Universidade Federal de Mato Grosso/Instituto de Física

Graduado em Licenciatura Plena em Física e Engenharia Elétrica, Mestre em Física e Meio Ambiente e Doutor em Agricultura Tropical pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) e Pós-doutorado em Ciências Ambientais na Utah State University (USU) e na California State University, San Marcos (CSUSM). É Professor Associado do Instituto de Física da UFMT e coordena o Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental na mesma instituição. Ministra disciplinas na graduação e na pós-graduação e orienta alunos em nível de Iniciação Científica, Mestrado e Doutorado. É líder do Grupo de Pesquisa em Interação Biosfera-Atmosfera da UFMT. Tem publicado diversos artigos em periódicos especializados (nacionais e internacionais), capítulos de livro e trabalhos em eventos. Possui experiência em Ciências Ambientais com ênfase em Micrometeorologia, Climatologia, Sensoriamento Remoto, Instrumentação Micrometeorológica e Análises Espaciais. É revisor ad-hoc de diversas revistas científicas nacionais e internacionais e das agências de fomento FAPEMAT e CNPq. Além disso, possui cooperação com pesquisadores das instituições brasileiras IFMT, UFAM, UFCG e UFRGS, bem como das internacionais New Mexico State University, Utah State University e California State University, San Marcos.

Névio Lotufo Neto, Universidade Federal do Estado de Mato Grosso/Programa de Pós Graduação em Física Ambiental

Doutorando em Física Ambiental pela Universidade Federal de Mato Grosso, Mestre em Física Ambiental pela Universidade Federal de Mato Grosso (2021), possui graduação em Estatística pela Universidade Federal de Mato Grosso (2018). Atualmente é técnico administrativo - Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso. Tem experiência na área de Probabilidade e Estatística atuando principalmente nos seguintes temas: séries temporais, análise de sobrevivência, estatística espacial e análise multivariada.

Luíz Octávio Fabrício dos Santos, Universidade Federal do Estado de Mato Grosso/Programa de Pós Graduação em Física Ambiental

Bacharel em Engenharia Ambiental pelo Instituto de Educação Agricultura e Ambiente (IEAA) da UFAM e membro do Grupo de Pesquisa Interação Biosfera e Atmosfera (GPIBA). Atualmente, doutorando no Programa de Pós-graduação em Física Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso. Possuo experiência em programação, utilizando Python e Shell (Bash) para o processamento e análise de dados hidroclimáticos e meteorológicos, automação de tarefas, machine learning e estatística. Além disso, domino softwares como Climate Data Operators (CDO), NCAR Command Language (NCL), Google Earth Engine (EE) e Geospatial Data Abstraction Library (GDAL). Minha expertise inclui Estatística e Geoprocessamento, com foco na manipulação de produtos de satélite e reanálises climáticas para a modelagem hidroclimática e análise de eventos extremos. Atuo em pesquisas voltadas para eventos climáticos extremos de precipitação e temperatura do ar na América do Sul, contribuindo para o avanço do conhecimento nessa área crucial. Além disso, trabalho em pesquisas relacionadas a modelagem da evapotranspiração e balanço de energia utilizando produtos de sensoriamento remoto.

Carlos Alexandre, Universidade Federal do Amazonas/ Instituto de Educação, Agricultura e Ambiente

Meteorologista, Prof. Adjunto IV da Universidade Federal do Amazonas - UFAM, vinculado Instituto de Educação Agricultura e Ambiente - IEAA. Possui graduação e mestrado em meteorologia pela Universidade Federal de Alagoas (2003) e (2006), Doutorado em Física Ambiental pela Universidade Federal de Mato Grosso (2016) e Pós-doutorado em Ciências Ambientais pela UFG. Atualmente coordena o Grupo de Pesquisa em Interação biosfera Atmosfera na Amazônia - GPIBA no qual realiza pesquisas no âmbito da interação biosfera-atmosfera na Amazônia e Pantanal. Tem experiência na área de Geociências (Meteorologia), com ênfase em Radiação Solar, Micrometeorologia e Climatologia.

Juliane Kayse , Universidade Federal do Amazonas/ Instituto de Educação, Agricultura e Ambiente

Doutora em Física Ambiental (2017) pelo programa de Pós-Graduação em Física Ambiental da Universidade Federal do Mato Grosso-UFMT. Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal de Alagoas (2003), onde trabalhou com os dados de radiação solar do projeto LBA comparando o comportamento desta variável em área de pastagem. Em junho de 2006 concluiu o curso de mestrado em meteorologia, também pela Universidade Federal de Alagoas - UFAL, onde dissertou sobre "Caracterização do vento e estimativa do potencial eólico para a região de Tabuleiros Costeiros (Pilar - AL, Brasil)". No período de Julho de 2007 a Março de 2008, trabalhou no Escritório do LBA - INPA sob a orientação do Dr. Theotonio Pauliquevis, na realização do EUCAARI (European Integrated project on Aerosol Cloud Climate and Air Quality interactions) e do projeto Instituto do Milênio ?Integração de abordagens do ambiente, uso da terra e dinâmica social na Amazônia: as relações homem-ambiente e o desafio da sustentabilidade ? MilênioLBA2?, na componente 7, de Aerossóis e Precipitação, atuando em cooperação com o prof. Dr. Paulo Artaxo, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo. No ano de 2008, ministrou as aulas das disciplinas de Laboratório de Física I e II na Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Campus Humaitá. Em 2009 foi aprovada e admitida como professora assistente no curso de engenharia ambiental na Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Campus Humaitá.

Leone Francisco , Universidade Federal de Mato Grosso/Instituto de Física

Possui graduação em Física pela Universidade Federal de Mato Grosso (2009). Mestrado em Física Ambiental (2011) e Doutorado em Física Ambiental (2013) pela Universidade Federal de Mato Grosso. Atualmente e Professor Adjunto IV da Universidade Federal de Mato Grosso. Credenciado no Programa de Pós-graduação em Física Ambiental/UFMT. Tem cooperação com a California State University, San Marcos. Pesquisa na área de Ciências Ambientais com ênfase em evapotranspiração, correlação de vórtices turbulentos, modelagem de trocas de energia entre superfície vegetada e atmosfera, efeitos dos aerossóis nas variáveis climáticas e dados micrometeorológicos.

Referências

Baatz, R., Hendricks Franssen, H.J., Euskirchen, E., Sihi, D., Dietze, M., Ciavatta, S., Fennel, K., Beck, H., de Lannoy, G., Pauwels, V.R.N., Raiho, A., Montzka, C., Williams, M., Mishra, U., Poppe, C., Zacharias, S., Lausch, A., Samaniego, L., Van Looy, K., Bogena, H., Adamescu, M., Mirtl, M., Fox, A., Goergen, K., Naz, B. S., Zeng, Y., Vereecken, H., 2021. Reanalysis in Earth System Science: Toward Terrestrial Ecosystem Reanalysis. Reviews of Geophysics 59, e2020RG000715. https://doi.org/10.1029/2020RG000715

Bhuiyan, M.A.E., Nikolopoulos, E.I., Anagnostou, E.N., 2019. Machine Learning–Based Blending of Satellite and Reanalysis Precipitation Datasets: A Multiregional Tropical Complex Terrain Evaluation. Journal of Hydrometeorology 20, 2147–2161. https://doi.org/10.1175/JHM-D-19-0073.1

Das, A., Roy, S.B. 2024. JRA55 is the best reanalysis representing observed near-surface wind speeds over India. Atmospheric Research 297, 107111. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2023.107111

de Aquino Ferreira, S.C., Cyrino Oliveira, F.L., Maçaira, P.M., 2022. Validation of the representativeness of wind speed time series obtained from reanalysis data for Brazilian territory. Energy 258, 124746. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.124746

de Souza, A., de Medeiros, E.S., de Olinda, R.A., Oliveira-Júnior, J.F., Pobocikova, I.., Abreu, M.C., Cavazzana, G.H., Pansera, W.A. 2024. Trends and Hydroclimatic Variability in Brazil. Earth Systems and Environment. https://doi.org/10.1007/s41748-024-00434-9

Fan, W., Liu, Y., Chappell, A., Dong, L., Xu, R., Ekström, M., Fu, T.-M., Zeng, Z., 2021. Evaluation of Global Reanalysis Land Surface Wind Speed Trends to Support Wind Energy Development Using In Situ Observations. Journal of Applied Meteorology and Climatology 60, 33–50. https://doi.org/10.1175/JAMC-D-20-0037.1

Gelaro, R., Mccarty, W., Suárez, M.J., Todling, R., Molod, A., Takacs, L., Randles, C.A., Darmenov, A., Bosilovich, M.G., Reichle, R., Wargan, K., Coy, L., Cullather, R., Draper, C., Akella, S., Buchard, V., Conaty, A., Silva, A.M. da, Gu, W., Kim, G.-K., Koster, R., Lucchesi, R., Merkova, D., Nielsen, J.E., Partyka, G., Pawson, S., Putman, W., Rienecker, M., Schubert, S.D., Sienkiewicz, M., Zhao, B., 2017. The Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, Version 2 (MERRA-2). Journal of Climate 30, 5419–5454. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0758.1

Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Hirahara, S., Horányi, A., Muñoz‐Sabater, J., ... & Thépaut, J. N. (2020). The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 146(730), 1999-2049.

Jiang, Z., Li, W., Xu, J., Li, L., 2015. Extreme Precipitation Indices over China in CMIP5 Models. Part I: Model Evaluation. Journal of Climate 28, 8603–8619. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0099.1

Junior, A.L.P., Biudes, M.S., Machado, N.G., Vourlitis, G.L., Geli, H.M.E., Santos, L.O.F.S, Querino, C.A.S., Ivo, I.O., Neto, N.L., 2021. Assessment of Remote Sensing and Re-Analysis Estimates of Regional Precipitation over Mato Grosso, Brazil. Water 13, 333. https://doi.org/10.3390/w13030333

Kanamitsu, M., Ebisuzaki, W., Woollen, J., Yang, S.-K., Hnilo, J.J., Fiorino, M., Potter, G.L., 2002. NCEP–DOE AMIP-II Reanalysis (R-2). Bulletin of the American Meteorological Society 83, 1631–1644. https://doi.org/10.1175/BAMS-83-11-1631

Kobayashi, S., Ota, Y., Harada, Y., Ebita, A., Moriya, M., Onoda, H., ... & Takahashi, K. (2015). The JRA-55 reanalysis: General specifications and basic characteristics. Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II, 93(1), 5-48.

Mariano, E.B., Cavalcanti, E.P., Beserra, E.A., 2017. Análise Comparativa da Velocidade do Vento Simulado Pelo BRAMS com Dados Observados e de Reanálises. Rev. bras. meteorol. 32, 269–276. https://doi.org/10.1590/0102-778632220160128

Ramon, J., Lledó, L., Torralba, V., Soret, A., Doblas-Reyes, F.J., 2019. What global reanalysis best represents near-surface winds? Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 145, 3236–3251. https://doi.org/10.1002/qj.3616

Rose, S., Apt, J., 2016. Quantifying sources of uncertainty in reanalysis derived wind speed. Renewable Energy 94, 157–165. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.03.028

Siefert, C.A.C., Dombrowski Netto, N., Marangon, F.H.S., Schultz, G.B., Silva, L.M. DOS R., Fontenelle, T.H., Santos, I. dos, 2022. Avaliação de Séries de Velocidade do Vento de Produtos de Reanálises Climáticas para o Brasil. Rev. bras. meteorol. 36, 689–701. https://doi.org/10.1590/0102-7786360026

Teixeira de Aguiar, J., Lobo, M., 2020. Reliability and discrepancies of rainfall and temperatures from remote sensing and Brazilian ground weather stations. Remote Sensing Applications: Society and Environment 18, 100301. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2020.100301

Vilpoux, O.F., Gonzaga, J.F., Pereira, M.W.G., 2021. Agrarian reform in the Brazilian Midwest: Difficulties of modernization via conventional or organic production systems. Land Use Policy 103.

Xavier, A.C., King, C.W., Scanlon, B.R., 2016. Daily gridded meteorological variables in Brazil (1980–2013). International Journal of Climatology 36, 2644–2659. https://doi.org/10.1002/joc.4518

Wilczak, J.M., Akish, E., Capotondi, A., Compo, G.P. 2024. Evaluation and Bias Correction of the ERA5 Reanalysis over the United States for Wind and Solar Energy Applications. Energies 17(7), 1667. https://doi.org/10.3390/en17071667

Zhang, R., Zhang, S., Luo, J., Han, Y., Zhang, J., 2019. Analysis of near-surface wind speed change in China during 1958–2015. Theor Appl Climatol 137, 2785–2801. https://doi.org/10.1007/s00704-019-02769-0

Downloads

Publicado

2025-08-06

Como Citar

Barbosa da Silva Lotufo, J., Gomes Machado, N., Sacardi Biudes, M., Lotufo Neto, N., Fabrício dos Santos, L. O., Santos Querino, C. A., … Amorim Curado, L. F. (2025). Validação de produtos de satélite e reanálise de velocidade do vento no Centro-Oeste brasileiro. Revista Brasileira De Geografia Física, 18(05), 3859–3871. https://doi.org/10.26848/rbgf.v18.05.p3859-3871

Edição

v. 18 n. 05 (2025): Revista Brasileira de Geografia Física

Seção

Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto

Licença

Copyright (c) 2025 Juliana Barbosa da Silva Lotufo, Nadja Gomes Machado, Marcelo Sacardi Biudes, Névio Lotufo Neto, Luíz Octávio Fabrício dos Santos, Carlos Alexandre, Juliane Kayse , Leone Francisco

Creative Commons License
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Autores que publicam na Revista Brasileira de Geografia Física concordam com os seguintes termos:

Autores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0) que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.

Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (exemplo: depositar em repositório institucional ou publicar como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.

Autores têm permissão para disponibilizar seu trabalho online antes ou durante o processo editorial, em redes sociais acadêmicas, repositórios digitais ou servidores de preprints. Após a publicação na Revista Brasileira de Geografia Física, os autores se comprometem a atualizar as versões preprint ou pós-print do autor, nas plataformas onde foram originalmente disponibilizadas, informando o link para a versão final publicada e outras informações relevantes, com o reconhecimento da autoria e da publicação inicial nesta revista.

Qualquer usuário tem direito de:

Compartilhar — copiar e redistribuir o material em qualquer suporte ou formato para qualquer fim, mesmo que comercial.

Adaptar — remixar, transformar e criar a partir do material para qualquer fim, mesmo que comercial.

O licenciante não pode revogar estes direitos desde que você respeite os termos da licença.

De acordo com os termos seguintes:

Atribuição — Você deve dar o crédito apropriado, prover um link para a licença e indicar se mudanças foram feitas. Você deve fazê-lo em qualquer circunstância razoável, mas de nenhuma maneira que sugira que o licenciante apoia você ou o seu uso.

Sem restrições adicionais — Você não pode aplicar termos jurídicos ou medidas de caráter tecnológico que restrinjam legalmente outros de fazerem algo que a licença permita.

Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC

Artigos Semelhantes

<< < 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 > >> 

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.