Um Método de Análise Variacional para Recuperação do Campo de Vento Tridimensional a partir de Dados de Radar de Doppler Simples

Um método variacional para recuperação do campo de vento tridimensional a partir de observações de radar de Doppler simples é desenvolvido e testado. O método utiliza a equação de conservação para refletividade e a equação de continuidade como um modelo restritivo. Formalismos de restrição fraca e forte na análise de dados são revisados e comparados utilizando uma equação de advecção unidimensional para refletividade considerada como um traçador passivo. Os autores mostram que uma equação de modelo deve ser usada como uma restrição fraca quando o modelo não prevê exatamente a evolução das observações (como a equação de conservação para refletividade). Consequentemente, o método variacional apresentado aqui combina ambos os formalismos: a equação de conservação para refletividade é usada como uma restrição fraca, enquanto a equação de continuidade é usada como uma restrição forte. O método é aplicado para recuperar o detalhado campo de vento tridimensional de uma microexplosão observada por dois radares Doppler de banda C durante o Experimento da Camada Limite Convectiva Phoenix II. Os campos de vento recuperados são comparados com a análise de vento de Doppler duplo. Resultados dos experimentos mostram que a função de custo tem múltiplos mínimos e, consequentemente, as recuperações são sensíveis ao palpite inicial. Para encontrar o verdadeiro mínimo, a recuperação é realizada de grande a pequena escala. Os resultados são muito encorajadores.