FILTERING OUT CLOUDS OVER BRAZIL USING SATELLITE DATA

Nelson Jesus Ferreira, João Carlos Carvalho, Fernando Manuel Ramos

Abstract


ABSTRACT

The main purpose of this study is to evaluate a technique for filtering out clouds in order to obtain vertical temperature and moisture profiles over Brazil using Advanced TIROS Operational Vertical Sounder (ATOVS). This evaluation consists of a sequence of tests using Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) infrared images and the Mask AVHRR for Inversion ATOVS (MAIA) algorithm. Two distinct versions of this algorithm were used, namely, forecast (F) and climatology (C). Precipitable water (PW) and surface temperature data as forecast by a global numerical weather prediction model were used in the former case, while a climatological atlas of PW was used in the other. In both cases PW was estimated using Advanced Microwave Sensor Unit (AMSU) data over ocean areas. The results show that MAIA does evidence coherence between the areas classified as cloudy and those ones sorted as cloudy according to a visual (subjective) comparison of images. The two versions of the cloud mask algorithm yielded similar results mainly over the southwest Atlantic Ocean. However, over continental areas it was observed a small increase in areas given as clear when the F version was used. Furthermore, it was also observed that the cloud mask is highly sensitive to changes in the threshold values based on the brightness temperature standard deviation in oceanic areas.

Keywords :satellite sounding; cloud mask; infrared.

RESUMO

Este trabalho apresenta resultados de uma técnica de filtragem de nuvens para inferência de perfis verticais de temperatura e umidade via Advanced TIROS Operational Vertical Sounder (ATOVS). As análises basearam-se em uma seqüência de testes com imagens infravermelhas do imageador Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) sobre o Brasil e o uso do algoritmo Mask AVHRR for Inversion ATOVS (MAIA). Duas versões distintas deste algoritmo foram avaliadas: previsão (P) e climatológica (C). No primeiro caso utilizaram-se dados de água precipitável (AP) e temperatura da superfície terrestre proveniente de um modelo global de previsão numérica de tempo, enquanto, no segundo experimento, utilizaram-se os dados de um "atlas climatológico" fornecido pelo próprio modelo. Em ambos os casos, sobre o oceano, a AP foi estimada utilizando-se dados do Advanced Microwave Sensor Unit (AMSU). Os resultados obtidos mostraram que o MAIA apresentou coerência entre as áreas classificadas como nubladas e as indicadas como sendo nubladas, segundo um critério de comparação visual das imagens. De modo geral, as duas versões do algoritmo de máscara de nuvens produziram resultados semelhantes, sobretudo sobre o oceano Atlântico. Sobre o continente, verificou-se um pequeno aumento na área de cobertura classificada como limpo quando se usou a versão "P". Além disso, verificou-se que o resultado final da máscara de nuvens sofre bastante influência de alterações no valor do limite do teste baseado no cálculo do desvio padrão da temperatura de brilho sobre o oceano.

Keywords :sondagem remota; máscara de nuvens; infravermelho.



Keywords


satellite sounding; cloud mask; infrared












Revista Brasileira de Geofísica (printed version): ISSN 0102-261X
v.1n.1 (1982) – v.33n.1 (2015)

Revista Brasileira de Geofísica (online version): ISSN 1809-4511
v.15n.1 (1997) – v.29n.4 (2011)

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a partir de v.30n.1 (2012)



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