AVALIAÇÃO ROBUSTA DA MODELAGEM NEUTROSFÉRICA SOBRE O TERRITÓRIO BRASILEIRO BASEADA EM MODELOS DE PREVISÃO NUMÉRICA DE TEMPO DA AMÉRICA DO SUL

Abstract

GNSS (GNSS - Global Navigation Satellite System) positioning is the most by used technique to obtain a location over terrestrial surface or close to it. After the effects generated by the ionosphere, the refraction that the signal suffers, when it goes through the neutrosphere, can be considered as one of the largest error sources in the signal, in which is generated a neutrospheric delay, also called Zenithal Tropospheric Delay (ZTD). When the ZTD is not modeled, significant errors in the GNSS positioning are observed. Numerical Weather Prediction models are good alternatives to obtain ZTD over South America, because they are fed daily by atmospheric observations and consequently they are able to capture the temporal and spatial oscillations of the ZTD values. In Brazil, a system is operating at CPTEC/INPE for the purpose of generating such forecasts with spatial resolution of 15 km and temporal of 3 hours. In order to assess the impact of the recent improvements in the quality of ZTD predictions, a robust evaluation of the ZTD predictions was performed, taking into consideration several analyses in the Brazilian territory, in which ZTD values obtained from GPS data collected by the RBMC stations were used as reference, considering the evaluation: seasonal, the continentality, altitude and latitude variation.

O posicionamento com o sistema GNSS (Global Navigation Satellite System) é atualmente a técnica mais utilizada para se obter a localização sobre a superfície terrestre ou próxima a essa. Depois dos efeitos causados pela ionosfera, a refração que o sinal sofre ao ultrapassar a neutrosfera pode ser considerada como uma das maiores fontes de erro no sinal, a qual gera um atraso, que rebatida na direção zenital é denominado atraso zenital neutrosférico (ZND), ou ainda atraso zenital troposférico (ZTD - Zenithal Tropospheric Delay). Esse atraso gera erros no posicionamento GNSS quando o mesmo não é devidamente modelado. Os modelos de Previsão Numérica de Tempo (PNT) são boas alternativas para a modelagem do ZND, pois como são alimentados diariamente por observações da atmosfera, os mesmos, geram previsões do ZND capazes de captar suas oscilações espaciais e temporais. No CPTEC/INPE são desenvolvidos e operacionalizados modelos de PNT globais e regionais, sendo os últimos dedicados ao melhor detalhamento sobre a América do Sul. No Brasil está operacional no CPTEC/INPE um processo que gera tais previsões com resolução espacial de 15 km e temporal de 3 horas, além de outras versões que contemplam outras sofisticações. Para determinar o impacto dessas melhorias na qualidade das previsões do ZND, o presente trabalho apresenta uma avaliação robusta das versões disponibilizadas, utilizando como referência os valores de ZND estimados a partir dos dados GNSS coletados pelas estações da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo), levando em consideração: a variação sazonal, a continentalidade e a variação da altitude e latitude.