First Approach of a Storm Surge Early Warning System for Santos Region

Ribeiro, Renan Braga; Sampaio, Alexandra Franciscatto Penteado; Ruiz, Matheus Souza; Leitão, José Chambel; Leitão, Paulo C.

doi:10.1007/978-3-319-96535-2_7

Cited by 10 publications

(9 citation statements)

References 11 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…This shows the improvement of the numerical solutions when both the tide and the surge are taken into account together in the simulation, because of the inclusion of the interactions in the computation. For comparison of the performance of our model with others in literature, for instance, Dullaart et al (2020) reported a RMSE normalized by the variability range (or NRMSE) of 8% at Florida (USA), Li et al (2019) got a NRMSE of 14% at Southern China, whereas (Ribeiro et al 2018) obtained 12% at Brazil. This way, the 8% obtained for our application compares well to state-of-the-art storm surge modeling in other parts of the world, supporting the implementation of the CROCO application presented for the modelization of tides and storm surges in the RdP.…”

Section: Numerical Model and Simulationsmentioning

confidence: 73%

Nonlinear Interaction Between the Tide and the Storm Surge with the Current due to the River Flow in the Río de la Plata

Dinápoli

Simionato

Moreira

2020

Estuaries and Coasts

View full text Add to dashboard Cite

The Río de la Plata estuary (RdP) is characterized by the large flow of its tributary rivers (Q), with an average of 22,000 m 3 s −1 and an interannual variability range from 8000 to 90,000 m 3 s −1 . In this work, the hypothesis that the current due to that flow (CDR) interacts nonlinearly with both the tides and storm surges is evaluated utilizing water level observations and numerical simulations. Two tide gauge time series gathered at the freshwater tidal zone (FTZ) of the RdP are analyzed with the novel surrogate analysis. The analysis is applied for periods of high, medium and low Q. Results show that both interactions occur at the upper half of the FTZ and increase with Q. Harmonic analyses support the surrogate analysis' conclusions and show that tide-CDR interaction redistributes the energy among tidal harmonics, increasing asymmetry. Numerical simulations confirm that (i) both interactions maximize at the upper half of the FTZ and decrease downstream; and (ii) they are modulated by Q; a rise of about 14,000 m 3 s −1 (interquartile range) can produce an intensification of 50% and 100% of the amplitudes of the tide-CDR and surge-CDR interactions, respectively; and (iii) both interactions introduce asymmetries in the water level, with faster rises and slower falls; (iv) the quadratic bottom friction is the main source of both interactions; (v) tide-CDR interaction represents 12% of the water level associated with the tide, whereas surge-CDR interaction accounts for 5% of the surge peak; and (vi) the interactions are significant in the upper FTZ because there, the magnitude of the currents associated with the tide and the surge are comparable to CDR; downstream, the channel widens and CDR decreases.

show abstract

Section: Numerical Model and Simulationsmentioning

confidence: 73%

Nonlinear Interaction Between the Tide and the Storm Surge with the Current due to the River Flow in the Río de la Plata

Dinápoli

Simionato

Moreira

2020

Estuaries and Coasts

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The metropolitan region of Santos, located on the central part of the South Brazil Bight (SBB), is home to more than 1.7 million people (Ribeiro et al 2019) and hosts the largest port complex in South America. In the SBB region, storm surges are induced by the passage of cold fronts which reach the region every 6-10 days throughout the year (Castro and Lee 1995).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…However, operational models for the prediction of extreme events, such as storm tides, represent another important application of numerical modeling. A solid and reliable numerical forecasting system is an important tool for preventing the effects of storm tides, supporting contingency planning and reducing the risks associated with these events (Ribeiro et al 2019).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Early Detection of Extreme Storm Tide Events Using Multimodal Data Processing

Barros,

Pinto,

Monroy

et al. 2024

AAAI

View full text Add to dashboard Cite

Sea-level rise is a well-known consequence of climate change. Several studies have estimated the social and economic impact of the increase in extreme flooding. An efficient way to mitigate its consequences is the development of a flood alert and prediction system, based on high-resolution numerical models and robust sensing networks. However, current models use various simplifying assumptions that compromise accuracy to ensure solvability within a reasonable timeframe, hindering more regular and cost-effective forecasts for various locations along the shoreline. To address these issues, this work proposes a hybrid model for multimodal data processing that combines physics-based numerical simulations, data obtained from a network of sensors, and satellite images to provide refined wave and sea-surface height forecasts, with real results obtained in a critical location within the Port of Santos (the largest port in Latin America). Our approach exhibits faster convergence than data-driven models while achieving more accurate predictions. Moreover, the model handles irregularly sampled time series and missing data without the need for complex preprocessing mechanisms or data imputation while keeping low computational costs through a combination of time encoding, recurrent and graph neural networks. Enabling raw sensor data to be easily combined with existing physics-based models opens up new possibilities for accurate extreme storm tide events forecast systems that enhance community safety and aid policymakers in their decision-making processes.

show abstract

“…Entre esses estudos, destaca-se o trabalho de Camargo e Harari (1994), que utilizaram cartas sinóticas de pressão atmosférica e um modelo numérico tridimensional para modelar ressacas na região sudeste do Brasil, modelo esse inicialmente desenvolvido por Harari (1984). Ainda nessa região Ruiz et al (2021) Embora diversos estudos tenham empregado a modelagem numérica para a previsão de ressacas, operacionalmente identificou-se apenas a utilização por parte da Defesa Civil dos municípios da Baixada Santista e também pela Praticagem do Porto de Santos (Ribeiro et al, 2018). Assim, a previsão de ressacas para as demais regiões da costa brasileira ocorre com a utilização dos modelos de onda, conforme praticado atualmente pelo Centro de Hidrografia da Marinha.…”

Section: Como Prever Ressacasunclassified

Desenvolvimento de escala de classificação e de ferramentas de previsão de ressacas para a costa S/SE do Brasil, com base no fluxo de energia das ondas

Tecchio

View full text Add to dashboard Cite

Ao concluir esta etapa tão significativa da minha jornada acadêmica, muitos são os sentimentos que se entrelaçam, dentre os quais, o mais proeminente é, sem dúvida, a gratidão. Primeiramente, expresso minha profunda gratidão a Deus, fonte de força e inspiração. Sua presença constante guiou-me diante dos desafios e sua Glória permitiu-me lograr grandes conquistas nesta jornada.Um agradecimento muito especial é dirigido à minha família, o alicerce de tudo o que sou. O apoio incondicional, o amor e a crença incessante em minha capacidade foram cruciais para a minha perseverança e sucesso. Cada obstáculo enfrentado foi amenizado pela segurança que sua presença me proporciona.À minha noiva, Nathalia Panaro, cujo amor, paciência e compreensão iluminaram os dias mais árduos. Ofereço minha mais sincera gratidão. Sua presença ao meu lado é um presente inestimável e sua parceria (desde o processo seletivo do mestrado) é uma das maiores fontes de alegria e motivação na minha vida. Expresso minha profunda estima e reconhecimento ao meu orientador, Ricardo de Camargo, cuja sabedoria, dedicação e orientação foram fundamentais para o desenvolvimento e conclusão deste trabalho. Sua paciência, conhecimento e incentivo foram pilares que sustentaram minha jornada acadêmica. Aos meus colegas do laboratório Master, em especial Danilo Couto e Matheus Bonjour, agradeço pela camaradagem, pelo aprendizado compartilhado e pelo ambiente colaborativo que tanto enriqueceram minha experiência de pesquisa. Vocês tornaram o laboratório não apenas um local de trabalho, mas um espaço de crescimento e descoberta. Um agradecimento à Marinha do Brasil, em especial ao Centro de Hidrografia da Marinha (CHM), por ter me selecionado para este curso. A oportunidade de fazer parte desta Instituição e de poder contribuir para com o avanço do conhecimento em nossa área é uma honra que carrego com grande orgulho. Estendo meus agradecimentos ao Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP), pela excelente formação, recursos e ambiente acadêmico enriquecedor que disponibilizaram, os quais foram fundamentais para a realização desta pesquisa.Por fim, mas não menos importante, agradeço ao Felipe Gaudino, amigo de longa data, por sua contribuição significativa na criação da plataforma SisMOPrer, por meio do seu apoio técnico. Um grande gesto de amizade verdadeira e solidariedade.A todos vocês, meus sinceros agradecimentos. Esta dissertação é também um reflexo das inúmeras contribuições que cada um de vocês ofereceu ao longo desta jornada.

show abstract

First Approach of a Storm Surge Early Warning System for Santos Region

Cited by 10 publications

References 11 publications

Nonlinear Interaction Between the Tide and the Storm Surge with the Current due to the River Flow in the Río de la Plata

Nonlinear Interaction Between the Tide and the Storm Surge with the Current due to the River Flow in the Río de la Plata

Early Detection of Extreme Storm Tide Events Using Multimodal Data Processing

Desenvolvimento de escala de classificação e de ferramentas de previsão de ressacas para a costa S/SE do Brasil, com base no fluxo de energia das ondas

Contact Info

Product

Resources

About