Coastal flood forecast in Cuba, due to hurricanes, using a combination of numerical models

Revista Cubana de Meteorología

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Title Coastal flood forecast in Cuba, due to hurricanes, using a combination of numerical models
Pronóstico de inundaciones costeras en Cuba por huracanes, utilizando una combinación de modelos numéricos
 
Creator Mitrani-Arenal, Ida
Perez-Bello, Alexis
Cabrales-Infante, Javier
Povea-Perez, Yoania
Hernandez-Gonzalez, Marcelino
Diaz-Rodriguez, Oscar Onoe
 
Subject
Numerical models; coastal floods; hurricanes


Modelos numéricos; inundaciones costeras; huracanes

 
Description A regional model combination (WRF+ROMS+WW3+SWAN), identified as SPNOA (Numeric Ocean-Atmosphere Forecasting System), was applied for coastal flood forecast in Cuban coastal zones. A module to predict sea level rise by wave setup was added. Nested domains were used, covering the Inter-American Seas, Cuban surrounding waters and shore areas. Several hurricanes were considered as study cases in the experimental work to test the system effectiveness. The following procedures were utilized to evaluate the obtained results: A) WRF output circulation patterns were compared with NOAA re-analyses, and hurricane trajectories with NHC best tracks. B) The records of meteorological stations and buoys were compared with punctual model outputs. C) Storm tide forecast, given by ROMS and wave setup modules at the shore line, were evaluated in comparison with tide gauge records at some points of the Cuba coastal zone, near or located in the flooding areas. Some local testimonies about flooding intensity were also analyzed. It was concluded that SPNOA system is efficient in terms of up to 72 hours for the representation and prediction of wind waves and sea level rise, under the influence of hurricanes; therefore, its use in the Cuban meteorological service is recommended.
Se presenta la aplicación de los modelos combinados (WRF+ROMS+WW3+SWAN) dentro del Sistema SPNOA (Sistema de Pronósticos Numéricos Océano-Atmósfera), en la representación y predicción de las inundaciones costeras en Cuba, para uso del servicio meteorológico nacional. Se añade un módulo para el cálculo del aumento de nivel por rompiente de oleaje (wave setup). Se utilizan dominios anidados que cubren los mares Interamericanos, las aguas aledañas y las costas cubanas. Para comprobar la efectividad del sistema en la representación y pronóstico de las inundaciones, se analizan varios estudios de caso de huracanes. Se comparan los patrones de circulación de salida de WRF con los re-análisis NOAA y las trayectorias de los huracanes con las mejores trayectorias (Best track) de NHC. Posteriormente, se comparan los registros de estaciones meteorológicas y de boyas, de las variables viento, presión atmosférica y elementos de ola, con las salidas de WRF, WW3 y SWAN. Las salidas de sobreelevación del nivel del mar, dadas por ROMS+wave setup, se evalúan en comparación con registros de mareógrafos en algunos puntos de las costas de Cuba, cercanos o localizados en las áreas de inundación. Se concluye que el sistema SPNOA es eficiente en plazos de hasta 72 horas para la representación y predicción de oleaje y sobreelevación del nivel del mar, al paso de huracanes, por lo que se recomienda su uso en el servicio meteorológico cubano.
 
Publisher Instituto de Meteorología
 
Contributor

 
Date 2019-02-06
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion



 
Format text/html
application/zip
application/epub+zip
application/pdf
 
Identifier http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/460
 
Source Revista Cubana de Meteorología; Vol. 25, Núm. 2 (2019): abril-julio
Revista Cubana de Meteorología; Vol. 25, Núm. 2 (2019): abril-julio
0864-151X
 
Language eng
 
Relation http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/460/635
http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/460/641
http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/460/647
http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/460/675
 
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