A novel model to simulate cloud dynamics with cellular automaton

Abstract

Em simulações de sistemas reais, a aplicação de autômatos celulares tem se mostrado uma opção interessante, pois pode representar um comportamento emergente e sua implementação é simples. Este artigo apresenta um método para simulação de sistemas termodinâmicos, como a dinâmica de nuvens, com autômatos celulares. De acordo com os princípios termodinâmicos, este artigo apresenta um modelo de sistema isolado que descreve a dinâmica da temperatura. O modelo usa a vizinhança de Von Neumann de cinco células, cada uma com dois estados possíveis: a presença ou ausência de uma nuvem ou parte dela. Nosso modelo usa três propriedades meteorológicas, como segue, partículas de água da nuvem condensada, temperatura e ventos externos. Quatro tipos de experimentos foram realizados para validar o modelo proposto: (i) um corpo quente no ambiente, (ii) uma simulação dinâmica de nuvens, (iii) uma análise de estabilidade e (iv) uma comparação entre a dinâmica do modelo proposto e imagens de satélite de nuvens.