2.14.2 Radares
Radar: acrônimo de radio detectionandranging - alcance
da detecção de sinal de rádio. É o instrumento eletrônico usado para detectar
objetos a distância através da maneira como esses objetos propagam ou refletem
ondas de rádio. Precipitação e nuvens são fenômenos detectáveis pela força dos
sinais eletromagnéticos por eles refletidos. Radar de “doppler” e “nexrad” são
alguns exemplos de radares.
O princípio de funcionamento do radar meteorológico é
análogo ao sistema de navegação de um morcego. O morcego emite sons de alta
freqüência que ao serem interceptados por obstáculos retornam ao ouvido do
morcego.
Quanto mais rápido o som retornar, mais perto estará o
obstáculo e quanto mais distante este estiver, mais demorado será o retorno.
Desta forma, o morcego é capaz de avaliar a distância ao obstáculo e se desviar
do mesmo antes da colisão.
No radar meteorológico são empregadas, ao invés de
som, ondas eletromagnéticas de alta energia para se alcançar grandes
distâncias. As ondas eletromagnéticas ao passarem por uma nuvem, causam em cada
gota uma ressonância na freqüência da onda incidente, de modo que cada gota
produz ondas eletromagnéticas, irradiando em todas as direções.
Parte desta energia gerada pelo volume total de gotas
iluminado pelo feixe de onda do radar volta ao prato do radar e sabendo-se o
momento em que o feixe de onda foi emitido pelo radar e quanto tempo depois o
sinal retornou, determina-se a distância do alvo ao radar. A intensidade do
sinal de retorno esta ligada ao tamanho e distribuição das gotas no volume
iluminado pelo radar.
Além disso, sabe-se qual é a elevação da antena e o
azimute correspondente. Deste modo, pode-se determinar com precisão a região do
espaço onde está chovendo. Para uma mesma elevação e azimute são transmitidos
cerca de 200 pulsos de alta energia e, assim sendo, a mesma região do espaço é
amostrada 200 vezes.
Em seguida é feita uma média do sinal de retorno. Este
processo é bastante rápido, já que as ondas eletromagnéticas viajam a
velocidade da luz (300.000 km/s). A duração de cada pulso determina a resolução
dos dados de radar. O valor médio desta resolução, para diferentes radares, é da
ordem de 500 metros.
O radar não mede diretamente chuva. O radar recebe um
determinado nível de retorno dos alvos de chuva denominado refletividade. Esta
refletividade possui uma relação física com o espectro de gotas, que observado,
pode-se determinar, a partir deste espectro, uma relação entre a refletividade
do radar e a taxa de precipitação correspondente.
Esta relação é conhecida como relação ZR. Para a
maioria dos radares meteorológicos o limite inferior da taxa de precipitação é
de 1mm/h, a uma distância de 190 km.
Uma característica importante dos radares
meteorológicos modernos é o software para tratamento do grande volume de dados
de refletividade gerados. Esse software permite ter-se em tempo real o mapa de
chuva a um nível de altura constante, denominado CAPPI (constant altitude plan
position indicator).
Os dados de chuva na área do radar são interpolados
num nível de altura constante entre 1,5 a 18,0 km de altura, numa área de
360x360 km, com uma resolução de 2x2 km. Esta resolução espacial equivale a
32400 postos pluviográficos numa área de 152.000 km2 aproximadamente.
A partir de dois CAPPIS distintos, separados por um
intervalo de tempo variável entre 20 e 50 minutos, determina-se por meio de uma
correlação espacial entre as taxas de precipitação observadas a velocidade do
sistema. De posse da velocidade e da direção de deslocamento da chuva é
possível extrapolar os campos de precipitação, no tempo e no espaço e, desta
forma, obter a previsão para até 3 horas a frente da chegada do sistema, numa
determinada área.
A qualidade dos dados do radar meteorológico é
investigada constantemente, pois o equipamento é sensível e pode ser
descalibrado por diversos fatores. Nesse sentido é importante manter
telepluviômetros para aferição da relação ZR.
Hoje no estado
de São Paulo temos vários radares meteorológicos, veja os “links”:
- http://www.ipmet.unesp.br
- http://www. univap.br
- http:// www.simepar.br
- http:// www.redemet.aer.mil.br
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