Sensoriamento remoto

Notas do Editor

• #4: Evitar ou minimizar prejuízos Diferença entre tempo e clima. Previsão do tempo = previsão diária do estado da atmosfera Clima = generalização ou integração das condições do tempo
• #6: A partir de Torricelli começou a se desenvolver o conceito de pressão atmosférica O aumento dos valores de pressão está relacionado ao movimento descendente do ar, inibindo a formação de nuvens. Ao contrário, a diminuição da pressão, está relacionada ao movimento ascendente do ar, permitindo a condensação do vapor d’água e a formação de nuvens. O telégrafo agilizou a coleta de dados Outro grande passo foi dado em agosto de 1853, com a Primeira Conferência Meteorológica Internacional, celebrada em Bruxelas. O grande foco desta Conferência foi a necessidade de padronização da forma de coleta e transmissão de informações meteorológicas, e da necessidade de cooperação internacional para disseminação destas informações, que começou a se concretizar de fato após 1873, com a realização do Primeiro Congresso Internacional em Viena.
• #7: No entanto, apesar de tudo isto, não se conseguia fazer previsões do tempo confiáveis com mais de um dia de antecedência. Os cálculos numéricos necessários para a previsão são extremamente complexos.
• #8: Locais destinados a realização das observações meteorológicas, para obtenção dos dados que caracterizam o estado presente da atmosfera. Anemômetro = medir direção e velocidade do vento.
• #10: Os satélites geoestacionários situam-se a uma distância aproximada de 36000 Km, necessária para que estes se movimentem junto com a Terra. Como estes satélites visualizam sempre a mesma face do nosso planeta, uma imagem completa de toda a Terra só é possível através da concatenação das imagens procedentes de diferentes satélites estrategicamente posicionados como ilustra a figura adiante. O sistema global de satélites meteorológicos, coordenado pelo CGMS (Coordination Group for Meteorological Satellites), corresponde a uma constelação mínima de cinco satélites de órbitas geoestacionárias e dois satélites de órbitas quase polares. O mesmo não ocorre com os satélites de órbita polar. Situados em órbitas tipicamente bem mais próximas da Terra (850 Km de distância), os satélites polares cruzam o globo terrestre de Pólo a Pólo, realizando uma volta completa em aproximadamente 100 minutos. Uma das características típicas destas órbitas é de normalmente serem heliosíncronas, isto é, fixas em relação ao plano do Sol.
• #13: a imagem da esquerda na figura foi obtida a partir do satélite geoestacionário GOES - 8 no canal 4 (Imagem Infravermelha de 10,3 a 11,3 µm). Nesta imagem verifica-se as nuanças de radiação térmica emitidas pela atmosfera e pela superfície da Terra. As regiões mais claras da imagem eqüivalem as regiões mais frias e normalmente estão associadas ao topo das nuvens mais altas. As partes mais escuras são associadas às nuvens médias e baixas, ou ao solo descoberto. As figuras abaixo, obtidas pelo mesmo satélite, utilizando as faixas infravermelha (esquerda) e visível (direita), praticamente ao mesmo tempo. A grosso modo podemos dizer que esta é uma fotografia preto e branco da Terra onde podemos observar claramente as nuvens e as nuances de luz produzidas pelo Sol.
• #14: TOVS (TIROS3 Operational Vertical Sonder) corresponde a medidas de radiação em diversas regiões do espectro. SATEM é semelhante ao TOVS, porém obtido por satélites geoestacionários. O SATOB, obtido exclusivamente por satélites geoestacionários, corresponde a dados de direção e velocidade dos ventos em vários níveis na atmosfera.
• #15: É importante salientar que estes são apenas alguns dos muitos tipos de dados obtidos através dos satélites para a previsão do tempo. Informações relativas à temperatura da superfície do mar, umidade do solo, entre outras derivados dos dados de satélites, são igualmente importante para previsão do tempo e clima.
• #16: As PCDs são estações meteorológicas capazes de automaticamente obter quase todos os tipos de dados obtidos por uma estação meteorológica de superfície convencional. Dotada de painel solar, dispensa o uso de energia elétrica. Os dados são transmitidos pelos satélites de coleta de dados (no Brasil, pelo SCD2 do INPE). Sua utilização estende-se nas áreas onde existem poucas estações meteorológicas convencionais, ou em áreas de difícil acesso como, por exemplo, a Amazônia.
• #17: A figura ilustra um recorte da análise dos campos de pressão do Modelo Global do CPTEC para as 0 horas GMT do dia 28/06/1999. Através desta análise verificam-se dois centros de alta pressão, um sobre o Sul da Argentina com pressões em torno de 1026 hPa, outro sobre o Atlântico (1023 hPa). Estes centros de pressão caracterizam grandes massas de ar. A primeira, sobre a Argentina, certamente possui temperaturas baixas e avança em direção à segunda, no Atlântico, onde as temperaturas são maiores. A região de confronto entre as duas é denominada região de frente, que neste caso, por caracterizar o avanço de massa de ar frio sob a massa de ar quente, corresponde a uma frente fria que atua sobre o Uruguai. Na região da frente, temos baixas pressões e grandes movimentos de ar úmido, que produzem grande quantidade de nuvens e chuva. Uma característica interessante dos centros de alta pressão é a circulação dos ventos em torno destes centros. No Hemisfério Sul, a circulação dos ventos ocorre no sentido anti-horário e no Hemisfério Norte, no sentido horário. Tal movimento é chamado de circulação anti-ciclônica, que em partes é decorrente do movimento de rotação da Terra. Nos centros de baixa pressão o movimento é invertido, isto é, horário no Hemisfério Sul e anti-horário no Hemisfério Norte, sendo também chamado de circulação ciclônica.
• #18: É o exemplo do ciclone situado no litoral sul da Argentina (figura acima), que apresenta valores de pressão inferiores a 986 hPa. Tal ciclone encontra-se ainda associado à frente fria sobre o Uruguai. Nesta figura, além dos campos de pressão estão sobrepostos os campos de precipitação acumulada no período. A Alta pressão do Atlântico estende-se por grande parte da Região Sudeste e Nordeste do Brasil, onde o tempo provavelmente permanece estável com poucas nuvens, exceto na região litorânea, compreendida entre o Estados da Paraíba e Rio Grande do Norte. Da mesma forma que foi gerada esta previsão, o Modelo Global do CPTEC gera previsões até 120 horas (6 dias). Deve-se, no entanto, observar que quanto mais longas forem as previsões do tempo, menos confiáveis elas serão. Além do Modelo Global, o CPTEC ainda disponibiliza os resultados do Modelo Regional ETA, que utiliza uma grade de resolução de cálculo de 40 x 40 Km de área para até 3 dias de previsão, portanto bem mais preciso que o modelo Global, que utiliza uma grade de 200 x 200 Km. As estações de Superfície, as imagens de satélites, as radiossondagens, junto com dados obtidos por navios, aviões e bóias integram a massa de dados para as previsões do tempo.
• #19: Inicialmente, a aplicação principal dos dados coletados pelos satélites meteorológicos, tinha como objetivo principal a observação dos deslocamentos dos sistemas frontais e o desenvolvimento de sistemas locais. Estas informações eram utilizadas para a análise subjetiva das condições meteorológicas predominantes em pequena ou grande escala. Com o desenvolvimento de softwares, diversas metodologias foram desenvolvidas para a aplicação das informações coletadas por estes satélites. Deve-se salientar a importância que os dados coletados por estes satélites têm para determinadas regiões, seja pela carência de uma rede de observações adequada ou por se encontrarem em regiões remotas (florestas, desertos, oceanos, etc).
• #20: A metodologia de extração de ventos usando dados de satélites geoestacionários é realizada usando-se informações de duas imagens sucessivas (intervalo de 30 minutos). A velocidade do vento é estimada calculando-se o deslocamento da nuvem nas duas imagens e dividindo-se então pelo intervalo de tempo entre estas imagens. Eles são estimados para três níveis da atmosfera, alto, médio e baixo, sendo atribuída para cada nível uma cor para representá-los. Na figura, pode-se observar a velocidade do vento estimada usando-se esta metodologia.
• #21: A precipitação é outra variável que pode ser avaliada usando informações obtidas pelos diversos sensores a bordo dos satélites meteorológicos (que operam nas bandas do visível, infravermelho, e microondas). As técnicas que utilizam os dados dos sensores nas bandas do visível, infravermelho e microondas são denominadas de técnicas indiretas de avaliação da precipitação, pois estes sensores não medem diretamente a precipitação. Somente através do radar meteorológico, a bordo de satélite é possível avaliar diretamente a precipitação, o satélite TRMM no presente momento é o único que nos permite obter medidas diretas de precipitação. Na figura abaixo, podemos observar o campo de precipitação estimado usando informação do canal infravermelho do satélite GOES.
• #22: Um produto de fundamental importância obtido através dos satélites meteorológicos são as sondagens atmosféricas. A sondagem da estrutura vertical da atmosfera nos fornece a variação dos campos de temperatura, umidade e vento, campos estes que são de fundamental importância no conhecimento da estabilidade da atmosfera. No Brasil, em somente algumas estações da rede de observação meteorológica, é feita uma única observação por dia. Esta carência de informações não nos permite o conhecimento preciso da estrutura vertical da atmosfera. Com os sensores HIRS ( High Resolution Infrared Radiation Sounder) e AMSU ( Advanced Microwave Sounding Unit), instalados a bordo dos satélites polares da série NOAA, podemos obter a variação dos campos de vento, temperatura e umidade na vertical. Nas figuras abaixo podemos observar o perfil vertical de temperatura e umidade para a cidade de Cuiabá, e os campos de temperatura e umidade obtidos com informações derivadas dos dados recebidos pelos sensores a bordo do satélite NOAA-14. Estes perfis verticais são de fundamental importância em meteorologia, pois eles nos permitem avaliar a estabilidade da atmosférica, ou seja, se existe a possibilidade do desenvolvimento de sistemas convectivos.
• #23: Um produto de fundamental importância que pode ser obtido através de dados de sensores que operam no infravermelho e microonda é a temperatura da superfície do mar. Esta variável tem as mais diversas aplicações, seja nas atividades de pesca bem como no conhecimento do padrão de circulação dos oceanos. Na figura abaixo, podemos observar a variabilidade da temperatura da superfície do mar em escala global com os dados obtidos através dos satélites da série NOAA.