O Radar Meteorológico e o SAISP – Sistema de Alerta às Inundações no Estado de São Paulo

19/02/2010 às 17:13 | Publicado em Sem categoria | 2 Comentários
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O Radar Meteorológico localizado na Barragem de Ponte Nova:

A barragem de Ponte Nova, localizada no município de Biritiba Mirim, Estado de São Paulo, foi o local escolhido para a instalação do radar de São Paulo. Instalado em 1988 na barragem de Ponte Nova (município de Biritiba-Mirim) cabeceria do Rio Tietê, o raio de cobertura do radar é de 240 km, com resolução de 2×2 km ou com raio de 120km com resolução de 1×1 km.

Na época, estudos comparativos avaliaram duas áreas possíveis para a implantação: Morro do Anemógrafo e Marco Gegran. Foram realizados levantamentos para avaliar as interferências existentes nos dois casos. Em função deste estudo, concluiu-se pelo local mais apropriado para a implantação do radar: o Marco Gegran, o radar foi instalado nas seguintes coordenadas:

latitude: x = 400,80 km (23º 36‘ 00? S)

longitude: y = 7.389,70 Km (45º 58É 20? W)

altitude: z = 916 metros (DATUM IGG)

A torre do radar é metálica, e possui 9 metros de altura. Ela suporta a antena do radar banda S (comprimento de onda alpha = 10 cm)

O local onde está instalado o radar é sujeito a grandes descargas atmosféricas, que provocaram, durante a fase de operação experimental, várias avarias nos equipamentos de operação do radar. Para solucionar esse problema, foi projetada pelo Departamento de Engenharia Elétrica da Escola Politécnica da USP uma gaiola de Faraday. Esta gaiola, construída em 1989, abrange as salas do radar e de operação do sistema. É composta por uma tela blindada e as aberturas são isoladas por portas de aço. As entradas e saídas elétricas, telefônicas e fiação de controle da antena são protegidas por centelhadores e pára-raios de linha, que estão eficientemente aterrados. Para a proteção do prédio e o anexo onde se encontra o sistema de “no-break” foi projetada e executada uma pseudo-gaiola de Faraday. Com essas providências, os danos foram reduzidos ao mínimo e a operação e eficiência do sistema foram aumentadas com a redução significativa de manutenção dos equipamentos.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:

Radar Banda S

Freqüência:  2.7 a 2.9 GHz

Marshall – Palmer:  Z=200R1,6 (1947)

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 à 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 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, do inglês 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 360×360 km, com uma resolução de 2×2 km. Esta resolução espacial eqüivale a ter-se 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 através 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.

Em 1988, o SAISP – Sistema de Alerta à Inundações do Estado de S.Paulo,  passou a contar com o Radar Meteorológico, que monitora a chuva de forma espacial e temporal

O QUE É O SAISP  – SISTEMA DE ALERTA A INUNDAÇÕES DO ESTADO DE SÃO PAULO:

Foi implementado no ano de 1977, com o objetivo de monitoramento automático de chuvas e níveis dos principais rios da bacia do Alto Tietê.

O Sistema de Alerta a Inundações de São Paulo (SAISP), operado pela Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica (FCTH), gera a cada cinco minutos boletins sobre as chuvas e suas conseqüências na cidade de São Paulo.

O monitoramento hidrológico do SAISP é feito pela Rede Telemétrica de Hidrologia do Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São Paulo (DAEE) e pelo Radar Meteorológico de São Paulo, de propriedade do DAEE e adquirido em convênio com a Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

Os principais produtos do SAISP são:
·Mapas de chuva observada na área do Radar de Ponte Nova;

·Leituras de postos das Redes Telemétricas do Alto Tietê, Cubatão, Registro e Piracicaba;

·Mapas com previsões de inundações na cidade de São Paulo.

Relatórios de Chuvas

O SAISP gera a cada evento de chuva, relatórios com intervalos de duas horas, informando sobre o seu andamento, permitindo que se tenha uma exata noção de sua potência, e duração.

Agradecemos a especial atenção ao Coordenador do SAISP – Flávio Conde da FCTH – Fundação Centro Tecnólogico de Hidráulica, pela atenção e informações cedidas para realizarmos esta matéria.

Maiores informações sobre o Radar ou Saisp você deve acessar: www.saisp.br

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2 Comentários »

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  1. A matéria sobre o Radar Meteorológico e o SAISP, publicada com a colaboração do Coordenador do SAISP, Flávio Conde, foi bastante esclarecedora, porém, excessivamente técnica.

    Peço ao Flávio que tenha compaixão de nós, pobres humanos, e que produza outras matérias, se possível, de cunho mais informativo e com figuras para ajudar na ilustração.

    Aproveito também este espaço para sugerir uma homenagem ao Oswaldo Conde – para quem não sabe, o pai do Flávio, hoje aposentado, um profissional que atuou no CTH, como verdadeiro precursor do que hoje está aí.

    Quero também parabenizar o Flávio pelo excelente trabalho que tem feito no SAISP, extensivo à toda a sua equipe: o seu crescimento profissional, acompanhado e testemunhado por todos nós é indiscutível; PARABÉNS!!!

    Ancelmo Arantes Valente

    • Obrigado pelas sugestões, matérias técnicas realmente não são o nosso ponto forte, mas agradecemos ao Flavio que realmente nos ajudou na matéria. Vou ver se consigo marcar para entrevistar o Oswaldo Conde para resgatarmos suas lembranças e o que foi realizado por ele no CTH. Tenho certeza de que deve ser bem interessante.
      Um abraço


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