SIMULAÇÃO DAS TRAJETÓRIAS DE PROPAGAÇÃO PARA O RADAR METEOROLÓGICO DE BUENOS AIRES NA PRESENÇA DE UM COMPLEXO CONVECTIVO DE MESOESCALA
Pinto, L. I. C.*; Foster, P. R. P.3
2,3 Departamento de Meteorologia – FMET – UFPEL
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* chipponelli@bol.com.br

1.	INTRODUÇÃO

A região sul da América do Sul é freqüentemente afetada por Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), que nada mais são que grupos de nuvens do tipo “cumulus nimbus” que se agrupam num formato qualquer. Tais SCM podem dar origem a Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM), que ocorrem quando as nuvens se organizam adquirindo um formato circular, além de adquirirem uma serie de características estudadas por vários autores, dentre eles Maddox [4]. Tais fenômenos são de suma importância para a economia, agricultura e sociedade da região atingida, principalmente pela ocorrência de tempestades severas. Os CCM’s são caracterizados por apresentam correntes ascendentes e descendentes bastantes intensas, pancadas de precipitação, pedras de granizo. Também geram rajadas de vento consideravelmente fortes.
Do ponto de vista meteorológico, os centros de previsão têm como principal objetivo, prever e compreender tais fenômenos meteorológicos, podendo deste modo alertar a sociedade de futuros desastres naturais que podem vir a ocorrer numa determinada região. Como sabemos, a ciência meteorológica tem a tecnologia como uma das suas principais ferramentas, para a compreensão e detecção dos fenômenos adversos que ocorrem na atmosfera. Nos últimos anos, o uso do radar meteorológico tem sido de grande ajuda na detecção dos SCM e dos CCM, isto é, auxilia na previsão do tempo em curto prazo.
Neste trabalho determinamos o perfil vertical do índice de refração da atmosfera, para o período de 26 e 27 de fevereiro de 2003, para a estação de Ezeiza (latitude 34,8ºS, longitude 58,5ºO e altitude de 20m) na Argentina. Neste período foi detectada a ocorrência de um CCM sobre a região metropolitana de Buenos Aires. Com o índice de refração calculado e o ângulo de elevação (Φ) podemos simular as trajetórias das ondas eletromagnéticas em diversas camadas da atmosfera, que e o objetivo deste trabalho.

2.	MATERIAL E MÉTODOS

Segundo Alonso e Foster [1] as variações do índice de refração do ar (n) determinam o desvio da direção da propagação das microondas emitidas por radares meteorológicos. Como o índice de refração varia muito pouco, Battan [2] sugere que seja utilizado a radiorefratividade (N). Deste modo, a equação para calcular a refração atmosférica é dada por:

(1)	
onde: N é a radiorefratividade; n é o índice de refração; p é a pressão atmosférica (hPa); e é a pressão de vapor (hPa) e T  é a temperatura (K).
	Com o perfil vertical do índice de refração (dN/dz) calculado é possível simular as trajetórias que uma onda eletromagnética emitida pelo radar meteorológico percorrerá na atmosfera. Neste trabalho, utilizamos diferentes ângulos de elevação, variando entre 0,2º e 15º graus. Deste modo, podemos verificar qual será o melhor ângulo de incidência de uma onda em uma determinada camada da atmosfera onde está ocorrendo um SCM ou um CCM.
	Conforme Doviak e Zrnic [3], se considerarmos a trajetória como sendo uma função do índice de refração (n) e do ângulo de elevação (Φ), é possível simular as trajetórias de propagação de ondas eletromagnéticas na atmosfera, pela equação:
	(2)	
onde: :  = ângulo de elevação na altitude ho; = ângulo de elevação na altitude h; ho = altura da fonte (antena do radar); h = altura da camada estudada; n = índice de refração; R = raio da Terra.
	Para calcular o perfil de radiorefratividade e simular as trajetórias de propagação das ondas eletromagnéticas, foram utilizados os dados obtidos através de radiossondagens, no formato TEMP, para a estação aerologica de Ezeiza (87576) localizada na Argentina (34,8°S; 58,5°O; 20m) , que são disponibilizadas no site: www.weather.uwyo.edu. Esta estação opera uma radiossonda do tipo Vaisala RS-80.
	Para analisarmos as condições sinóticas reinantes na região estudada foram utilizadas as imagens de satélite geoestacionário GOES-8 no canal infra-vermelho (IR), disponível  na Internet, a cada meia hora, no endereço  http://orbit35i.nesdis.noaa.gov/arad/ht/ff/gilberto.html. Neste tipo de imagem, o topo das nuvens são realçadas. As imagens do tipo PPI do radar meteorológico, banda C, foram cedidas pelo Departamento de Ciências Atmosféricas e Oceanos da Universidade de Buenos Aires. 
    
3. 	RESULTADOS E DISCUSSÃO

Analisando a Figura 1, percebe-se a ocorrência de um Complexo Convectivo de Mesoescala sobre a região de Buenos Aires. O início deste complexo convectivo ocorreu no dia 26/02/2003, atingindo sua fase de maturação e dissipação no dia 27/02/2003. 

Figura 1 – Fragmentos de imagens infravermelho do Satélite GOES-8.

	
	
Figura 2 – Exemplos de trajetórias para alguns ângulos de elevação escolhidos.

Verificou-se que no dia 26 e 27 ocorreram dutos de superfície, fazendo com que a escolha de ângulos de elevação menores que 1° ocasionassem desvios consideráveis na trajetória. Para ângulos de elevação igual ou maiores do que 1° a trajetória se comportou conforme o descrito na literatura [2 – 3]. Isto pode ser evidenciada através da imagem de radar obtida as 9:11h (Figura 3).

Figura 2 – Imagens do radar de Ezeiza obtida as 9:11 TMG (esquerda) e fragmento da imagem do satélite GOES-8 obtida as 9:45 TMG (direita) no dia 27 de fevereiro.

Observou-se, também, que embora tenham sido utilizados ângulos de elevação iguais para as simulações, o alcance do radar não poderia ser utilizado para detectar fenômenos meteorológicos que estivessem situados abaixo de 1500m. Considerando que a imagem mostrada na Figura 2 e do tipo PPI para um ângulo de elevação de 0°, o radar não consegue detectar os alvos que estão muito próximo de sua instalação.

4.	CONCLUSÕES

Conclui-se que para que seja detectada a estrutura completa do CCM na área de vigilância do radar meteorológico, o mais aconselhado e que sejam utilizadas varreduras volumétricas. O modelo utilizado neste trabalho deve ser utilizado pelos operadores das estações radar sempre que houver disponibilidade de dados de radiossondagem.

5.	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1]	ALONSO, M.F.; FOSTER, P.R.P.  Comparação dos principais métodos de cálculo da pressão de vapor para estudar a variabilidade espacial e temporal da refratividade atmosférica no sul do Brasil. 10 congresso de Iniciação Científica, 2001, Pelotas: p. 44.
[2]	BATTAN L.J.   Radar observation of the atmosphere. University of Chicago Press, 324 p, 1973.
[3]	DOVIAK, R. J., ZRNIC, D. S. Doppler radar and weather observations. Academic Press Inc.,San Diego, 458pp., 1993.
[4]	MADDOX, R.A. Mesoscale Convective Complexes. Bulletin American Meteorological Society, Vol. 61, n 11, pag 1374-1387, Novembro 1980.