MONITORAMENTO DE CHUVA EM ÁREA URBANA NA AMAZÔNIA ATRAVÉS DO RADAR METEOROLÓGICO NA PLATAFORMA SIPAMHIDRO

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5380/raega.v59i0.93514

Palavras-chave:

Radar Meteorológicos, Precipitações extremas, previsão por Radar

Resumo

O radar meteorológico permite o monitoramento e previsão do deslocamento tempestades em intervalos de tempo de curto e curtíssimo prazo (nowcasting). O objetivo desta pesquisa é avaliar a eficácia do radar meteorológico para a previsão evento extremos de precipitação a partir da aplicação Chuva em Área Urbana do SipamHidro. Esta avaliação considerou a tempestade que ocorreu em Manaus no dia 25 de março de 2023. Foram utilizadas as observações de pluviômetros instalados na área urbana de Manaus pelo CEMADEN e as estimativa de precipitação determinadas com o uso do software TITAN. A avaliação baseou-se em cálculos de correlação, representações cartográficas e comparação entre os horários observados e previstos. Os resultados mostram que: a) O evento gerou mais de 135 ocorrências de desastres por extremo de chuva na cidade de Manaus; b) as previsões obtidas pelo radar tendem a subestimar entre 31% e 72% a precipitação observada, mas sua distribuição espacial é similar; c) as correlações entre as precipitações obtidas pelo radar e as observados nos bairros com pluviômetro foram de r= 0.59 a r= 0.95, exceto nas proximidades do radar; d) a análise entre os horários previstos e observados indicam uma tendência de antecipação adequada do início da tempestade. Houve correlações significativas entre os dados do radar e os pluviômetros, exceto nas proximidades do radar. Apesar da pouca precisão em medições de chuvas extremas, o radar mostrou potencial como ferramenta de previsão antecipada, destacando a importância do seu desenvolvimento contínuo para melhorar a resposta a eventos extremos em áreas urbanas.

Biografia do Autor

Cairo Eduardo Carvalho Barreto, Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (CENSIPAM)

Bacharel e Licenciado em Geografia pela Faculdade de Geografia e Cartografia da Universidade Federal do Pará - FGC/UFPA (2018), campus Belém. Mestre em Ciências Ambientais pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais (PPGCA) - UFPa/MPEG/EMBRAPA. Foi bolsista no Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência - PIBID/CAPES atuando na alfabetização cartográfica (2012 à 2013). Estagiário na Divisão de Meteorologia (DIVMET) do Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (CENSIPAM-CRBE) com enfase em Climatologia Geográfica e Geoprocessamento (2013 à 2015). Agente de Pesquisa e Mapeamento no Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, atuando na atualização de base de pesquisa e cartográfica (2016 à 2019). Atualmente Bolsista DTI B CNPQ no Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (CENSIPAM-CRBE), na área de Risco Hidrometeorológico.

Flavio Augusto Altieri dos Santos, Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (CENSIPAM)

Possui graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal Rural da Amazônia (1983), especialista em Hidrometeorologia Tropical pela Universidade Federal do Pará (UFPA), mestrado e doutorado em Ciências Ambientais pela Universidade Federal do Pará. Atualmente é analista em ciência e tecnologia - Centro Gestor Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia exercendo o cargo de coordenado de hidrologia. Tem experiência na área de Ciências Ambientais, com ênfase em hidrologia, atuando principalmente nos seguintes temas: geoprocessamento, sensoriamento remoto, sistema de posicionamento global, cartografia, sistema de informação geográfica e modelagem hidrologia.

Raquel Macêdo Lopes Monteiro, Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (CENSIPAM)

Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal do Pará (2019). Atualmente, é mestranda no Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da UFPA/MPEG/Embrapa (2020). Foi bolsista PIBIC/CNPq no projeto Clima Urbano na faculdade de Meteorologia da UFPA. Estagiou na Divisão de Meteorologia, na Divisão de Proteção Ambiental e foi bolsista DTI/CNPq no Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção a Amazônia (CENSIPAM/CR-Belém)

Jean Souza dos Reis, Instituto SENAI de Inovação em Energias Renováveis

Pesquisador no Instituto SENAI de Inovação em Energias Renováveis, doutor e mestre em Ciências Climáticas na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (PPGCC, UFRN) na área de análise e simulação de eventos extremos e graduado em Meteorologia pela Universidade Federal do Pará (UFPA). Atuou como Professor substituto no Departamento de Ciências Atmosféricas e Climáticas (DCAC, UFRN). Tem experiência na área de mudanças climáticas, climatologia, sensoriamento remoto e meteorologia sinótica. Participou de projetos sobre a Amazônia oriental e eventos extremos na América do Sul. No mestrado, teve como foco de estudo os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis no Nordeste Brasileiro. No doutorado, estudou o comportamento dos ciclones bombas no Hemisfério Sul. Membro de vários grupos de estudo, como: Grupo de Estudos de Observação e Modelagem da Interface Biosfera-Atmosfera (GEOMIBA, UFRN), Modelagem Climática e de Sistemas Complexos (UFRN), Climatologia Teórica e Aplicada (CTA, UFAL), Climatologia Estatística (CLIMEST, UFPI) e o Grupo de Pesquisa de Modelagem e Observação de Química da Atmosfera (GP-MOQA). Atualmente trabalha na indústria eólica offshore e solar fotovoltaica com ênfase em modelagem atmosférica em meso e microescala, análise de dados solares e eólicos, geoprocessamento e estudos de potencial e geração de energias renováveis em geral.

Edson José Paulino da Rocha, Universidade Federal do Pará (UFPa)

Edson Rocha, bolsista de produtividade em pesquisa CNPq de 2010 a 2023 e, atualmente, especialista visitante CNPq/CENSIPAM, Graduado em Meteorologia pela Universidade Federal do Pará - UFPA (1979), com o doutorado em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2001). Atuou como Meteorologista no Projeto de Hidrologia e Climatologia da Amazônia - PHCA, na Superintendência do Desenvolvimento da Amazônia - SUDAM, no período de setembro de 1979 a junho de 1987. A partir de junho de 1987 iniciou sua carreira acadêmica como professor do Instituto de Geociências - IG da UFPA, onde exerceu funções de Coordenador do Curso de Meteorologia (janeiro de 1994 a dezembro de 1995) e Chefe do Departamento de Meteorologia (março de 2002 a fevereiro de 2004). No ano de 2005, desenvolveu a proposta do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais - PPGCA, juntamente com pesquisadores da UFPA, Museu Paraense Emilio Goeldi - MPEG e Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuária - EMBRAPA, aprovada pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior - CAPES e, iniciando a primeira turma do PPGCA em agosto de 2005, sob sua Coordenação (março de 2005 a março de 2006). Em setembro de 2006 foi convidado pela Casa Civil da Presidência da República para a Coordenação de Operações no Centro Regional de Belém do Sistema de Proteção da Amazônia - CR-Belém/SIPAM, assumindo a Gerência Regional do CR-Belém/SIPAM de dezembro de 2006 a março de 2008. Em agosto de 2010 retornou a UFPA, com participação mais ativa no PPGCA e, de março de 2014 a março de 2016 voltou a Coordenação do PPGCA. Em 2014, atendendo uma demanda induzida da CAPES a UFPA, apoiada pela Secretaria Nacional de Defesa Civil- SENDEC/Ministério da Integração Nacional-MIN e da Secretaria de Políticas e Programas de Pesquisa e Desenvolvimento - SEPED do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação - MCTI, foi elaborada a proposta do Programa de Mestrado Profissional em Gestão de Riscos e Desastres da Amazônia - PPGGRD, aprovada em 2015, com a primeira turma iniciando em março de 2016, sob sua Coordenação, até março de 2017. O objetivo do PPGGRD é a formação de recursos humanos, em nível de mestrado voltado à elaboração de políticas, planejamento e ações no âmbito da Defesa Civil na Amazônia, além de desenvolver pesquisa básica e aplicada voltadas à prevenção e minimização de impactos provocados por desastres naturais. Na pesquisa participou de experimentos científicos importantes, entre eles: Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA) durante o período de 1996 a 2002, Anglo-Brazilian Climate Observations Study (ABRACOS) de 1990 a 1996; participa como pesquisador do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Mudanças Climáticas. Tem experiência na área de Geociências e Ciências Ambientais, com ênfase em Meteorologia, Climatologia, Modelagem Climática e Atmosférica e Gestão de Bacias Hidrográficas, atuando principalmente nos seguintes temas: ciências atmosféricas, clima, meteorologia, modelagem climática e atmosférica, modelagem hidrológica (incluindo modelagem de gestão de bacias de rejeito), variabilidade e mudanças hidroclimáticas, desastres naturais provocados por eventos hidrometeorológicos e interdisciplinaridade das Ciências Ambientais. Ministra na graduação as disciplinas: Hidrometeorologia, Modelagem Numérica da Atmosfera, Computação Aplicada a Meteorologia, Métodos Numéricos em Meteorologia; na pós-graduação as disciplinas: Climatologia Geral, Hidrobiogeoquímica e Hidrologia de Ecossistemas Amazônicos, Interação Clima Biodiversidade Amazônica, Metodologia de Pesquisa Interdisciplinar, Marcos Conceituais, Teóricos e Legais da Gestão de Riscos e Desastres, Introdução a Ameaças Naturais na Amazônia e Variabilidade e Mudanças Hidroclimáticas. Concluiu a orientação de 15 (oito) mestres e 3 (três) doutores nos programas que atua.

Referências

BRASIL. Ministério do Desenvolvimento Regional. Secretaria de Proteção e Defesa Civil. Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Estudos e Pesquisas em Engenharia e Defesa Civil. Atlas Digital de Desastres no Brasil. Brasília: MDR, 2022. <http://atlasdigital.mdr.gov.br/>

CARVALHO, M.; VIEIRA, A.; CRUZ, M.; NAZARÉ, A.; SANTOS, F.; DIAS, D.; Monitoramento de Tempestades através de Radar Meteorológico no SipamHidro. In: WORKSHOP DE COMPUTAÇÃO APLICADA À GESTÃO DO MEIO AMBIENTE E RECURSOS NATURAIS (WCAMA), 10., 2019, Belém. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2019. p. 176-179. ISSN 2595-6124. DOI: https://doi.org/10.5753/wcama.2019.6434

CHUVAS deste sábado superam as do dia 12/3 e no acumulado do mês, índice já ultrapassa o esperado para março. Por Prefeitura de Manaus, Manaus-AM, ano 2023, 23 Abril 2023. Disponível em: <https://www.manaus.am.gov.br/noticias/nota/chuvas-deste-sabado-superam-as-do-dia-12-3-e-no-acumulado-do-mes-indice-ja-ultrapassa-o-esperado-para-marco/>

CPRM – Serviço Geológico do Brasil. Mapeamento das áreas de risco geológico da zona urbana de Manaus (AM). Manaus: CPRM, 2019. [Relatório Técnico]

CPRM – Serviço Geológico do Brasil. Guia de procedimentos técnicos do Departamento de Gestão Territorial / Organizado por Julio Cesar Lana et al. [...] – Brasília: CPRM, 2021. 1 recurso eletrônico: https://rigeo.sgb.gov.br/jspui/handle/doc/22262

DIXON, M. WIENER, G. TITAN: Thunderstorm identification, tracking, analysis, and nowcasting—A radar-based methodology. Journal of atmospheric and oceanic technology, v. 10, n. 6, p. 785-797, 199

FARIAS, C. S.; VEIGA, J. A. P.; OLIVEIRA, E.; QUEIROZ, M. R. (2017). An analysis of the extreme rainfall case occurred in manaus during september 30TH 2013. Ciência e Natura, 39(2), 436–450. https://doi.org/10.5902/2179460X22693

GIANGRANDE, S. E.; BISCARO, T. S.; PETERS, J. M. Seasonal controls on isolated convective storm drafts, precipitation intensity, and life cycle as observed during GoAmazon2014/5. Atmospheric Chemistry Physics,23,5297–5316,2023 https://doi.org/10.5194/acp-23-5297-2023

GOUVEA, R. L.; CAMPOS, C. C.; MENEZES, J. T.; MOREIRA, G. F. Análise de frequência de precipitação e caracterização de anos secos e chuvosos para a bacia do rio itajá. revista brasileira de climatologia. No 14. Vol. 22. ISSN:2237-8642 (Eletrônica) DOI: http://dx.doi.org/10.5380/abclima.v22i0.55276

HAN, L.; FU, S.; ZHAO, L.; ZHENG, Y.; WANG, H.; LIN, Y.; HAN, L.; FU, S.; ZHAO, L.; ZHENG, Y.; WANG, H.; LIN, Y. 3D Convective storm identification, tracking, and forecasting—an enhanced titan algorithm. journal of atmospheric and oceanic technology, v. 26, n. 4, p. 719–732, 2009. ISSN 0739-0572. Disponível em: http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/2008JTECHA1084.1

HARRISON, D.; DRISCOLL, S.; KITCHEN, M. Improving precipitation estimates from weather radar using quality control and correction techniques. Meteorological Applications, 6, pp 135-144, 2000. https://doi.org/10.1017/S1350482700001468

IPMET-UNESP, Instituto de Pesquisas Meteorológicas. Transferência de Tecnologias para Aplicação Direta ao Monitoramento e Nowcasting Usando os Radares MeteorológicoS Doppler do IPMET-UNESP. [Relatório Técnico]. Jaqueline Murakami Kokitsu Coordenador: Dr. Gerhard Held outubro/2005.

IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 3−32, doi:10.1017/9781009157896.001

MARENGO, J. A.; CAMARINHA, P. I. A.; LINCOLN M. D.; Fabio. BETTS, R. A. Extreme Rainfall and Hydro-Geo-Meteorological Disaster Risk in 1.5, 2.0, and 4.0°C Global Warming Scenarios: An Analysis for Brazil. Frontiers in Climate. Vol. 3, 2021. DOI: 10.3389/fclim.2021.610433; ISSN: 2624-9553. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fclim.2021.610433

MARSHALL, J. S.; LANGILLE, R. C.; PALMER, W. Measurement of rainfall by radar. Journal of Meteorology, v. 4, p. 186-192, 1947.

MICHAEL, M. B.; DIXON, M. JAVORNIK, B.; LEE, W. C.; LEE, B. M.; DEHART, J.; CHA, T. LROSE-BLAZE-2019. nsf-lrose/lrose-blaze: lrose-blaze-20190105 (lrose-blaze-20190105). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.2532758

MOREIRA, A. M.; MOTA, M. A. Santos. Valoração Econômica de Danos Causados por Inundações na Cidade de Manaus nos Últimos 20 Anos (1999-2018). Revista Brasileira de Geografia Física, v. 13, n. 02, p. 855-869, 2020.

OCHOA-RODRIGUEZ, S.; WANG, L. P.; WILLEMS, P.; ONOF, C. A Review of radar-rain gauge data merging methods and their potential for urban hydrological applications. Water Resources Research. Volume 55, Issue8. August 2019. DOI: https://doi.org/10.1029/2018WR023332

PAPPA, A.; BOURNAS, A.; LAGOUVARDOS, K.; BALTAS, E. Analysis of the Z-R relationship using X-Band weather radar measurements in the area of Athens. Acta Geophysica, 69(4), 1529–1543. doi:10.1007/s11600-021-00622-5

RAMOS, C. M.; TORRES, A. P.; PEREIRA, I. N. A.; FROTA, C. A. Geotechnical characteristics of mass movements in Manaus – Am. International Journal for Innovation Education and Research, Dhaka, Bangladesh, v. 7, n. 12, p. 15–27, 2019. DOI: 10.31686/ijier.vol7.iss12.1838.

RStudio Team (2020). RStudio: Integrated Development for R. RStudio, PBC, Boston, MA URL http://www.rstudio.com/

SEBASTIANELLI, S.; RUSSO, F.; NAPOLITANO, F.; BALDINI, L. Comparison between radar and rain gauges data at different distances from radar and correlation existing between the rainfall values in the adjacent pixels. Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss., 7, 5171–5212, 2010. doi:10.5194/hessd-7-5171-2010.

SHERMAN, G. ‘QGIS - A Free and Open Source Geographic Information System’ (Viena: GNU - Free Software Foundation, Inc., 2002), p. http://www.qgis.org/en/site/

SOUZA, P. M. M.; VENDRASCO, E. P.; SARAIVA, I. et al. Impacto da Assimilação de Dados de Radar na Simulação de um Evento de Chuva Forte sobre Manaus na Amazônia Central. Puro Aplic. Geophys. 179 , 425–440 (2022). <https://doi.org/10.1007/s00024-021-02901-0>

Downloads

Publicado

2024-04-23

Como Citar

Carvalho Barreto, C. E., Altieri dos Santos, F. A., Lopes Monteiro, R. M., Souza dos Reis, J., & Paulino da Rocha, E. J. (2024). MONITORAMENTO DE CHUVA EM ÁREA URBANA NA AMAZÔNIA ATRAVÉS DO RADAR METEOROLÓGICO NA PLATAFORMA SIPAMHIDRO. RAEGA - O Espaço Geográfico Em Análise, 59, 83–101. https://doi.org/10.5380/raega.v59i0.93514

Edição

Seção

Artigos