Novo sistema prevê tempestades de raios
O Simepar – Sistema Meteorológico do Paraná ganhou um importante reforço tecnológico para incrementar a qualidade das previsões. O SIPPER – Sistema de Previsão Probabilística de Eventos de Raios é capaz de prever o comportamento futuro de uma tempestade de raios.
O sistema foi calibrado para ser alimentado por dados provenientes da RINDAT - Rede Nacional de Detecção de Descargas Atmosféricas e do serviço GLD360 (Global Lightning Dataset) provido pela empresa finlandesa Vaisala. Ambos registram, em tempo real, o instante, a localização e as características elétricas das descargas atmosféricas ocorridas em uma região. O primeiro abrange as regiões Sul, Sudeste e Centro Oeste do país. O segundo fornece ao Simepar dados de todo o Brasil e alguns países vizinhos, incluindo áreas marítimas. O SIPPER rastreia por até três horas o caminho dos núcleos das tempestades elétricas a cada minuto e projeta seu comportamento na hora seguinte.
Capaz de processar centenas de milhares de raios em eventos simultâneos no território nacional, o sistema delimita as áreas em que cada tempestade já ocorreu e está ocorrendo, indicando aquelas que ainda serão atingidas com maior e menor intensidade. Entre as variáveis fornecidas pelo sistema estão a probabilidade maior ou menor de ocorrência do evento, posição geográfica delimitada por latitude e longitude, densidade (número esperado de raios por quilômetro quadrado), direção e velocidade de deslocamento. Informa ainda a possibilidade de ocorrência de altos picos de corrente elétrica e identifica os núcleos das tempestades, indicando a "idade" de cada raio: os mais claros são os mais "velhos" e os mais escuros são os mais "jovens". Uma representação elíptica da incidência dos raios mostra a redução ou a ampliação da área da tempestade. Todo o processo é visualizado, monitorado e analisado em tempo real pelos meteorologistas em ambiente tecnológico de alto desempenho.
Prata da casa – O SIPPER foi incrementado no próprio Simepar pela professora do Departamento de Engenharia da Produção da UFPR – Universidade Federal do Paraná, Mariana Kleina, como bolsista de doutorado do Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Intitulada "Identificação, Monitoramento e Previsão de Tempestades Elétricas", a tese foi defendida em dezembro de 2015. Artigo versando sobre o trabalho foi publicado no Anuário do Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio de Janeiro e outro foi aceito pelo Boletim de Ciências Geodésicas da UFPR.
"Um dos objetivos do sistema é a previsão de tempestades severas com potencial de danos às linhas de transmissão de energia elétrica", explica a pesquisadora. Para desenvolver o novo recurso, ela utilizou uma técnica de clusterização (agrupamento de dados) e métodos de inteligência artificial. Foi criada uma plataforma de visualização dos deslocamentos das tempestades em todo o Brasil em alta frequência, atualizada a cada minuto. Por meio de tecnologias de geoprocessamento, a visualização é possível em diversas plataformas: cidades, rodovias, divisões administrativas (estados), linhas de transmissão e redes de distribuição de energia elétrica.
O diretor do Simepar e coordenador do projeto de pesquisa, Eduardo Alvim Leite, assinala a importância do sistema em um país que registra alta incidência de raios, com casos que registram mais de 100 mil descargas por hora: "Entre as aplicações da emissão de alertas de tempestades estão a proteção de linhas de transmissão e redes de distribuição do sistema elétrico, bem como a defesa civil, salvando vidas humanas em locais de trabalho sensíveis e campos abertos, como as praias". Segundo ele, o sistema já vem sendo utilizado por gestores de importantes empresas dos setores petrolífero e elétrico como Petrobras, Copel e ONS – Operador Nacional do Sistema. Alvim destaca ainda o perfil do Simepar como empreendimento de pesquisa e desenvolvimento altamente qualificado para oferecer soluções em serviços hidrometeorológicos e ambientais com excelência tecnológica.
ANEXOS: Imagens geradas pelo SIPPER
FIGURA 1 – SIPPER 01
FIGURA 2 – SIPPER 02
FIGURA 3 – SIPPER 03
Fontes para entrevistas:
Eduardo Alvim Leite – diretor do Simepar (41) 3320-2002 alvim@simepar.br
Mariana Kleina – professora UFPR e pesquisadora (41) 8861-3376 mariana@simepar.br
FIGURA 1 – SIPPER 01
FIGURA 1 - O SIPPER mostra núcleos de tempestades se deslocando de oeste para leste, próximas ao Linhão de Itaipu na Região Oeste do Paraná às 7h39 de 19 de agosto de 2016. As cores ao fundo representam as probabilidades de ocorrência de raios na hora seguinte. Os pontos em marrom mostram as descargas ocorridas na última hora. Os segmentos de reta em tons de lilás indicam o monitoramento das últimas três horas dos núcleos de tempestades elétricas. A seta em azul aponta a previsão de deslocamento para a hora seguinte.
FIGURA 2 – SIPPER 02
FIGURA 2 - O SIPPER mostra uma tempestade elétrica se deslocando de sul para norte nas proximidades de Curitiba na Região Leste do Paraná às 14h08 de 17 de agosto de 2016. As cores ao fundo representam o número esperado de raios para a hora seguinte. Os pontos em marrom mostram as descargas ocorridas na última hora.
FIGURA 3 – SIPPER 03
FIGURA 3 - O SIPPER mostra núcleos de tempestades elétricas se deslocando na região Oeste de Santa Catarina e Sul do Paraná às 18h21 de 15 de maio de 2016. Os polígonos em lilás mostram a região onde ocorreram descargas na última hora. Os polígonos azuis envolvem a região onde há probabilidade de ocorrência de descargas na hora seguinte. Os números sobre os segmentos de reta de monitoramento e previsão representam as velocidades médias de deslocamento – em km/h – no passado recente e previstas para a hora seguinte. Veja mais ...
