Hidrologia Precipitação

HidrologiaPrecipitação

Benedito C. SilvaIRN / UNIFEI

Precipitação: água da atmosfera depositada na superfície terrestre.

Formas: chuvas; granizo; neve; orvalho; neblina; geada.

Variabilidade temporal e espacial.

Precipitação

Nosso maior interesse está na precipitação em forma de chuvaFormação das nuvens de chuva Massa de ar úmido se eleva temperatura diminui, mais vapor se condensa gotas crescem, vencem as forças de sustentação e se precipitam

PRECIPITAÇÃO

Do ponto de vista do hidrólogo a chuva tem três mecanismos fundamentais de formação:

• chuva frontais ou ciclônicas;• chuvas orográficas;• chuvas convectivas térmicas.

CLASSIFICAÇÃO

• chuva frontais ou ciclônicas: interação entre massas de ar quentes e frias grande duração, grandes áreas e intensidade média;

• chuvas orográficas: ventos em barreiras montanhosas pequena intensidade, grande duração e pequenas áreas;

• chuvas convectivas térmicas: brusca ascenção local de ar aquecido no solo áreas pequenas, grande intensidade e pequena duração.

Tipos de chuvaCLASSIFICAÇÃO

Ocorrem ao longo da linha de descontinuidade, separando duas massas de ar em de características diferentes. São chuvas de longa duração.

Frontais ou Ciclônicas

Frontais ou Ciclônicas

Brasil muito freqüentes na região Sul, atingindo também as regiões Sudeste, Centro Oeste e, por vezes, o Nordeste

Frontais ou Ciclônicas

Orográficas

Ocorre quando o ar é forçado a romper barreiras naturais, esfriam e precipitam-se. São chuvas de média abaixa intensidade e curta duração.

As chuvas orográficas ocorrem em muitas regiões do mundo, e no Brasil são especialmente importantes ao longo da Serra do Mar Ocorre sempre no mesmo local

Orográficas

Convectivas

São provocadas pela ascensão do ar devido às diferenças de temperatura na camada vizinha da atmosfera. São chuvas de curta duração, grande intensidade e ocorre em pequenas extensões

Problemas de inundação em áreas urbanas estão, muitas vezes, relacionados às chuvas convectivas

Convectivas

Convectivas

Convectivas

Convectivas

Resumo

Medição da chuvaMedida com :•Pluviômetros - leitura diária às 7 horas

•Pluviógrafos – leituras automáticas

Pluviômetro

Pluviômetro

Pluviômetro

Pluviômetros

Exercícios2. Um pluviômetro tipo Ville de Paris possui boca de 400 cm2. A chuva de 1,0 mm medida por esse pluviômetro corresponde a qual volume (em ml)?

3. A capacidade máxima do pluviômetro Ville de Paris é 4 litros. Qual a máxima intensidade média do dia (mm/hora) que pode ser medida por esse aparelho?

Pluviógrafo de Caçamba (ou cubas basculantes)

Pluviógrafo de flutuador

Pluviógrafo

Estação Pluviográfica

Estação Pluviográfica

com Telemetria

Pluviógrafo

Pluviômetro de báscula

Exercícios4. Um pluviógrafo com boca de 200 cm2 possui cubas com capacidade de 2ml cada uma. Qual a lâmina de chuva medida toda vez que uma das cubas é esvaziada?

5. Em uma chuva com intensidade de 20mm/hora, registrada por 10minutos por este pluviógrafo, quantas “caçambadas” serão dadas?

Radar Meteorológico• Radar (Radio Detection and Ranging ou Detecção

e Telemetria pelo Rádio)

• Possibilidade de quantificar a precipitação de forma contínua, tanto no tempo quanto no espaço alternativa às medidas pontuais de pluviômetros

• Não mede diretamente chuva nível de retorno dos alvos de chuva refletividade

• Determinar a partir do espectro de gotas observado a relação entre a chuva e a refletividade relação Z-R

Temos que calibrar o Radar

• transmissor propagação a partir da antena objeto retorno para a antena comutador receptor processamento

Radar Meteorológico

• Ondas eletromagnéticas à velocidade da luz enviadas para as nuvens na nuvem, cada gota irradia ondas em todas as direções parte da energia gerada pelo volume total de gotas iluminado pelo feixe de onda do radar volta ao prato do radar distância pelo tempo de ida e volta

Radar Meteorológico

relação Z-R Z = a.Rb

Radar Meteorológico

Mapas indicadores (produtos do Radar)• Indicadores ou varredura PPI (Plan-Position

Indicator) e RHI (Range-Heigth Indicator)

• CAPPI (Constant PPI) Campo de precipitação em um plano de altitude constante localização e intensidade da chuva em tempo real

Radar Ufalhttp://www.radar.ufal.br/ Dowloads Dissertações Quintão (2004)

RHI

Mapas indicadores (produtos do Radar)• SIRMAL imagens em PPI a cada 3 horas nas resoluções de 30,

130, 250 e 380 km com cartografia. Para usuários especiais, geradas durante 24 horas nas resoluções de 30, 130, 250 e 380 km, com intervalos de tempo de 2 a 60 minutos.

Z = 176,5.R1,29

MORAES, M. C. S. Distribuição de Gotas de Chuva e a Relação Z-R para Radar na Costa Leste do Nordeste do Brasil. 2003. 112p. Dissertação (Mestrado) – Maceió, AL.

Estimativas baseadas em temperatura de brilho do topo de nuvem (Lei de Planck):

Quanto mais quente a nuvem “parece”, mais água ela contém

Imagens no IR e MW (MW mais precisas)

Estimativa por satélite

112)( /5

2

kThce

hcTB

Instrumentos do TRMM: Sensor Microondas e Radar

Além disso: validação em terra

Produto 3B42 (dados de 3 em 3 horas, resolução de 0.25°)

Estimativas de chuva por satélite

Pluviômetros (pontual e manual) Pluviógrafos (pontual e automático) Radar (abrange grandes áreas) Satélite (abrange grandes áreas)

Radar e satélite necessitam de calibração com as medições em terra

Resumo medição de chuva