Apresenta

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Meteorologia por Satélite Seminário sobre o
Catarina enfoque sobre as informações baseadas
em satélites Profa. Leila Maria Véspoli de
Carvalho Monitor Michel N. Muza
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Introdução Ciclones Tropicais
Definição Intensos vórtices que se desenvolvem
preferencialmente em regiões oceânicas com
temperaturas superficiais acima de 26,5C e
profundidade da ordem de 80 metros (Charney e
Eliassen, 1964).
Furacão é a denominação utilizada nos EUA,
América Central e Brasil para ciclones tropicais
cuja a velocidade do vento no centro da
tempestade deve ser superior a 118 km/h. Em
outras regiões do globo os ciclones tropicais
recebem diferentes nomes relativo ao mesmo
fenômeno meteorológico.
Classificação Uma escala utilizada a partir da
década de 70 para medir a intensidade dos
furacões é a de Saffir-Simpson. Este nome
homenageia seus dois criadores o engenheiro
Herber Saffir e o diretor do Centro Nacional de
Furacões do EUA, Robert Simpson. A escala de
Saffir-Simpson considera a velocidade do vento e
os danos causados pelos furacões para dividi-los
em cinco categorias.
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Categ.  Efeito  Velocid. vento (km/h)  Tipo de consequências
  1  Mínimo 118 - 152 Raízes de árvores danificadas e derrubada das mais isoladas, ramos quebrados. Alguns danos em sinalizações públicas e em casas mais frágeis. Pequenas inundações das estradas costeiras e danos menores nos portos e áreas costeiros.
  2  Moderado 152 - 176 Árvores tombadas ou partidas. Alguns vidros de janelas são quebrados, veículos deslocados do chão desprendimento da superfície de coberturas e anexos, mas sem danos maiores nas construções principais. Estradas enterrompidas por risco de inundação ainda antes da chegada do centro do furacão. Evacuação da população em zonas costeiras.
  3    Significativo    176 - 208 Cheias severas nas zonas costeiras. Árvores arrancadas pela raiz. Alguns danos estruturais em edifícios pequenos, principalmente nas zonas costeiras pelo arrastamento de detritos e pelo impacto das ondas. Estradas costeiras inundadas cerca de 5 horas antes da chegada do centro do furacão. Evacuação da população até vários quarteirões das áreas costeiras.
  4  Extremo  208 - 248 Destruição e arrasto de árvores, sinalizações públicas, postes e outros tipos de objectos. Destruição de casas frágeis e danos consideráveis nos telhados, vidros e portas dos edifícios. Erosão extensiva das praias. Evacuação da população até cerca de 3 km da costa.
  5   Catastrófico gt 248 A população até cerca de 16 km da costa devem ser evacuada. Destruição de janelas, portas e dados profundos na estrutura de alguns edifícios.

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Estágios dos furacões
Estágio inicial Caracterizado pelo aglomeramento
de nuvens relativamente desorganizadas associadas
a um fraco distúrbio tropical.
Alguns parâmetros essenciais para a transformação
de um fraco distúrbio tropical em uma severa
tempestade são

1. a região de origem e atuação do furacão deve
   possuir águas com temperatura relativamente
   quente
2. a umidade relativa na troposfera média deve ser
   elevada, visando manter as nuvens convectivas
3. fraco variação vertical do vento, não permitindo
   a ventilação do distúrbio.

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Estágios dos furacões
Estágio intermediário representa a fase de
desenvolvimento e manutenção do ciclone.
O desenvolvimento ocorre devido a uma interação
de nuvens cumulus e movimentos de escala
sinótica. As tempestades tropicais são uma típica
fonte de calor que se movem e liberam uma grande
quantidade de calor na média e alta troposfera,
aquecendo-a e aumentando sua pressão nos níveis
superiores.
Este aquecimento produz divergência na alta
troposfera, que faz com que o peso da coluna de
ar diminua, causando uma queda de pressão na
superfície.
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Estágios dos furacões
Estágio intermediário representa a fase de
desenvolvimento e manutenção do ciclone.
Diminuindo a pressão em superfície, um sistema
de baixa pressão é estabelecido e ventos de
baixos níveis convergem e começam a girar mais
rápido em torno do centro de baixa pressão,
devido à força de Coriolis. Estes ventos carregam
o vapor dágua do oceano para o centro do sistema.
Ao convergir e ascender ao redor do centro de
baixa pressão ocorre uma grande quantidade de
liberação de energia devido à troca de fase do
vapor. O centro de baixa pressão então
intensifica-se, aquecendo a coluna atmosférica,
causando mais divergência em altos níveis,
estabelecendo-se assim uma reação em cadeia.
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Estágios dos furacões
Estágios intermediários representa a fase de
desenvolvimento e manutenção do ciclone.
Durante o estágio maduro os furacões apresentam
uma estrutura horizontal de algumas centenas de
quilômetros (de 100 a 1000 Km).
Visualmente os ciclones tropicais apresentam um
aspecto quase circular, se estendendo
verticalmente através de toda troposfera
(aproximadamente de 10 a 12 Km).
A circulação associada aos ciclones tropicais
apresenta uma rotação ciclônica em baixos níveis,
e anticiclônica em níveis superiores. Das
observações sabe-se que os ventos horizontais
mais intensos (de 50 a 100 m.s-1) são
concentrados próximos a 100 Km do centro do
distúrbio em baixos níveis. A esta mesma
distância são encontradas as mais fortes
atividades convectivas presentes na estrutura do
furacão.
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Estágios dos furacões
Estágios intermediários representa a fase de
desenvolvimento e manutenção do ciclone. Os
ventos mais intensos são concentrados próximos a
uma região livre de nuvens convectivas a 100 Km
do centro. Essa região é chamada de olho do
furação.
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Estágios dos furacões

• Fase de decaimento Último estágio
• Os principais fatores que ocasionam o
  enfraquecimento do furacão são
• deslocamento para fora do ambiente quente e
  úmido
• passagem sobre continentes ou grandes áreas de
  terra
• deslocamento para regiões com grande variação
  vertical do vento.

• Esses fatores são associados a
• diminuição da liberação de calor latente
• enfraquecimento da divergência em níveis
  superiores
• queda da temperatura média na coluna vertical do
  furacão
• aumento da pressão de superfície no centro do
  distúrbio.

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• O Catarina enfoque sobre as informações baseadas
  em satelites
• Nuvens nas imagens dos satelites
• 2) Ventos pelos dados de satelites
• 3) Convecção em imagens realçadas

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Nuvens Satélite de órbita polar Terra
26.03.2004 1310 TMG
O Catarina apareceu nas imagens de satélite como
um sistema convectivo com um escudo de nuvens de
forma circular cercado por um olho livre de
nuvens.
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Infravermelho
Visível
nuvens baixas
nuvens com desenvolvimento vertical
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Satélite Terra 27.03.2004 1355 TMG
As nuvens cirrus são vistas divergindo
anticiclonica-mente do centro do Catarina.
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Satélite Terra 27.03.2004 1600 TMG
Enquanto que nuvens cumulos e estratucumulos são
observadas ciclonicamente em aspiral convergindo
para o centro do Catarina.
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25.03.2004 0937 TMG
Nuvens textura
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Ventos do Catarina nas imagens dos satélites
A análise de ventos de cartas meteorológicas
associada a imagens de satélite é geralmente
utilizada na meteorologia operacional como um
produto auxiliar na análise diagnóstica do tempo.
Como exemplo, serão exibidos algumas imagens de
barbelas de ventos junto a imagens no
infravermelho do satélite geoestácionario GOES-12
(36.000 km de altura) durante atuação do
Catarina no Atlântico Sul, disponibilizadas pelo
Cooperative Institute for Meteorological
Satellite Studies (CIMSS) University of
Wisconsin-Madison Space Science and Engineering
Center.
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Ventos em níveis baixos e médios
Nuvem vírgula invertida
GOES 24.03.2004 1800 UTC
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Como é calculado a barbela de vento junto a
imagens dos satélites?
Um vetor é obtido através do deslocamento de um
alvo (nuvem) entre duas imagens.

• Controle de qualidade da informação
• Correlação entre os vários vetores representando
  um alvo.
• Rejeição de velocidades menores.
• Consistência temporal.

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Como é calculado a altura da barbela de vento
junto a imagens dos satélites?
Considera-se que o nível de pressão de um dado
vetor é igual ao nível de pressão onde a
temperatura da atmosfera é igual à temperatura de
brilho infravermelho da nuvem. O CPTEC usa o
perfil de temperatura e pressão da análise do
modelo.
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Ventos em níveis baixos e médios
GOES 25.03.2004 1800 UTC
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Ventos em níveis baixos e médios
GOES 27.03.2004 1800 UTC
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Ventos em níveis baixos e médios
GOES 28.03.2004 1800 UTC
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A seguir, serão exibidas imagens de barbelas de
ventos da troposfera superior junto a imagens no
infravermelho do satélite GOES, que mostra o
comportamento da corrente de jato durante a
ocorrência do fenômeno Catarina.
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Ventos em níveis médios e altos
GOES 24.03.2004 1800 UTC
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Ventos em níveis médios e altos
Ventos com circulação ciclônica
GOES 25.03.2004 1800 UTC
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Ventos em níveis médios e altos
Ventos divergindo anticiclonicamente
GOES 26.03.2004 1800 UTC
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Ventos em níveis médios e altos
GOES 27.03.2004 1800 UTC
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Ventos em níveis médios e altos
GOES 28.03.2004 1800 UTC
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Um dos problemas geralmente observado é quando
tem-se forte cizalhamento do vento na vertical em
uma fina camada da atmosfera. Assim, nas análises
nota-se que embora os vetores sejam colocados em
um mesmo nível, na realidade estão em níveis
diferentes próximos entre si.
O mesmo tipo de diagnóstico de vento pode ser
feito com imagens do vapor dágua. Porém, a
umidade na alta troposfera não é bem representada
pelo modelo. Na literatura alguns estudos
utilizam a reanálise do NCEP/NCAR. Assim, para
níveis menores que 300 hPa os valores de umidade
são interpolados linearmente (considerando 0 em
50 hPa).
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Ventos em superfície do Catarina (10 m de
altura) de estimativas baseadas em sensores de
satélites (apenas sobre o oceano).
Os dados de ventos atualmente disponibilizado
pela NOAA (National Oceanic and Atmospheric
Administration) são A direção e intensidade do
vento estimada pelo radiômetro SSM/I (Special
Sensor Microwave/Imager). Essa estimativa tem uma
resolução de 25 km e uma precisão de
aproximadametne 2 m/s. A bordo do satélite de
órbita polar QuikSCAT, oferece um mapeamento
global com uma freqüência em geral de 4 horas.
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Exemplo de estimativa de vento baseada em
satélite durante ocorrência do Catarina no
Atlântico Sul. Dia 25.03.04 as 2022 TMG
Estimativas de vento na ordem de 75 km/h
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Dia 26.03.04 as 0845 TMG
Barbelas com ventos acima de 50 nós (gt100 km/h)
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Dia 26.03.04 as 0845 TMG
Dia 27.03.04 as 2115 TMG
Catarina atingiu o continente.
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Convecção no Catarina mostrada através de imagens
realçadas pelos topos frios de nuvens com grande
desenvolvimento vertical.
Infravermelho realçado (Satélite GOES-12)
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Referências Bibliográficas HOLTON, JR., 1992
An introduction to dynamic meteorology. Academic
Press 511 p. HOUZE, R.A., 1993 Cloud Dynamics.
Academic Press, 23, 406-436. http//cimss.ssec.wi
sc.edu/ (09/10/2004) LAURENT, H., N. ARAI, B.
FOMIN, L.A.T. MACHADO, e M.ªGONDIM, 2002
Extração do vento utilizando imagens de satélite
no CPTEC Nova versão e avaliação dos dados do
WETAMC/LBA e dados operacionais da DAS/CPTEC.
Rev.Bras.Meteor., 17, 113-123.