Microfísica das nuvens

(Agência FAPESP) Prever fenômenos extremos no Brasil – como as tempestades que costumam castigar diversas áreas no país durante o verão – com maior prazo de antecedência ainda é um desafio para os meteorologistas.

Na tentativa de evitar que tais eventos se tornem catastróficos, um grupo de pesquisadores do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC-Inpe) busca entender a estrutura interna das tempestades decorrentes dos principais regimes de precipitação do país.

O grupo integra o Projeto Temático financiado pela FAPESP “Processos de nuvens associados aos principais sistemas precipitantes no Brasil: uma contribuição à modelagem da escala de nuvens e ao GPM (Medida Global de Precipitação”, coordenado por Luiz Augusto Machado, meteorologista e pesquisador titular do CPTEC.

Batizada de “Projeto Chuva”, a iniciativa consiste em estudar a microfísica das nuvens, isto é, os processos físicos no interior delas, para desenvolver um modelo numérico capaz de rodar no supercomputador Tupã, em operação desde janeiro no Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos, em Cachoeira Paulista (SP).

“Por conta do maior poder de resolução espacial do Tupã, é preciso parametrizar e descrever os elementos com mais detalhes. Isso implica medir o tamanho dos hidrometeoros (partículas encontradas nas nuvens), como as gotas líquidas, o granizo, o graupel (forma de granizo) e a neve, assim como sua distribuição nos sistemas climáticos”, disse Machado à Agência FAPESP.

Esse processo de coleta e análise de dados será realizado em sete locais no país que compreendem os principais regimes de precipitação do Brasil. “Nosso objetivo é criar um banco de dados dessas estruturas microfísicas e verificar se elas se ajustam a essa alta resolução espacial, de até 1 quilômetro”, contou.

Os experimentos tiveram início em março de 2010 no Centro de Lançamento de Alcântara (MA). De lá, os pesquisadores partiram para Fortaleza (CE), onde construíram uma torre para abrigar o radar móvel de dupla polarização. O equipamento, considerado um dos mais modernos da área, está agora instalado no topo do prédio do Departamento de Meteorologia da Universidade Federal do Pará, em Belém.

Além de fornecer dados e medidas sobre as estruturas das nuvens, o radar, aliado a uma série de equipamentos meteorológicos, permitirá aos cientistas conhecer os processos de precipitação relacionados à microfísica das nuvens, como a formação de descargas elétricas, efeitos radiativos e interação com aerossóis.

“A influência das gotas sobre o clima tem diversas implicações, desde processos radiativos às mudanças climáticas”, explicou Machado.

Nesse processo definido como tomografia dos sistemas, o foco da pesquisa em Fortaleza foi a precipitação costeira. São as chamadas “nuvens quentes”, responsáveis por grande parte das chuvas nos trópicos.

Em Belém, os pesquisadores investigam as chuvas de linhas de instabilidade, formadas por grandes aglomerados de cúmulos-nimbos e que, ao penetrar no interior da Amazônia, provocam chuvas intensas.

Novo satélite
No fim de 2011, será a vez do Vale do Paraíba, no interior paulista, onde predomina a zona de convergência do Atlântico Sul e são formadas as tempestades locais.

Em seguida, o grupo estudará os complexos convectivos de mesoescala em Foz do Iguaçu. Esse sistema é responsável pela formação de grandes aglomerados de nuvens, que representam 90% da precipitação na região Sul do Brasil.

Depois, os cientistas retornarão ao Norte do país para estudar, em Manaus, os diversos tipos de regimes presentes na Amazônia, entre os quais a convecção intensa local e a convecção organizada. De lá, o grupo seguirá para Brasília para pesquisar as chuvas relativas às penetrações de frentes frias, organizadas na parte central do Brasil.

Em cada uma dessas localidades serão ministrados cursos para meteorologistas sobre a instrumentação utilizada. “O sensoriamento remoto por satélite e por radar, a microfísica e a modelagem por computação são áreas novas no setor. Por conta disso, há no Brasil poucos especialistas no assunto”, disse Machado.

Além do conhecimento sobre a microfísica das nuvens, os dados obtidos em cada sistema serão aplicados no desenvolvimento de algoritmos de um novo satélite brasileiro.

Com o lançamento previsto para 2015, o satélite irá compor o Programa Internacional de Medidas de Precipitação (Global Precipitation Measurement - GPM, em inglês), liderado pelas agências espaciais Nasa (Estados Unidos) e Jaxa (Japão), para monitorar a precipitação em todo o mundo em áreas de 25 km2 a cada três horas.

Projeto Chuvas: chuvaproject.cptec.inpe.br/portal/br