Estimativa de chuvas por satélites

Para determinar a precipitação que ocorre num local ou numa área atualmente pode ser utilizados vários métodos:

(a)Método tradicional do uso de aparelhos chamados pluviômetros (com leituras em intervalos fixos grandes) e pluviógrafos que possuem registrados automáticos. Estes aparelhos possuem a vantagem de medirem com melhor precisão a chuva, mas a desvantagem de necessitarem uma densidade alta para uma representação espacial. É ainda o método mais preciso. (b)Uso de Radar Meteorológico: que mede a chuva com base na freqüência e possui melhor distribuição espacial da chuva, apesar dos custos e necessidade de um permanente ajuste com base nos dados medidos pelos aparelhos tradicionais; (c)Uso de satélite: medidas com base em satélites que estabelecem relações com variáveis meteorológicas estimadas por dispositivos existentes em satélites. Geralmente possui pouca precisão para áreas específicas. (d)Reanálise: é o uso de modelos climáticos que se ajustam aos dados de campo e interpolam os campos de precipitação. Todos estes métodos estimam a chuva que ocorreu.

A previsão de chuva por satélite pode usar alguns satélites como o GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite), utilizado para estimar a precipitação usada pelo Hidroestimador, algoritmo desenvolvido para estimativa de precipitação em tempo real, que utiliza uma relação empírica exponencial entre a precipitação estimada por radar e a temperatura de brilho do topo das nuvens, extraídas do canal infravermelho do satélite GOES-12. Outro satélite de uso de interesse para o Brasil é o TRMM Tropical Rainfall Measuring Mission que tem o objetivo de medir a precipitação sobre os oceanos e trópicos.

Este tipo de medida é importante para: (a) locais com dados escassos, principalmente de informações espaciais, onde o custo é alto de obter uma densidade boa; (b) estimativa de precipitação de bacias grandes, já que sua precisão é baixa para áreas pequenas. Os valores do TRMM são ajustados a dados observados de uma rede esparsa, portanto não são puramente estimados por satélites, mas ajustados a uma malha; (c) permitir a estimativa da chuva recente na previsão em tempo real.

Na pesquisa de Bruno Collischonn (veja referência abaixo) foram utilizadas as estimativas de precipitação da rede convencional e do TRMM para a bacia do rio Tapajós e para a bacia do rio São Francisco em Três Marias (duas bacias de grande porte, além da discretização em sub-bacias também de tamanho significativo). O modelo hidrológico MGB-IPH foi ajustado com chuva de satélite e com chuva da rede convencional.

Na figura 1 abaixo observa-se a comparação das chuvas estimadas com a rede convencional e por satélite na bacia do rio Tapajós. Na figura 2 observa-se o ajuste do modelo com os dois tipos de entrada para Itaiatuba, (460.000 km2). Foram ajustados para vários, postos, com resultados estatísticos melhores tanto com a chuva estimada (em algumas bacias) como pela rede tradicional ( na maioria), mas muito próximos entre si.

Os resultados mostram a viabilidade do uso desta informação para bacias grandes desprovidas de dados e os valores podem ser obtidos na internet quase a tempo real.

Figura 1 Comparação da estimativa de chuva de satélite e da rede convencional no rio Tapajós

Figura 2 – Ajuste do moldeo MGB-IPH com precipitação de satélite e rede convencional no rio Tapajós em Itaiatuba.

COLLISCHONN, B., 2006. Uso de precipitação estimada pelo satélite TRMM em modelo hidrológico distribuído. Dissertação de mestrado. Instituto e Pesquisas Hidráulicas. Universidade Federal do Rio grande do Sul. COLLISCHONN ,B.; COLLISCHONN, W. TUCCI, C.E.M., 2008 Daily hydrological modeling in the Amazon basin using TRMM rainfall estimates Journal of Hydrology (2008) 360, 207– 216