ANEXO I

ANEXO I

Descrição das atividades CHUVA-GLM Vale do Paraíba relacionadas aos programas de satélite GOES-R e MTG

Rachel Ifanger Albrecht (rachel.albrecht@cptec.inpe.br) 1. Histórico O experimento de campo do Projeto CHUVA na região do Vale do Paraíba foi executado em conjunto com as atividades de “redução de risco” das próximas gerações de satélites geoestacionários GOES (NOAA/NASA) e METEOSAT (EUMETSAT): GOES-R e METEOSAT Third Generation (MTG), respectivamente. Ambos satélites terão a bordo um sensor de detecção de raios, denominados Geostacionary Lightning Mapper (GLM) and Lightning Imager (LI). Esses sensores são evoluções do Lightning Imaging Sensor (LIS) a bordo do satelite TRMM e detectarão raios totais (intra-nuvem e nuvem-solo) na faixa do infravermelho próximo através câmeras CCD a cada 2 ms. O programa de desenvolvimento desses satélites requer o pré-desenvolvimento de algorítimos e produtos de previsão e monitoramento do tempo, garantindo que o satélite esteja funcional no seu primeiro dia de operação, chamado de atividades de redução de risco. Para que essas atividades sejam realizadas, dados que mimetizam aqueles a serem observados pelos satélites (dados proxy) são necessários. O GOES-R e o MTG também terão à bordo sensores multi-espectrais baseados no Advanced Baseline Imager (ABI), a bordo do METEOSAT Second Generation (MSG) que está atualmente em órbita e operante. O MSG-ABI é então o sensor escolhido para ser o dado proxy do GOES-R ABI e MTG-ABI. Os dados proxy do GLM e LI são baseado em medidas de descargas atmosféricas em solo, uma vez que ainda não há sensores de detecção de raios a bordo de satélites geoestacionários. Neste caso, os sensores de detecção em 3D de fontes eletromagnéticas de raios são utilizados para esse fim. Como o MSG-ABI cobre praticamente todo território brasileiro e não cobre os Estados Unidos, os programas do GOES-R e MTG aproveitaram a oportunidade do experimento de campo do CHUVA na região do Vale do Paraíba para instalar uma rede de detecção de raios 3D afim de obter dados proxy do GLM sobre a cobertura do MSG e também obter dados de alta qualidade sobre os sistemas convectivos e precipitação a partir da instrumentação do Projeto CHUVA. Esse esforço colaborativo entre o Projeto CHUVA, GOES-R e MTG foi apresentando na conferência anual da American Meteorological Society de 2011, onde os desenvolvedores de outras redes de detecção de raios se interessaram pelo experimento, e aceitaram também participar do experimento de campo na região do Vale. Duas empresas privadas (Vaisala Inc. e EarthNetworks) também instalaram instrumentos para este experimento, e outras redes de detecção de raios já operacionais no Brasil também concordaram em ceder seus dados para o projeto, formando assim a primeira campanha de intercomparação de redes de detecção de descargas elétricas já realizada. Um memorando de entendimento (MOU, do inglês Memorandum of Understanding) foi acordado entre os responsáveis pelas redes descrevendo os termos de utlização de dados e publicação dos resultados. Também é pretendido publicar um documento oficial da WMO e um artigo em revista técnica especializada, contendo os resultados da intercomparação, descrevendo as características de cada rede, com a participação de todos os envolvidos. Essa iniciativa está sendo coordenada pela Dra. Rachel Albrecht do INPE/CPTEC. Neste sentido, o Projeto CHUVA foi beneficiado com uma detalhada caracterização da eletrificação das tempestades durante o experimento, uma campanha de intercomparação de redes de detecção de descargas elétricas e contribuiu com as atividades dos programas de satélite do GOES-R e MTG. A descrição das redes de detecção de raios e os resultados preliminares da intercomparação entre elas são apresentados a seguir. 2. Redes de detecção de raios operantes durante o CHUVA-GLM Vale do Paraiba e descrição dos dados Quatro redes de detecção de raios totais, ou seja, intra-nuvem (IC, do inglês intracloud) e nuvem-

solo (CG, do inglês cloud-to-ground), foram instaladas na região metropolitana de São Paulo e interior, cobrindo um raio de 250 km ao redor da cidade de São Paulo, e 5 redes operacionais participaram do experimento de campo. A descrição das redes, organizações responsáveis/participantes, tipo de descarga detectada, frequência utilizada, número de sensores instalados para o experimento, área de cobertura e período de operação são apresentados na Tabela 1. A São Paulo Lightning Mapping Array(SPLMA) foi instalada com recursos da NASA e NOAA e mantida e operada pelo INPE, USP e UAH. Essa rede contou com 12 sensores (separados a 15-20 km) que detectam fontes eletromagnéticas de descargas elétricas na frequência de VHF em 3D em um raio até 150 km do centro da rede, e em 2D (sem definição de altura) até 250 km. A LINET foi instalada com recursos da DLR e EUMETSAT e mantida e operada pelo INPE, USP e Nowcast, contando com 7 sensores (separados a ~30 km) que detectam strokes de descargas elétricas nas frequências de VLF à LF em 3D, num raio de 150 km do centro da rede. Essas duas redes, LMA e LINET, são as redes utilizadas para o desenvolvimento de dados proxy para os satélites GOES-R e MTG, respectivamente. Sete sensores adicionais da EarthNetworks foram instalados, com recursos da própria EarthNetworks, nos mesmos locais da LINET afim de aumentar a eficiência de detecção da rede BrasilDAT. A BrasilDAT é composta pelos mesmos sensores da EarthNetworks, porém com uma linha de base (distância entre os sensores) maior (200-300km), e é operada pelo Grupo ELAT do INPE. Esses sensores operam na frequência de ELF à LF detectando strokes de raios totais (IC e CG). A Vaisala Inc. aproveitou a oportunidade do CHUVA para instalar, com seus próprios recursos, pela primeira vez uma rede de seu novo sensor de raios totais TLS200, configurando o “testbed” deste sensor. A rede de TLS200 contou com 5 sensores espaçados a ~100km em um semicírculo ao redor da cidade de São Paulo, medindo fontes eletromagnéticas de descargas elétricas totais em VHF e strokes de CG em LF. A Figura 1 ilustra a disposição espacial dos sensores da SPLMA, LINET, TLS200 e sensores adicionais da EarthNetworks para a BrasilDAT. Os locais (latitude/longitude) desses sensores e instituições/organizações que cederam espaço para a instalação estão na Tabela 2. Essas instituições/organizações cederam gratuitamente o espaço para instalação e conexão com a internet (quando disponível). Cinco redes operacionais contribuíram com o experimento fornecendo gratuitamente seus dados: RINDAT, STARNET, GLD360, WWLLN e ATDnet. A RINDAT opera na frequência de LF enquanto as demais operam em VLF, observando assim descargas em curta (até 100 km) e longa (até 1000 km) de distância. Duas câmeras de vídeo rápidas (10.000 frames por segundo) e antenas rápidas (1 e 5 MHz) de campo elétrico também foram instaladas em São Paulo pelo Dr. Macelo Sabba (INPE/ELAT) afim de observar raios ascendentes em torres do Pico do Jaraguá e região da Avenida Paulista. O Dr. Macelo Saba também operou uma câmera rápida em São José dos Campos. O Dr. Antonio Saraiva também participou do experimento com sua rede de câmeras de vídeo rápida RAMMER, também em São José dos Campos. Além desses intrumentos de solo, também coletamos informações do sensor TRMM-LIS que é um sensor semelhante ao GLM e LI. Os dados das redes da Tabela 1 (exceto câmeras de vídeo rápidas) foram enviados em tempo real (a cada 1-2 minutos) ou quase-real (a cada 5-10 minutos) para o banco de dados do CHUVA situado no CPTEC/INPE, e eram exibidos na página do SOS-Vale que foi especialmente montada para o monitoramento do tempo durante o experimento. A NASA e UAH montaram também uma página na internet especial que atualizava o acumulado de fontes a cada 6 minutos, além de disponibilizar o histórico horário, diário e mensal. Esse histórico está disponível em http://branch.nsstc.nasa.gov/PUBLIC/SPLMA/. Os dados em tempo real ou quase-real foram denominados “Nível 1A” e tinham o propósito apenas de alimentar a página do SOS-Vale. Esses dados estão agora em fase de reprocessamento e controle de qualidade, “Nível 1B”, pelos seus respectivos responsáveis, e estarão disponíveis para a comunidade científica em breve através do banco de dados do CHUVA. Mais informações sobre as redes podem ser encontradas na página do CHUVA na internet (http://mogyb.cptec.inpe.br/portal/saoluis/instrumentos.html):

Figura 1 – Distribuição espacial dos sensores instalados durante o experimento do Vale do Paraíba. Os sensores de detecção de raios são LMA, LINET, EarthNetworks e TLS200, representados plos balões azul, pinos cianos e balões vermelhos, respectivamente. Os sítios de instrumentação do CHUVA estão representados pelos pinos amarelos, o radar X-Pol pelo radar cinza, e os radares operacionais banda S de São Roque, FCTH e IACIT pelos radares branco/preto. O círculo azul representa a área de cobertura de 150 km de raio da SPLMA e a área amarela representa a área de cobertura do X-Pol de 50 km.

Tabela 1 – Redes de detecção de raios operantes durante o experimento de campo CHUVA-GLM Vale do Paraíba.

Nome da rede Organização responsável

Tipo de raio detectado

Frequência utilizada

Número de sensores instalados

Área de cobertura

Período de operação

SPLMA (São Paulo Lightning Mapping Array)

INPE/CPTEC, USP, NASA, UAH, NOAA

Raios totais (IC+CG)

VHF 12 150 km do centro da rede em 3D, e 250 km do centro da rede em 2D

2011-10-21 à 2011-04-05

LINET (LIghtning location NETwork)

INPE/CPTEC, USP, EUMERSAT, DLR, Nowcast

Raios totais (IC+CG)

VLF-LF 7 150 km do centro da rede em 3D

2011-10-18 à 2011-05-07

TLS200 (Total Lightning Sensor 200)

Vaisala Inc. Raios totais (IC+CG)

LF-VHF 5 150 km ao redor de São Paulo

2012-01-01 à 2012-04-30

BrasilDAT (rede BRASILeira de detecção de Descargas ATmosféricas)

INPE/ELAT, EarthNetworks

Raios totais (IC+CG)

ELF-LF 7 + rede operacional

Região Sudeste e Sul

2012-01-01 à 2012-04-30

RINDAT (Rede Integrada Nacional de Detecção de descargas ATmosfércias)

INPE, CEMIG, FURNAS, SIMEPAR

Principalmente CG

LF 0 (rede operacional)

Região Sudeste e Sul

2011-11-01 à 2012-03-31

STARNET (Sferics Timing And Ranging NETwork)

USP Principalmente CG

VLF 0 (rede operacional)

América do Sul, Atlântico Sul e Leste da África

2011-11-01 à 2012-03-31

GLD360 (Global Lightning Dataset 360)

Vaisala Inc. Principalmente CG

VLF 0 (rede operacional)

Globo 2011-11-01 à 2012-03-31

WWLLN (World Wide Lightning Location Network)

University of Washington

Principalmente CG

VLF 0 (rede operacional)

Globo 2011-11-01 à 2012-03-31

ATDnet (Arrival Time Difference Network)

Met Office Principalmente CG

VLF 0 (rede operacional)

Globo 2011-11-01 à 2012-03-

31

Câmeras de video rápidas (10.000 frames por seg)

INPE/ELAT Raios totais (IC+CG)

--- 2 (1 operacional em SJC)

Pico do Jaraguá e Avenida Paulista

Dias alternados de 2012-01 à 2012-04

RAMMER Câmeras de video rápidas

INPE/ELAT Raios totais (IC+CG)

--- 0 (operacional)

São José dos Campos

Dias alternados de 2011-12 à 2012-04

TRMM LIS NASA Raios totais (IC+CG)

IR-próximo

0 (operacional)

Trópicos Órbitas de 2011-10 à 2012-04

Tabela 2 – Localização (latitude e longitude) e instituição/organização que cedeu o espaço para instalação dos sensores.

Sensor (es) Latitude (o) Longitude (o) Instituição/Local

LMA -23.48779667 -46.83164778 Universidade Presbiteriana Mackenzie – Campus Tamboré

LMA, LINET e EarthNeworks

-23.70221861 -46.82513917 Universidade Aberta do Brasil – Campus Itapecirica da Serra

LMA -23.65071083 -46.62188167 Universidade de São Paulo – Estação Meteorológica da Água Funda

LMA, LINET e EarthNeworks

-23.72570861 -46.57956028 Faculdades de Engenharia Integrada – Campus São Bernardo

LMA e LINET -23.56159639 -46.73508194 Universidade de São Paulo– Campus Capital, Instituto de Física

EarthNeworks

-23.559335 -46.733329 Universidade de São Paulo– Campus Capital, Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas

LMA -23.52417361 -46.62184417 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo – Campus São Paulo

LMA -23.70782389 -46.41002639 Prefeitura Municipal de Ribeirão Pires – Parque Teresa Bertoldo Zampol

LMA -23.57665972 -46.45929500 Prefeitura Municipal de São Paulo – Planetário do Parque do Carmo

LMA, LINET e EarthNeworks

-23.48188417 -46.50059472 Universidade de São Paulo – Campus Zona Leste

LMA, LINET e EarthNeworks

-23.51375806 -46.15566806 EDP Bandeirante Energia – Central de Mogi das Cruzes

LMA -23.53595806 -46.32743722 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo – Campus Suzano

LMA -23.37486917 -46.35028722 Instituição Religiosa Perfect Liberty – Cemitério de Arujá

LINET e EarthNetworks

-23.601934 -47.094175 Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) – DTCEA São Roque

LINET e EarthNetworks

-23.3317 -46.6554 EcoResort & Conventio – Refúgio Cheiro de Mato – Franco da Rocha

TLS200 -22.815661 -47.058024 Universidade Estadual de Campinas – Campus Principal

TLS200 -23.501348 -47.397216 Universidade de Sorocaba – Campus Principal

TLS200 -23.944809, -47.19486 Votorantin Energia – Barragem do França, Juquitiba

TLS200 -22.816509 -46.247785 Prefeitura Municiap de Extrema – Morro da Oi

TLS200 -23.586722 -45.973089 Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE) – Reservatório de Ponte Nova

3. Resultados preliminares da intercomparação das redes Em Maio de 2012, a Dra. Rachel Albrecht passou 3 semanas o NSSTC/NASA/UAH em Huntsville, AL, EUA, e 1 semana no CICS/UMD em College Park, MD, EUA, trabalhando na intercomparação dos dados das redes de detecção de raios do experimento GLM-Vale, como parte do Programa de Pesquisador Visitante do GOES-R. Nestas visitas, a pesquisadora trabalhou diretamente com especialistas no assunto: Dr. Richard Blakeslee, Dr. Steve J. Goodman, Dr. Monte Bateman, Dr. Bill McCaul, Jeffrey Bailey, Dennis Buechler, John Hall e Dr. Ken Cummins (via teleconferencia). Foram analisadas as órbitas do sensor TRMM LIS durante o experiment e os dados das 9 redes. A Tabela 3 mostra as órbitas nas quais o TRMM LIS detectou raios sobre a SPLMA. Um exemplo das medições das diversas as redes está apresenteado nas Figuras 2 e 3. A Figura 2 mostra a refletividade (dBZ) do radar de São Roque, fontes da SPLMA, strokes da LINET e eventos, grupos e flashes do LIS, além dos strokes da RINDAT, GLD360, STARNET, WWLLN e ATDnet, durante a passagem do satélite TRMM sobre São Paulo em 10 Fevereiro 2012 1900 UTC (~200 segundos). Esse sistema convectivo foi uma linha de instabilidade que atravessou São Paulo de NW-SE. Podemos observar que as fontes do LMA estão bem centralizadas no centro convectivo do sistema. Os eventos, grupos e flashes do TRMM LIS estão deslocados em algums dezenas de metros, indicando um possível erro de paralaxe que está sendo estudado. As descargas detectadas pela RINDAT coincidem com os centros convectivos do radar e LMA. As descargas das redes de VLF (GLD360, STARNET, WWLLN e ATDnet) mostram uma dispersão espacial maior pois apresentam um erro de localização intrinsicamente maior devido à tecnologia empregada. A Figura 3 mostra a evolução temporal das fontes e strokes detectados pelas redes na área destacada na Figura 2. Podemos observar que todas redes foram capazes de detectar as descargas desta linha de instabilidade, sendo que as redes de raios totais (LMA, LINET, EarthNetworks e TLS200) detectaram naturalmente mais fontes/strokes que as demais. As redes WWLLN e ATDnet detectaram, respectivametne, apenas 4 e 1 stroke.\ Podemos observar por este exemplo descrito acima que cada redes observa etapas diferentes da descarga elétrica. O próximo passo será descrever melhor quais as etapas das descargas elétricas cada rede mede, e assim caracterizarmos cada rede. Tabela 3 – Órbitas do TRMM LIS que detectaram flashes sobre a SPLMA. Órbita Distância do Nadir

(km) Orientação da órbita

Data e hora da passagem sobre a SPLMA (UTC)

80095 300 Descending / NE 2011-12-07 2013 80202 120 Descending / NE 2011-12-14 1700 80207 260 Ascending / SE 2011-12-14 2333 80482 40 Ascending / NW 2012-01-01 1502 80767 160 Descending / SW 2012-01-19 2302 80843 220 Descending / NE 2012-01-24 2002 81062 20 Ascending 2012-02-07 2008 81077 300 Ascending / SE 2012-02-08 1912 81108 260 Ascending / NW 2012-02-10 1900 81123 60 Ascending / SE 2012-02-11 1804 81169 200 Ascending / NW 2012-02-14 1655 81230 120 Ascending / NW 2012-02-18 1450 81362 180 Descending / NE 2012-02-27 0312 81576 180 Descending / SW 2012-03-11 2046 81591 140 Descending / NE 2012-03-12 1950 81825 220 Ascending / SE 2012-03-27 1901

Figura 2 – (esquerda) Refletividade (dBZ) do radar de São Roque, fontes da SPLMA, strokes da LINET e eventos, grupos e flashes do LIS; e (direita) área de cobertura do sistema convectivo classificado pelo ForTraCC (rosa), eventos e flashes do LIS, e strokes da RINDAT, GLD360, STARNET, WWLLN e ATDnet, durante a passagem do satélite TRMM sobre São Paulo em 10 Fevereiro 2012 1900 UTC (~200 segundos). O quadrado preto representa a área de intercomparação das redes da Figura 3.

Figura 3 – Evolução temporal e altura das fontes do LMA (topo) e strokes da LINET (centro), evolução temporal das fontes do TLS200 e strokes do TLS200, EarthNetworks/BrasilDAT, RINDAT, STARTNET, GLD360, WWLLN e ATDnet, e eventos, grupos e flashes do TRMM LIS (base).

ANEXO II

Report to FAPESP on Activity of Earle Williams during the November 2011 CHUVA

Campaign in São José dos Campos

Introduction

This report summarizes the status of work by Earle Williams (and his Brazilian

collaborators) through the one-month period of November 2011 during the on-site

participation of the PI in the CHUVA field campaign. Areas of activity are (1) X-band

polarimetric radar observations, (2) Microwave Radar (MRR), (3) Lightning Mapping Array,

(4) high-speed video camera observations on lightning, (5) proposed sprite observations, and

(6) seminars and presentations and a summary of storms of interest during the November

period is included in the Appendix.

X-band Polarimetric Radar Observations

(Collaborators: Luiz Machado, Enrique Mattos, Carlos Morales, Thiago Biscaro)

One objective of our FAPESP proposal was the search for +ZDR anomalies in regions of

stratiform precipitation characterized by radar bright bands near the 0o C isotherm, of the kind

that have been documented earlier in Indiana snowstorms with a C-band polarimetric radar

(Williams et al., 2011). Preliminary analysis of stratiform cases on November 13, 22 and 26

has shown evidence for this phenomenon (in a ring sector) on November 13 at 2330 UT, as

shown in Figure 1. But the general sparsity of the findings in summer storms in Brazil is in

keeping with checks in the trailing stratiform regions of African squall lines in X-PORT

polarimetric radar data in conjunction with the French Megha-Tropiques program (M. Gosset,

personal communication) in August 2010.

(a) (b)

Figure 1: Reflectivity (a) and differential reflectivity (b) for X-band PPI measurements at an

elevation angle of 17.5o

on November 13, 2011 at 2330 UT. A ring sector in differential

reflectivity is evident in the east, at an elevation higher than the conventional radar bright

band ring.

A second objective that has developed since the submission and approval of the FAPESP

proposal is the examination of the ZDR anomalies with the X-band radar in the region just

above the freezing level. These studies have pertained to both stratiform and convective

regions. Figure 2 shows an excellent example of the radar bright band in stratiform conditions

on November 13, depicted in both reflectivity (Fig. 2a) and differential reflectivity (Fig. 2b).

A distinct ring is discernible in both cases, in the first case (reflectivity) primarily because

melting snowflakes are characterized by an increase in dielectric constant of liquid water, and

in the second case (differential reflectivity) primarily because large snowflakes are oriented

horizontally). Figure 3 shows the stratiform region in RHI scans on November 22 at 2330UT ,

for both reflectivity (Fig. 3a) and differential reflectivity (Fig. 3b).

(a) (b)

Figure 2: Illustration of radar bright band in reflectivity (a) and in differential reflectivity

(b) for PPI scans at 17.5o elevation angle on November 13, 2011 at 22:42 UTC, for a

stratiform region exhibiting a sequence of lightning flashes lowering positive charge.

(a) (b)

Figure 3: Illustration of RHI scans for November 22, 2011 at 2333 UTC

In cases of electrified convection, we can expect the existence of graupel particles in this

region, and if the turbulence level of the convection is sufficiently light, we can expect conical

graupel with a preferred stable vertical orientation, and the possibility of negative ZDR

signatures. In other cases in which graupel ice has still not had a chance to form, we may

expect supercooled raindrops in the mixed phase region. Figure 4 shows RHI scans in both

reflectivity (Figure 4a) and differential reflectivity (Figure 4b). One cell (closer to the radar)

exhibits negative ZDR values in the mixed phase region, and another (further from the radar)

shows positive values. One difficulty with looking for negative anomalies aloft is the strong

differential attenuation through rain at X-band that will preferentially diminish the return in

the H channel, and so tend to make the ZDR signals more negative. A specific example of this

behavior is shown in Figure 5 for RHI scans on November 13 at 2109 UT,, showing a much

more pronounced negative ZDR anomaly behind a rain echo in uncorrected observations

(Figure 5a) than in corrected (Figure 5b) observations. Much attention has been given to the

examination of the mixed phase region with radar RHIs, in both uncorrected and corrected (for

differential attenuation) observations. We have also had a look at the classification rules for

cloud microphysical conditions (ECLASS, Rainbow document; see references) from

polarimetric radar observations, and find that the preferred identifier for graupel is a positive

ZDR value. In the polarimetric observations themselves, we have found evidence for both

positive and negative anomalies in the mixed phase regions of convective cells. In light of the

expectations that a positive anomaly is linked with supercooled raindrops (which would not

produce strong electrification) and a negative anomaly is linked with graupel particles (which

would produce strong electrification in collisions with ice crystals), new attention is being

given to the attendant electric field at the ground under these cells, and to the polarimetric

classifications. The apparent rapid transitions in the ZDR signatures in the sub-freezing zone

points up the value of the LMA analysis superimposed on the radar data, to document the

electrical polarity of new electrified regions visited by initial lightning flashes.

(a) (b)

Figure 4: Illustration of RHI scans through the leading convection of a weak squall line

without lightning at 2121 UT on November 22, 2011. (a) reflectivity Z, (b) differential

reflectivity ZDR.

(a) (b)

Figure 5 RHI scans on November 13, 2011, with (a) attenuation-uncorrected and (b)

attenuation-corrected differential reflectivity at 21:09 UTC.

A brief look has been given to the microphysical classifications in the radar RHI scans

from the polarimetric radar. There appears to be a surplus of graupel 2 km (and sometimes

more) below the melting level. The storms studied so far are only weakly electrified (flash

rates of 1 flash per minute or less) and so the graupel particles should be small and hence

should melt entirely within a kilometer of so of the melting level. We have also noted an

abundance of drizzle in the classifications. Drizzle is formed microphysically in the warm

part of the cloud with drop diameters less than 200 microns, and cannot result from melting of

particles in the stratiform region. Owing to the D6

dependence of reflectivity on hydrometeor

size, the reflectivity of drizzle is generally very small, and the 35 dBZ upper limit for drizzle

in the classification rules may be substantially too large. Careful attention needs to be given to

what is shown in RHIs in comparison to the rules that are used to transform polarimetric to

microphysical information.

Microwave Radar (MRR)

(Collaborators: Carlos Morales, Luiz Machado, Izabelly Costa)

A major objective in the FAPESP proposal was to make use of the full Doppler spectra

from the vertically pointing MRRs to obtain information on where the air overhead was rising

and where descending, and to use this information to interpret the evidence in the polarimetric

radar data for pristine plate-like ice crystal formation. It should be noted that in preliminary

analysis here with radar bright band/stratiform precipitation periods, we have found evidence

for +ZDR anomalies (in layers) above the conventional radar bright band (which does show

the traditional +ZDR signature associated with horizontally extended snowflakes) in only one

case (Figure 1). The raw spectra do appear to have a bipolar form (e.g., positive and negative

Doppler velocities) and we have some preliminary evidence that the updraft speeds just above

the melting layer (and raindrop zone) can be assessed. A case study of particular interest (see

Appendix for a brief summary of case study days during November, 2011) is the lightning-less

squall line on November 22, which showed a pronounced episode of dominant positive charge

overhead. Work is in progress on these data. The vertical profiles were much better

understood relative to the melting layer once it was realized that a gate spacing of 300 m for

SJC observations replaced the earlier 200 m spacing for CHUVA in Belem. The co-location

of an electric field mill and MRR would be beneficial in understanding the connection

between cloud vertical development and electrification. (At present, the Campbell field mill at

the church is displaced 10 km from the MRR.)

Lightning Mapping Array (LMA)

(Collaborators: Enrique Mattos, Rachel Albrecht, Carlos Morales)

At the time of this writing (12/1/2011), the Lightning Mapping Array is presently

functional, but is in urgent need of finalization in its eastern end to enable the kind of analysis

we have proposed to FAPESP related to lightning type and meteorological context. (By

02/01/12 the LMA is complete, but maps of lightning flashes in the eastern end in the vicinity

of Sao Jose dos Campos have not yet been examined.) The absence of real-time data feeds

from three stations (ARJ, PQC and MGC) closest to the SJC X-band radar site (where our

lightning observations are centered) are believed to be largely responsible for the small

realtime location point totals for individual flashes. A second reason for these sparsely

documented flashes is the limitation on data transfer for the real time system, with only 20%

of all locations provided. Even with this small subset of LMA data, favorable comparisons

have been noted between LMA clusters of points and X-band radar PPI echoes, but offsets of

5-10 km have also been noted in RHI comparisons that deserve greater scrutiny.

The radiation amplitude for each VHF source point has been identified in the real time

LMA data listings, and Enrique Mattos is in the process of making 3D maps of sources for

individual flashes, color-coded in this quantity. The objective here is to see to what extent the

radiation amplitudes are asymmetrical between the positive and negative ends of the lightning

tree. If the radiation source points are dominated by the tips of extending leaders, we can

expect a pronounced difference in radiation amplitude. On the other hand, if recoil leaders in

the positive end of the lightning “tree” are dominating the radiation amplitudes there, the

asymmetry between amplitudes between positive and negative ends may be much diluted.

Studies of this kind have not been undertaken to our knowledge, and so there is much to be

done once the expected improvements in the present LMA are enacted.

Discussions with Enrique Mattos are underway about a possible visit to MIT following the

SJC CHUVA field program. By this time, the LMA data (and polarimetric classification

results) are expected to be in better form for more detailed studies of the kind we outlined in

the FAPESP proposal.

High-Speed Video Observations on Lightning

(Collaborators: Antonio Saraiva, Leandro Campos, Osmar Pinto, Marcelo Saba, Carina

Schumann)

Prior to coming to Brazil, Williams engaged in discussions with two groups at INPE

(Antonio Saraiva, Leandro Campos, and Osmar Pinto on the one hand, and Marcelo Saba and

Carina Schumann on the other) about the possibility of making high-speed video observations

of lightning aimed at capturing all aspects of the lightning current, from the bright return

stroke of tens of thousands of amperes, down to the few ampere level present just prior to

current cutoff. This discussion has continued without interruption during the ongoing

CHUVA campaign in Brazil, and a number of other lightning experts have been entrained in

the discussion (H. Christian, V. Cooray, G. Diendorfer, P. Krider, V. Mazur, R. Orville, V.

Rakov, M. Uman, and D. Wang). This effort is motivated by a substantial number of

observations in the literature (Idone and Orville, 1985; Colvin et al., 1987; Diendorfer et al.,

2003; Amarasinghe et al., 2007; Wang et al., 2007) that the brightness of lightning (and

laboratory) arc channels is quasi-linear with current, over a wide range of current. (The

shortcoming of many of these published results is that the channel brightness is not absolutely

calibrated.) The main scientific goal of this effort is to quantify the lightning current in the

subcloud region over the entire lightning flash, for testing predictions on the stability of the

lightning channel (Williams and Heckman, 2012). In virtually all previous work with video

observations of lightning, the bright return stroke is saturating the camera’s recording system,

causing severe blooming of the image, and preventing any quantitative analysis on the return

stroke. Figure 6 shows an example of a cloud-to-ground lightning flash over Sao Jose dos

Campos, showing one frame (a) with saturated channel at the time of a return stroke, and

another frame (b) which is unsaturated.

Figure 6 Frames from a high speed video camera observation of a cloud-to-ground lightning

flash over Sao Jose dos Campos: (a) condition of saturation by a return stroke, (b) unsaturated

condition for the same channel to ground. The goal we have pursued is to retain unsaturated

conditions for entire lightning flashes.

Our discussions have been aimed at exploiting the full 56 dB of camera dynamic range, and

the prevention of blooming. In discussions with Tom Warner at South Dakota School of

Mining and Technology, who has much familiarity with Phantom high-speed cameras, and

with Marcelo Saba, one strategy has been identified to make high-frame rate observations (10

microsecond sampling) during the bright return stroke phase (thereby reducing the light the

camera receives), and then with software switch the frame rate to something closer to 1 msec

(allowing 100 times more light per camera frame) to record on the long continuing current

down to current cutoff and the cessation of the flash. A second strategy for documenting the

entire flash is to use two cameras aimed at the same event, one running only at high speed (10

microsecond framing) on the return stroke, and the second running only at low speed (1 msec

framing) on the dimmer continuing current (and presumably saturating on the return stroke).

Toward implementing these measurements, two observation sites have been established.

Antonio Saraiva has installed a Phantom 9.1 high-speed camera in the church a few hundred

meters due east of the X-band polarimetric radar, on the campus of the University of Paraiba

(UNIVAP). The camera now points out an east-facing window of the church, overlooking a

broad expanse of the Paraiba Valley. Toward establishing the polarity of the cloud-to-ground

lightning documented with the camera, and to document the electrical evolution of the storms

under camera surveillance (for comparison with the nearby X-band polarimetric radar), a

Campbell electric field mill has been established on the east end of the roof of the church,

directly over Saraiva’s video camera. We tentatively plan to leave this field mill in operation

during the full extent of the CHUVA wet season campaign (November 2011 through March

2012). The two collaborating groups intend to continue with the proposed observational

strategies throughout the wet season (the Saraiva group in Sao Jose dos Campos and the Saba

group in Sao Paulo).

Leandro Campos has recently suggested an experiment at the rocket-triggered lightning

site at Camp Blanding in Florida, for purposes of obtaining quantitative high-speed video data

on lightning for which the channel current is continuously measured. This project would form

the basis for his PhD thesis with Osmar Pinto at INPE. We are currently in discussion with

Martin Uman and Vlad Rakov at the University of Florida about the possibility of a program

there sometime in the future.

Discussions on Sprite Observations

Two students of Fernanda Sao Sabbas at INPE, Ronald Winkelmann and André Morais,

visited the UNIVAP radar site with another INPE student (Claudia Madeiros) on Monday,

November 21. Their interest in identifying a suitable site for sprite observations was

discussed with Luiz Machado. The objective of finding a site for making such observations

over the Sao Paulo LMA was given particular consideration, toward the goal of exploring in

detail the structure of the lightning responsible for different kinds of TLEs (carrot sprites, A-

bomb sprites, halos, elves), a new opportunity afforded by CHUVA. Follow- on discussion

with Carlos Morales, Maria Assuncao Silva Dias, Luiz Machado, Rachel Albrecht and

Enrique Mattos was concerned with the expected seasonal variation of mesoscale convective

systems over Sao Paulo and Sao Jose dos Campos. Discussion between Fernanda Sao Sabbas

and Cesar Beneti (SIMEPAR) on November 29 affords the possibility for her sprite

observations from one of the operational radar sites near Curitiba.

Seminars and Presentations

Presentations by Williams during his November visit in Brazil are summarized below.

(1) Seminar at INPE, Sao Jose dos Campos, Nov. 18, 2011 (45 persons attending)

Stability Analysis on Lightning Flashes: Discrete Strokes or Continuing Current?

(2) Two lectures for meteorology students at INPE, Sao Jose dos Campos

Wednesday, Nov. 23, 2011 (30 students in attendance)

Basic Knowledge and Principles of Lightning

Severe Weather Detection and Warning Based on Radar Echo Features

(1) Seminar at CPTEC, Cachoeira Paulista, Monday, Nov. 28, 2011 (40 persons

attending)

Mesoscale Lightning: Global Detection, Meteorological Context, Sprite Production and the

Resolution of the Sprite Polarity Paradox

References

Colvin, J.D., C.K. Mitchell, J.R. Greig, D.P. Murphy and R.E. Pechacek, An empirical study

of the nuclear explosion-induced lightning seen on IVY-MIKE, J. Geophys. Res., 92, 5696-

5712, 1987.

Amarasinghe, D. U. Sonnadara, M. Berg and V. Cooray, Correlation between brightness and

channel currents of electrical discharges, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical

Insulation, 14, 1154-1160, 2007.

Diendorfer, G., Viehberger, M. Mair and W. Schulz, An attempt to determine currents in

lightning channel branches from optical data from a high-speed video system, ICOLSE, 2003.

Echo Classification, Chapter 9.8 (ECLASS) in Rainbow® 5 • Products & Algorithms Pre-

processing Algorithms, Release 5.31.0 Selex Systems Integration GmbH Page 333

Rainbow® 5 • Products & Algorithms Pre-processing Algorithms

Idone, V.P. and R.E. Orville, Correlated peak relative light intensity and peak current in

triggered lightning subsequent return strokes, J. Geophys. Res., 90,6159-6164, 1985.

Wang, D., T.N. Takagi, T. Watanabe, V.A. Rakov, M.A. Uman, K.J. Rambo, M.V. Stapleton,

A comparison of channel-base currents and optical signals for rocket-triggered lightning

strokes, Atmos. Res., 76, 412-422, 2005.

Williams, E.R., Problems in lightning physics—the role of polarity asymmetry, Plasma

Sources Science and Technology, 15, S91-S108, 2006.

Williams, E. and S. Heckman, Polarity asymmetry in lightning leader speeds:

Implications for current cutoff and multiple strokes in cloud-to-ground lightning flashes,

International Conference on Atmospheric Electricity, Rio de Janeiro, August, 2011.

Williams, E.R., D. J. Smalley, M. F. Donovan, R.G. Hallowell, K.T. Hood, B. J. Bennett, R.

Evaristo, A. Stepanek, T. Bals-Elsholz, J. Cobb, J. Ritzman, Dual polarization radar winter

storms studies supporting development of NEXRAD-based aviation hazard products,

Conference on Radar Meteorology, AMS, Pittsburgh, PA, September 2011.

Appendix: Summary of Storm Cases in November, 2011 (Sao Jose dos Campos)

Wednesday, November 9 Isolated thunderstorm to the ENE at 50 km range; photographs

Thursday, November 10 First set of radar GIF images to examine with Carlos Morales;

negative ZdR values in mixed phase region in observations uncorrected for differential

attenuation

Friday, November 11 In CTA Tower for video camera observations of very close

thunderstorm with Marcelo Saba; camera tests on fluorescent light bulb

Saturday, November 12 Two distinct cells in afternoon at 2 pm

Sunday, November 13 Nighttime spider lightning flashes observed from UNIVAP church;

Marcelo Saba identifies one positive CG (22:16:12 UT); field mill record showing evidence

for lowering of positive charge

Tuesday, November 22 Lightning-less squall line with leading convective structure, transition

region and trailing stratiform (with inverted electrical polarity) in MRR observations

Saturday, November 26-27 Nighttime case of cold frontal passage; low lightning activity (1-2

fpm) in new cells to the south and west; single stroke ground flash in a developing cell.

Possible candidate for LMA analysis.

Monday, November 28 Late afternoon isolated thunderstorm over INPE. Maximum flash rate

6 per minute, making it the most vigorous storm so far this month. The general

meteorological regime has changed around this date.

Wednesday, November 30 Mid-afternoon thunderstorm ENE of the radar site and well suited

for high speed video camera observations. Video camera triggers on several good ground

flashes, outside the rain area. Distance to storm estimated to be less than 10 km.

Figure Captions

Figure 1: Reflectivity (a) and differential reflectivity (b) for X-band PPI measurements at an

elevation angle of 17.5o

on November 13, 2011 at 2330 UT. A ring sector is evident in the

east, at an elevation higher than the conventional radar bright band ring.

Figure 2: Illustration of radar bright band in reflectivity (a) and in differential reflectivity (b)

for PPI scans at 17.5o elevation angle on November 13, 2011, for a stratiform region

exhibiting a sequence of lightning flashes lowering positive charge.

Figure 3: Illustration of radar bright band in reflectivity (a) and differential reflectivity (b) for

PPI scans at 17.5o elevation angle for a trailing stratiform region on November 22, 2011 at

2242UT without lightning activity.

Figure 4: Illustration of RHI scans through the leading convection of a weak squall line

without lightning at 2121 UT on November 22, 2011. (a) reflectivity Z, (b) differential

reflectivity ZDR

Figure 5: RHI scans on November 13, 2011, with (a) attenuation-uncorrected and (b)

attenuation-corrected differential reflectivity.

Figure 6: Frames from a high speed video camera observation of a cloud-to-ground lightning

flash over Sao Jose dos Campos: (a) condition of saturation by a return stroke, (b) unsaturated

condition for the same channel to ground. The goal we have pursued is to retain unsaturated

conditions for entire lightning flashes.

Seminários do Dr. Earle Williams:

Primeiro Seminário

Seminar Friday Nov. 18, 2011 at INPE - LIT - 14:00

Stability Analysis on Lightning Flashes: Discrete Strokes or Continuing

Current?

Earle Williams MIT

Current in lightning channels is maintained by their extension into the electric field of the

thundercloud. The extending lightning channel is treated as an equivalent circuit, with

negative differential resistance and a capacitance per unit length. Stability analysis on this

equivalent circuit shows the existence of two regimes: (1) an unstable one with current cutoff

and multiple strokes, and (2) a stable one with sustained continuing current. Evidence is

presented that the channel current provided by extending negative leaders is systematically

larger than by slower positive leaders, making it plausible that negative flashes to ground will

often exhibit instability and discrete strokes, and positive flashes will exhibit single stroke-

continuing current, consistent with well-established observations. In general, two parameters

are needed to characterize the equivalent circuit regimes for lightning: the channel current and

the channel length. Ongoing collaborative efforts in the CHUVA field campaign involving

INPE, CPTEC and MIT are described, aimed at estimating channel current from high-speed

video observations, and channel length from observations with the Lightning Mapping Array.

Lista de participantes:

Segundo Seminário:

Lista de Participantes:

Aula - Nowcasting and lighting - Pos - gradução da Meteorologia - Dia 23/11/2011

Aula#1 - 14:00-15:30

Aula#2 - 16:00-17:30.

Participantes:

ANEXO III

PROJETO CHUVA

1

Relatório Integrado dos Cursos Ministrados durante 2011 por o Projeto Chuva

Durante o ano 2011 o Projeto Chuva teve três experimentos sob coordenação geral do

CPTEC/INPE e financiamento da Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP):

O primeiro experimento foi realizado em Fortaleza, CE. A campanha científica, organizada com a

Fundação Cearense de Meteorologia (FUNCEME), coletou dados de nuvens "quentes", típicas de regiões

tropicais, que evoluem sem formar partículas de gelo em seu interior.

O segundo experimento foi desenvolvido em Belém, PA. Além dos trabalhos de coleta de dados,

envolvendo diversas instituições e equipamentos, foi montado o Sistema de Observação de Tempo

Severo, para a emissão de alertas e avisos meteorológicos. O foco principal da pesquisa foram as linhas

de instabilidades que se formam na região costeira do continente, dando origem a grandes aglomerados

de Cúmulo Nimbos.

O terceiro experimento foi realizado no Vale do Paraíba, SP. A campanha contou com um radar

instalado na UNIVAP que se converteu na central de operações cujo objetivo foi estudar as mudanças

nas características das nuvens e tempestades entre o litoral e o Vale e a atividade elétrica dessas

nuvens.

Durante cada uma destas campanhas científicas foi ministrado o curso intitulado

“Sensoriamento Remoto e Modelagem dos Processos de Formação da Precipitação” com a participação

de especialistas nacionais e internacionais nas áreas de sensoriamento remoto por satélite, radar e

Lidar, descargas elétricas, microfísica das nuvens, camada limite e modelagem em alta resolução.

O curso ministrado durante a campanha em Fortaleza, originalmente previsto para o auditório

da FUNCEME, foi transferido para o Instituto Aldy Mentor (parceiro da FUNCEME na realização de

treinamentos), pois o curso teve 110 alunos inscritos, um número bastante superior a capacidade do

auditório da FUNCEME.

O curso ministrado durante a campanha em Belém foi realizado nas instalações da Universidade

Federal de Pará (UFPA) e contou com 122 alunos inscritos.

O curso ministrado durante a campanha no Vale do Paraíba foi realizado nas dependências do

CEMA (Centro de Estudos de Mudanças Ambientais), pertencente ao Instituto de Geociências do Centro

de Ciências Matemáticas e da Natureza da Universidade Federal do Rio de Janeiro. O curso teve 121

alunos inscritos. As aulas contaram com uma média de 70 participantes.

O perfil dos alunos foi bastante diverso, envolvendo, de graduandos a doutores, professores,

pesquisadores e profissionais de áreas diversas, tais como: Meteorologia, Engenharia, Geologia,

Geografia, Ciências Ambientais, entre outras.

PROJETO CHUVA

2

Uma vez finalizado cada um dos cursos, um questionário de avaliação, cujo modelo encontra-se

em anexo, foi preenchido pelos alunos. Mais da metade dos participantes (54%) responderam a esse

questionário.

Resultado da Avaliação

Quanto ao Curso:

Na primeira questão, foram atribuídas notas de 1 a 4, correspondendo aos conceitos: 1- Ruim,

2- Razoável, 3- Bom e 4- Muito Bom. Nesta questão foram avaliados os seguintes itens: Temas

abordados, Professores, Carga horária, Organização do curso, Auditório e Infraestrutura.

A nota média dada aos itens em cada um dos cursos e a nota média obtida em cada item nos

três cursos é mostrada na Tabela 1, a seguir. De modo geral, os cursos foram muito bem avaliados pelos

participantes, com nota média entre Bom e Muito Bom.

Tabela 1 – Nota média dos cursos, por item avaliado e nota média dos itens.

FORTALEZA BELÉM RIO DE JANEIRO MÉDIA DOS CURSOS

TEMAS ABORDADOS

3,74 3,79 3,85 3,79

PROFESSORES

3,78 3,61 3,76 3,71

CARGA HORÁRIA

3,32 3,09 3,31 3,24

ORGANIZAÇÃO DO CURSO

3,72 3,21 3,61 3,51

AUDITÓRIO E INFRAESTRUTURA

3,74 3,09 3,10 3,31

A Figura 1 mostra os percentuais das notas médias dadas a cada um dos itens nos três cursos

ministrados. O que se observa é que a maior parte dos alunos avaliou como Muito Bom, principalmente,

os itens: Temas abordados e Professores.

O quesito “Auditório e Infraestrutura” e o quesito “Organização do Curso” receberam as

avaliações mais baixas: Ruim. Porém também receberam as valorações mais altas: Bom e Muito Bom, e

a soma destas qualificações supera amplamente as qualificações baixas.

O quesito “Carga Horária” recebeu uma qualificação média de Bom, com a menor presença da

qualificação de Muito Bom. Nos três cursos ministrados foi observada muita diversidade de opiniões:

para alguns participantes a carga horária foi insuficiente, e para outros, foi demais, tornando as aulas

cansativas (vide Tabela 2).

PROJETO CHUVA

3

Figura 1: Avaliação média dos cursos ministrados

Tabela 2- Observações dos alunos em relação aos itens avaliados

ITENS OBSERVAÇÕES

TEMAS ABORDADOS - Todos os temas de ponta no Brasil. - Foram ótimos os temas abordados. - Muito específicos e relevantes. - Poderia ocorrer mais vezes e com áreas variadas.

PROFESSORES - Com conhecimentos fantásticos. - A maioria foi muito bem. - Com boa didática. - Alguns bons, outros ruins.

CARGA HORÁRIA - Foi suficiente. - Carga horária bastante corrida para abordar temas tão complexos. - Intensidade exagerada. - Poderia ser mais extenso, com mais palestrantes.

ORGANIZAÇÃO DO CURSO - Nada a reclamar, satisfatória. - Falaram pouco sobre o projeto. - Faltou material didático. - Poderia circular resumos das palestras

AUDITÓRIO E INFRAESTRUTURA - Nada a reclamar. - Falta de conforto nas cadeiras. - Problemas de som, computador e cadeiras quebradas. - Auditório apertado e inadequado.

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

Ruim

Razoável

Bom

Muito Bom

PROJETO CHUVA

4

Quanto aos temas abordados:

Para uma melhor apreciação das valorações dos participantes acerca dos temas

abordados, se colocou o calendário de cada um dos cursos ministrados nas diferentes

campanhas científicas:

Fortaleza, CEARÁ

DE 28 DE MARÇO A 1 DE ABRIL

PROGRAMAÇÃO

Horário 28/3 29/3 30/3 31/3 1/4

09h00m às 12h00m

Camada Limite Planetária: Conceitos Básicos Gilberto Fish (CTA) Roberto Lyra (UFAL)

A Parametrização de Nuvens e Convecção Henrique Barbosa (USP)

Microfísica das Nuvens Carlos Augusto Morales Rodrigues (USP)

Satélites Meteorológicos e Observação em Microondas Luiz Augusto Toledo Machado (INPE)

Eletrificação das Nuvens Carlos Augusto Morales Rodrigues (USP)

14h00m às 17h00m

Princípios Básicos da Modelagem em alta Resolução Henrique Barbosa (USP)

Camada Limite Planetária e o Processo de Convecção Gilberto Fish (CTA) Roberto Lyra (UFAL)

Estimativa de Precipitação por Satélite e Radar Carlos Frederico de Angelis (INPE)

Radar: Princípios Básicos Carlos Frederico de Angelis Jojhy Sakuragi Marc Schneebeli (INPE)

Ferramentas para Previsão Imediata utilizando Radar e Satélites Luiz Augusto Toledo Machado (INPE)

O resultado da pesquisa em relação aos temas que despertaram maior atenção dos

alunos é mostrado na Figura 2, a seguir. A pesquisa permitia múltiplas escolhas. O tema que

despertou maior interesse foi: Camada Limite Planetária: Conceitos Básicos. Contudo, como

mostrado na Figura 2, praticamente todos os temas mostraram-se atraentes para os alunos.

PROJETO CHUVA

5

Figura 2 – Percentual de seleções de temas de maior interesse

Belém, PARÁ

DE 2 DE JUNHO A 26 DE JUNHO

PROGRAMAÇÃO

De 9h00m às 12h00m

2/6 3/6 9/6 10/6 16/6 17/6 21/6 22/6

I) O Projeto Chuva

II) Satélites Meteorológicos e a Observação em Microondas

Luiz Augusto Toledo

Machado (INPE)

IV) Princípios Básicos da

Modelagem em alta

resolução Henrique Barbosa (IFUSP)

VI) O

uso do GPS na

meteorologia David (UEA)

VIII) Radar de

Dupla Polarização

Marc

Schneebeli (INPE)

XII) Camada Limite

Planetária: Conceitos

Básicos Gilberto

Fish (IAE-DCTA)

XIV) Camada Limite

Planetária e o Processo

de Convecção

Gilberto Fish

(IAE-DCTA)

De 14h00m às 17h00m

III) Ferramentas para Previsão

Imediata utilizando

Radar e Satélites

Luiz Augusto Toledo

Machado (INPE)

V) A

Parametrização de Nuvens e Convecção Henrique Barbosa (IFUSP)

VII) Microfísica das nuvens

Carlos

Morales (IAG-USP)

IX) Eletrificação das Nuvens

Carlos

Morales (IAG-USP)

X) Estimativa

de Precipitação por Radar e

Satélites Carlos

Frederico de Angelis (INPE)

XI) Introduction to the LIDAR

technique Riad

Bourayou (INPE)

XIII) (David

Fitzjarrald SUNY)

XV) (David

Fitzjarrald SUNY)

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4%

6%

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e …

PROJETO CHUVA

6

O resultado da pesquisa em relação aos temas que despertaram maior atenção dos alunos é

mostrado na Figura 3, a seguir. A pesquisa permitia múltiplas escolhas. O tema que despertou maior

interesse foi: Estimativa de Precipitação por Satélite e Radar. Contudo, como mostrado na Figura 3,

praticamente todos os temas mostraram-se atraentes para os alunos.

Figura 3 – Percentual de seleções de temas de maior interesse

Vale do Paraíba – São Paulo (o curso aconteceu no Rio de Janeiro, RJ).

DE 24 DE OUTUBRO A 31 DE OUTUBRO

PROGRAMAÇÃO

Horário 24/10 25/10 26/10 27/10 31/10

9h00m às 12h00m

Satélites Meteorológicos e a Previsão Imediata Luiz Augusto Toledo Machado (INPE)

Microfísica das Nuvens Carlos Morales (IAG/USP)

Radar de Dupla Polarização Jojhy Sakuragi (CPTEC/INPE)

Princípios Básicos da Modelagem em Alta Resolução Henrique Barbosa (IFUSP)

Camada Limite Planetária e a Convecção Gilberto Fish (IAE/CTA)

14h00m às 17h00m

Estimativa de Precipitação por Satélite Daniel Vila (CPTEC/INPE)

Radar Meteorológico Carlos Frederico de Angelis (CPTEC/INPE)

Eletrificação das Nuvens Rachel Albrecht (CPTEC/INPE)

Interação Aerossol- Chuva Maria Assunção (IAG/USP)

O uso do GPS (GNSS) na Meteorologia Luiz Sapucci (CPTEC/INPE)

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10%12%14%16%18%

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PROJETO CHUVA

7

O resultado da pesquisa em relação aos temas que despertaram maior atenção dos alunos é

mostrado na Figura 4, a seguir. A pesquisa permitia múltiplas escolhas. O tema que mais despertou a

atenção dos alunos foi: Satélites Meteorológicos e a Previsão Imediata. Contudo, como mostrados na

Figura 4, muitos outros temas mostraram-se também atraentes para os alunos.

Figura 4 – Percentual de seleções de temas de maior interesse

Quanto aos Comentários:

Alguns dos alunos fizeram comentários em sua avaliação. A maioria destes comentários traz

elogios aos cursos, porém, também indicam aspectos que podem ser melhorados, tais como a carga

horária, a existência de material de apoio ou didático, como mencionado. Por outro lado é gratificante

perceber nesses comentários que os cursos despertaram o interesse para o experimento e para os

temas, servindo de apoio para os estudos atuais, e abrindo possibilidades para o futuro.

Comentários Gerais:

Foi de grande importância este curso. Notamos o empenho dos professores para conosco, alunos, em

nos proporcionar esse grande momento de aprendizagem. (Fortaleza)

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PROJETO CHUVA

8

O curso foi muito bem organizado e de conteúdo muito atrativo. Apesar de estar na área de

instrumentação eu me interessei muito pelos sistemas de radares. (Fortaleza)

Excelente idéia de conciliar os estudantes em um projeto tão conceituado e promissor para as diversas

áreas. (Fortaleza)

Deveria haver seminários de aprofundamento dos temas abordados. (Fortaleza)

O projeto CHUVA foi uma boa aprendizagem que deu para ter uma boa visão e ver na prática a

funcionalidade. (Belém)

O curso além de proporcionar-me peso curricular, será de grande ajuda nas atividades de pesquisa

acadêmica que desempenho. Buscou-se uma abordagem simples dos temas, já que o público-alvo não

era exclusivamente de meteorologistas, o que facilitou a compreensão. Resultado satisfatório! (Belém)

Gostaria de participar de um curso mais detalhado sobre microfísica das nuvens e Satélites

Meteorológicos e a observação em microondas. (Belém)

Este tipo de ciclo de palestra poderia ser ministrado mais vezes (pelo menos uma vez cada dois anos)

para mostrar para os alunos, principalmente de graduação que realmente pode ser trabalhado na área

de meteorologia. Além de incentivar na pesquisa. (Belém)

Um curso de suma importância, porém senti falta da parte mais prática apesar de não saber dos

procedimentos para participar das coletas de dados. Mas no geral o curso foi excelente e tenho certeza

que ira contribuir bastante para futuras pesquisas. (Belém)

Esses temas (satélite, estimativa e radares) foram importantes, pois pretendo trabalhar com eles no

mestrado. Foi uma forma de me capacitar um pouco mais, e fazer contatos com pesquisadores da área.

(Rio de Janeiro)

Sugiro que haja uma abordagem além da teórica, mais aplicada à previsão de curto prazo e

“nowcasting” de forma prática, que é onde encontramos as maiores dificuldades de identificação e

determinação dos processos atmosféricos. Com base nisso tomaremos decisões que afetarão

diretamente a sociedade como um todo. (Rio de Janeiro)

Parabenizo a organização do curso pelo projeto. Achei também muito interessante a escolha de

palestrantes de diversas instituições, algo que é mais visto em congressos e grandes eventos. (Rio de

Janeiro)

Adorei a iniciativa, nota dez, esse tipo de curso (palestra) poderia ocorrer uma vez por semestre. (Rio de

Janeiro)

PROJETO CHUVA

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ANEXO - O questionário de avaliação aplicado

Curso

Sensoriamento Remoto e Modelagem dos Processos de Formação da Precipitação

Nome (opcional)_________________________________________________________ Dê a nota, considerando a seguinte pontuação:

Nota Avaliação

1. Ruim

2. Razoável

3. Bom

4. Muito bom

Item Nota Observação

Temas abordados

Professores

Carga horária

Organização do curso

Auditório e Infraestrutura

Marque com (x) o tema ou os temas que despertaram mais a sua atenção e você gostaria de aprofundar seus conhecimentos: ( ) Camada Limite Planetária: Conceitos Básicos ( ) Princípios básicos da Modelagem em Alta Resolução ( ) Camada Limite Planetária e o Processo de Convecção ( ) A Parametrização de Nuvens e Convecção ( ) Microfísica das Nuvens ( ) Radar Princípios Básicos ( ) Satélites Meteorológicos e a Observação em Microondas ( ) Estimativa de Precipitação por Satélite e Radar ( ) Eletrificação das Nuvens ( ) Ferramentas para Previsão Imediata Utilizando Radar e Satélites Os temas abordados serão úteis para você? ( ) sim ( ) não Comentários:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________