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O papel global dos satélites

Uma rede global de satélites evoluiu durante as décadas de 1960 e 1970 após a demonstração bem-sucedida dos grandes benefícios mostrados pelo Sistema Operacional TIROS (TOS) e Satélites de Tecnologia de Aplicativos (ATS-1 e ATS-3) dos EUA para aplicações meteorológicas.

Um elemento consiste nos vários satélites meteorológicos geoestacionários de propriedade da Europa, Índia, Japão, Estados Unidos da América e Federação Russa. Esses satélites operam no cinturão equatorial e fornecem uma visão contínua do clima de aproximadamente 70 graus norte a 70 graus sul. O lançamento do primeiro satélite GOES em 1974 pelos EUA foi seguido em 1977 com os lançamentos do GMS pelo Japão e METEOSAT pela Agência Espacial Europeia (a responsabilidade por este satélite é agora da Organização Europeia de Satélites Meteorológicos, EUMETSAT). A rede foi ampliada em 1983 com o lançamento do primeiro INSAT e em 1994 com o lançamento do GOMS da Federação Russa.

O segundo elemento principal compreende os satélites em órbita polar operados pela Federação Russa e pelos Estados Unidos da América.

O projeto específico de cada um dos satélites é baseado em requisitos nacionais e regionais para dados e serviços e, portanto, algumas diferenças no projeto e na missão são inevitáveis. No entanto, as reuniões regulares do grupo permitiram uma reunião e troca de resultados durante o desenvolvimento de cada sistema e uma considerável coordenação foi alcançada.

A rede global de satélites meteorológicos, cuja coordenação técnica e operacional é objetivo do CGMS, constitui a maior parte do subsistema espacial do Sistema de Observação Global (GOS) do World Weather Watch (WWW). Este projeto de rede evoluiu durante o período de 1965 a 1978 como parte do Programa de Pesquisa da Atmosfera Global (GARP).

WWW é um programa contínuo da OMM para auxiliar os serviços meteorológicos em todas as partes do mundo em funções operacionais e de pesquisa, disponibilizando dados meteorológicos básicos e outros dados relevantes. O GOS fornece os dados de entrada para modelos numéricos de previsão do tempo. O GARP foi um esforço de pesquisa, patrocinado em conjunto pela OMM e ICSU, para obter uma melhor compreensão das leis e do comportamento da atmosfera terrestre. Isso é importante tanto para melhorar a previsão operacional quanto para uma melhor determinação da influência das atividades humanas na atmosfera. O Programa Mundial do Clima é uma continuação das atividades do GARP.

O FGGE foi iniciado em setembro de 1978 com uma fase de construção, seguida por uma fase operacional de 12 meses a partir de 1 de dezembro de 1978. Esta última incluiu dois períodos especiais de observação de um mês de duração (15 de janeiro a 15 de fevereiro de 1979 para o primeiro e 15 de maio a 15 de junho de 1979 para o segundo), onde todos os componentes do GARP Global Observing System estavam simultaneamente em operação.

Uma vez que aproximadamente 70 por cento da superfície da Terra é água e mesmo as áreas terrestres têm muitas regiões escassamente habitadas, o sistema de satélites em órbita polar fornece os dados necessários para preencher as lacunas dos perfis de temperatura da superfície e da atmosfera sobre as áreas não adequadamente coberto pela observação de sistemas convencionais, particularmente no Hemisfério Sul e em altas latitudes, tanto no Ártico quanto na Antártida.

Voando em uma órbita quase polar, essas espaçonaves são capazes de adquirir dados de todas as partes do globo no decorrer de uma série de revoluções sucessivas. Com uma altitude relativamente baixa, seus sensores podem adquirir dados de alta resolução, tanto espacial quanto espectral, do que os satélites geoestacionários de alta altitude. Por estas razões os satélites em órbita polar são utilizados principalmente para obter conjuntos específicos de observações de três tipos principais: a) cobertura de nuvens global diária; b) medições quantitativas razoavelmente precisas da temperatura da superfície ec) mais importante, a variação vertical da temperatura e do vapor d'água na atmosfera. A seguir está um diagrama da configuração atual do subsistema baseado no espaço do Sistema de Observação Global.

A importância da continuidade operacional e confiabilidade para a cobertura global de satélites foi discutida nas sessões CGMS-XIII e XIV. Em particular, todos os operadores de satélites foram solicitados na CGMS-XIV a reexaminar as oportunidades e restrições para redistribuição de satélites em caso de falhas de um ou mais satélites meteorológicos geoestacionários na rede. A OMM na CGMS-XV apresentou uma comparação de várias estratégias diferentes para alcançar confiabilidade e cobertura em escala global. Esta comparação indicou fortemente que uma estratégia baseada na redistribuição de satélites operacionais tem utilidade limitada devido à incapacidade de racionalizar as necessidades de cobertura geográfica por diferentes usuários e devido à presença de diferentes tipos de naves espaciais.

O CGMS-XV também considerou a estratégia de sobrepor a cobertura de satélite com uma rede global "fail-soft" resultante, que foi uma das estratégias alternativas analisadas pela OMM. Os membros do CGMS endossaram a ideia de aumentar a participação direta nas operações de satélites meteorológicos geoestacionários e concordaram que países como a República Popular da China, que estão considerando ativamente a operação de um satélite meteorológico geoestacionário, devem ser fortemente incentivados. Foi reconhecido que esses satélites adicionais forneceriam alguma cobertura sobreposta e, portanto, forneceriam a base para um sistema "fail-soft" em várias regiões.

No CGMS XVI, o Grupo reconheceu que a discussão sobre satélites comuns de backup havia sido muito geral e representava um objetivo que poderia parecer muito difícil e muito distante. Foi decidido que em futuras reuniões este assunto seria discutido sob rubricas de agenda mais precisas e limitadas. O conceito de esquemas regionais "ajude o seu vizinho", proposto pela EUMETSAT no CGMS XV, parecia uma abordagem mais realista do problema.