A Experiência do SIMEPAR
  no Monitoramento de
  Tempestades Severas
                     Cesar Beneti
                    Diretor Adjunto




O Tempo e a Vida
(Poty Lazzarotto)
MISSÃO DO SIMEPAR


                    Prover a sociedade de
                    informações de natureza
                    meteorológica, hidrológica e
                    ambiental
                    e
                    Promover a pesquisa científica e
                    o desenvolvimento tecnológico
                    nas áreas de Meteorologia,
                    Hidrologia e Meio Ambiente




O Tempo e a Vida
(Poty Lazzarotto)
Geração de Informações Ambientais


Estações Hidrológicas    Estações Meteorológicas   Detecção de Raios




Radar Doppler                                           Satélites
                          CENTRO OPERACIONAL
Geração de Informações Ambientais
         Infra-estrutura de Monitoramento no Paraná

                                     Radar Meteorológico Banda-
                                     S Doppler

                                     90 estações automáticas
                                     meteorológicas
                                     (39 SIMEPAR)

                                     64 estações automáticas
                                     hidrológicas
                                     (42 SIMEPAR)
1000km




                                     Recepção e processamento
                                     de satélite meteorológico

                                     Integração com
                                        40 estações meteorol.
                                        70 estações hidrol.
                                      automáticas em 2008-2009
                                     (EPAGRI, INMET, outros)
Geração de Informações Ambientais

MEIO AMBIENTE        PREVISÃO DE TEMPO E CLIMA   AGRICULTURA




DEFESA CIVIL                                           ENERGIA
                   PESQUISA, DESENVOLVIMENTO
                   E INTEGRAÇÃO TECNOLÓGICA




                                                  Incidência de Raios
Geração de Informações Ambientais

  Monitoramento e Previsão Hidrometeorológica
Informações de condições meteorológicas em tempo-real e acesso
a dados históricos e integração de sistemas de observação.
Previsão de Eventos Severos
Vigilância Meteorológica e Previsão de Curtíssimo Prazo
                    (de 1 a 3 horas)
 Monitoramento e previsão de tempestades (chuva intensa, raios,
 vendavais) 24h/dia,   7dias/semana
 Boletins atualizados a cada 3 horas na página web do SIMEPAR
 Alertas de tempestades nas áreas de monitoramento, atualizados
 por telefone/email/SMS, a cada 1 hora
 Boletins armazenados em banco de dados para avaliação e
 controle de qualidade (ETS, FAR, POD, etc)


                                              Área 1
                                              Área 2
                                              Área 3
                                              Área 4
                                              Área 5
                                              Área 6
                                              Área 7
                                              Área 8
                                              Área 9
                                              Área 10
                                              Área 11
                                              Área 12
                                              Área 13
                                              Área 14
                                              Área 15
                                              Área 16
Previsão Meteorológica
Previsão de Tempo de Curto
       e Médio Prazo
 Previsão do tempo (7dias) para os
  municípios do Paraná
 Acesso via internet, radio, TV
 24h - 7 dias/semana
 Boletins armazenados em banco de
  dados para avaliação e controle de
  qualidade (ETS, FAR, entre outros)
Geração de Informações Ambientais

          Sistemas de Visualização, Monitoramento
                e Previsão Hidrometeorológica

                              •    Informações de radar, satélites,
                                   raios e modelos numéricos em
                                   tempo real e dados históricos -
                                   Integração




    SISPSHI


Informações de redes telemétricas
   hidrometeorológicas
Controle de Qualidade e Banco de
  Dados Hidrometeorológicos
Pesquisa e Desenvolvimento
   Projetos em Andamento
 Estudos de Tempestades Severas
  (modelagem, radar e raios)
 Impacto das Variáveis Meteorológicas
  no Setor Elétrico/Energético
 Modelagem e Previsão Hidrometeorológica
 Modelagem e Previsão Hidrodinâmica
  (oceânica e fluvial)
 Modelagem e Estudos de Impactos Ambientais
 Sensoriamento Remoto (radar, satélite, raios)
Capacitação Técnica do SIMEPAR

Pessoal Técnico - 78%             Colaboradores                                       Estagiário 15,15%


• Meteorologistas
                                                                            10
• Pesquisadores
• Infra-estrutura (manutenção)
                                                                    38              18
                                   Empregado 57,58%                                                 Bolsista 27,27%
• Infra-estrutura (informática)


Pessoal Administrativo - 22%
                                        Formação dos Empregados
• Administradores e técnicos                               Técnico 10,53%   Doutorado 7,89%




Bolsistas/Estagiários
                                  Graduação 26,32%
• Pesquisadores, Alunos G/M/D
                                                                                              Mestrado 42,11%




                                            Especialização 13,16%
Radar Meteorológico Doppler
O Radar Meteorológico Doppler transmite pulsos de ondas EM pela
antena, que interagem com alvos na atmosfera e parte da energia retorna
para o radar – Potência Média de Retorno
Radar Meteorológico Doppler
A Potência Média de Retorno pode ser calculada conhecendo-se a
Potência Transmitida, o sistema de radar, a distância e as características
físicas (EM) dos alvos distribuídos.
No Radar Meteorológico Doppler, estes alvos estão associados à
distribuição de gotas de água na atmosfera.

      Pt G 2c0 p HV 2  1
Pr                        
      1024 ln 2 2  r 2 r
                          

     1             
r 
     Vr
            
          Vr
               0
                        ( D) N ( D)dD
Radar Meteorológico Doppler

VELOCIDADE DOPPLER – Velocidade Radial Média




                           Alvos se afastando do
                           radar – A frequência das
                           ondas Eletro-Magnéticas
      Interpretação da     DIMINUI
     Velocidade Doppler


                           Alvos se aproximando do
                           radar – A frequência das
                           ondas Eetro-Magnéticas
                           AUMENTA
Radar Meteorológico Doppler

O Radar Meteorológico Doppler realiza medições em várias camadas da
atmosfera variando o azimute e a elevação da antena. A chuva é estimada
a partir da intensidade do sinal e o vento é estimado a partir da
componente Doppler radial, em relação ao apontamento da antena.
Radar Meteorológico Doppler do SIMEPAR

O radar meteorológico Doppler do SIMEPAR está instalado no
município de Teixeira Soares, no PR, em operação desde 1997.
Radar Meteorológico Doppler do SIMEPAR

Aplicações:

 Estimativa Quantitativa de Chuva e Ventos
 Monitoramento e Previsão de Tempestades
Radar Meteorológico Doppler do SIMEPAR

     Recuperação do Campo de Vento 3D com Radar
 O radar meteorológico é utilizado geralmente para a
identificação de áreas de chuvas associadas a tempestades
severas que atingem a área de monitoramento
Radar Meteorológico Doppler do SIMEPAR

   Recuperação do Campo de Vento 3D com Radar
Este projeto permitirá ampliar o uso do radar meteorológico
também para a identificação dos ventos intensos associadas
a essas tempestades, melhorando a análise e previsão de
ocorrência de eventos severos que afetam a região de
monitoramento.
Radar Meteorológico Doppler do SIMEPAR

  Recuperação do Campo de Vento 3D com Radar
Campo de Vento - Interpolação das medições por anemômetros



                                            Medições de
                                           Vento: apenas
                                            nas estações
                                           meteorológicas
Radar Meteorológico Doppler do SIMEPAR

     Recuperação do Campo de Vento 3D com Radar
Campo de Vento Proposto: a recuperação a partir de dados de radar
    meteorológico Doppler tem resolução de até 2km X 2km.




                                        R
Detecção de Descargas Atmosféricas
Monitoramento e Previsão de Tempestades

 Aplicações em Monitoramento de áreas específicas
Monitoramento e Previsão de Tempestades
  Aplicações em Monitoramento – Integração com Radar Meteorológico



- Queda de 5 torres de
Furnas entre Corbélia e
Medianeira
- 3 torres danificadas dos
circuitos 1 e 2 de 750 kV
- Desligamento das três
linhas de transmissão de
750kV
-Ventos superiores a 65
km/h
- Granizo em Toledo-PR
Monitoramento e Previsão de Tempestades
Aplicações em Monitoramento – Integração com Radar Meteorológico

                                               Deslocamento da
                                              Tempestade aprox.
  200km                                             60km/h


                                     Radar Reflectivity +
                                          Lightning




Tempestade detectada 3 horas
  antes de atingir Curitiba

    Avisos emitidos para
    Defesa Civil e COPEL
Monitoramento e Previsão de Tempestades
Aplicações em Monitoramento – Integração com Radar Meteorológico



                                     Tempestade Severa -
                                               14 JUN 2005




       Deslocamento de
        aprox. 40km/h
                                    IR + Lightning
Monitoramento e Previsão de Tempestades

Oeste do Paraná – Tempestade 14 de junho de 2005
                                                       RADAR -
               Integração RAIOS e RADAR
                                             Instabilidades com
                                                  refletividades
                                             superiores a 60 dBz

                                                 - 10 minutos de
                                                         granizo

                                          - Queda de 9 torres de
                                           2 circuitos de 750 kV.

                                          - 17 mil consumidores
                                                    sem energia.
Monitoramento e Previsão de Tempestades

Aplicações em Monitoramento – Integração com Satélite Meteorológico
Monitoramento e Previsão de Tempestades
Total de Descargas em 24horas no Paraguay
Monitoramento e Previsão de Tempestades




Detecção de Descargas Elétricas
     Positivas (I > 75kA)
 Outubro/2006 a Março/2007
  Frequência de Distribuição
      (flash/km2/6mon)
Monitoramento e Previsão de Tempestades

 Integração de Radares Meteorológicos no Brasil
                 Situação Atual

IPMET/UNESP


                  SIMEPAR e CTH
                                         GT – RADAR
Monitoramento e Previsão de Tempestades
  Integração de Radares Meteorológicos - Exemplo


                              IPMET – BRU+PRU




SIMEPAR + FCTH




                   FCTH
Monitoramento e Previsão de Tempestades
  Integração de Radares Meteorológicos - Exemplo


                              IPMET – BRU+PRU




SIMEPAR + FCTH




                   FCTH
Monitoramento e Previsão de Tempestades
Integração de Radares Meteorológicos PARAGUAY e PARANA
Monitoramento e Previsão de Tempestades
Integração de Radares Meteorológicos Parana e São Paulo
Monitoramento e Previsão de Tempestades
Integração de Radares Meteorológicos Paraguai,
             Paraná e São Paulo
“Entendo que o
     SIMEPAR não pretende
      decifrar ou controlar a
     Natureza, mas entender
         os seus sinais e
         compreendê-la”
        (Poty Lazzarotto)


O SIMEPAR não é só previsão de tempo; é um completo sistema
de monitoramento e previsão de variáveis meteorológicas,
hidrológicas e ambientais, de abrangência regional ...

... e está a serviço de seus parceiros, do Estado e da sociedade
para agregar valor e competitividade aos seus processos e
produtos.

A experiência do SIMEPAR no monitoramento de tempestades severas

  • 1.
    A Experiência doSIMEPAR no Monitoramento de Tempestades Severas Cesar Beneti Diretor Adjunto O Tempo e a Vida (Poty Lazzarotto)
  • 2.
    MISSÃO DO SIMEPAR Prover a sociedade de informações de natureza meteorológica, hidrológica e ambiental e Promover a pesquisa científica e o desenvolvimento tecnológico nas áreas de Meteorologia, Hidrologia e Meio Ambiente O Tempo e a Vida (Poty Lazzarotto)
  • 3.
    Geração de InformaçõesAmbientais Estações Hidrológicas Estações Meteorológicas Detecção de Raios Radar Doppler Satélites CENTRO OPERACIONAL
  • 4.
    Geração de InformaçõesAmbientais Infra-estrutura de Monitoramento no Paraná Radar Meteorológico Banda- S Doppler 90 estações automáticas meteorológicas (39 SIMEPAR) 64 estações automáticas hidrológicas (42 SIMEPAR) 1000km Recepção e processamento de satélite meteorológico Integração com 40 estações meteorol. 70 estações hidrol. automáticas em 2008-2009 (EPAGRI, INMET, outros)
  • 5.
    Geração de InformaçõesAmbientais MEIO AMBIENTE PREVISÃO DE TEMPO E CLIMA AGRICULTURA DEFESA CIVIL ENERGIA PESQUISA, DESENVOLVIMENTO E INTEGRAÇÃO TECNOLÓGICA Incidência de Raios
  • 6.
    Geração de InformaçõesAmbientais Monitoramento e Previsão Hidrometeorológica Informações de condições meteorológicas em tempo-real e acesso a dados históricos e integração de sistemas de observação.
  • 7.
    Previsão de EventosSeveros Vigilância Meteorológica e Previsão de Curtíssimo Prazo (de 1 a 3 horas)  Monitoramento e previsão de tempestades (chuva intensa, raios, vendavais) 24h/dia, 7dias/semana  Boletins atualizados a cada 3 horas na página web do SIMEPAR  Alertas de tempestades nas áreas de monitoramento, atualizados por telefone/email/SMS, a cada 1 hora  Boletins armazenados em banco de dados para avaliação e controle de qualidade (ETS, FAR, POD, etc) Área 1 Área 2 Área 3 Área 4 Área 5 Área 6 Área 7 Área 8 Área 9 Área 10 Área 11 Área 12 Área 13 Área 14 Área 15 Área 16
  • 8.
    Previsão Meteorológica Previsão deTempo de Curto e Médio Prazo  Previsão do tempo (7dias) para os municípios do Paraná  Acesso via internet, radio, TV  24h - 7 dias/semana  Boletins armazenados em banco de dados para avaliação e controle de qualidade (ETS, FAR, entre outros)
  • 9.
    Geração de InformaçõesAmbientais Sistemas de Visualização, Monitoramento e Previsão Hidrometeorológica • Informações de radar, satélites, raios e modelos numéricos em tempo real e dados históricos - Integração SISPSHI Informações de redes telemétricas hidrometeorológicas Controle de Qualidade e Banco de Dados Hidrometeorológicos
  • 10.
    Pesquisa e Desenvolvimento Projetos em Andamento  Estudos de Tempestades Severas (modelagem, radar e raios)  Impacto das Variáveis Meteorológicas no Setor Elétrico/Energético  Modelagem e Previsão Hidrometeorológica  Modelagem e Previsão Hidrodinâmica (oceânica e fluvial)  Modelagem e Estudos de Impactos Ambientais  Sensoriamento Remoto (radar, satélite, raios)
  • 11.
    Capacitação Técnica doSIMEPAR Pessoal Técnico - 78% Colaboradores Estagiário 15,15% • Meteorologistas 10 • Pesquisadores • Infra-estrutura (manutenção) 38 18 Empregado 57,58% Bolsista 27,27% • Infra-estrutura (informática) Pessoal Administrativo - 22% Formação dos Empregados • Administradores e técnicos Técnico 10,53% Doutorado 7,89% Bolsistas/Estagiários Graduação 26,32% • Pesquisadores, Alunos G/M/D Mestrado 42,11% Especialização 13,16%
  • 12.
    Radar Meteorológico Doppler ORadar Meteorológico Doppler transmite pulsos de ondas EM pela antena, que interagem com alvos na atmosfera e parte da energia retorna para o radar – Potência Média de Retorno
  • 13.
    Radar Meteorológico Doppler APotência Média de Retorno pode ser calculada conhecendo-se a Potência Transmitida, o sistema de radar, a distância e as características físicas (EM) dos alvos distribuídos. No Radar Meteorológico Doppler, estes alvos estão associados à distribuição de gotas de água na atmosfera.  Pt G 2c0 p HV 2  1 Pr      1024 ln 2 2  r 2 r   1  r  Vr    Vr 0  ( D) N ( D)dD
  • 14.
    Radar Meteorológico Doppler VELOCIDADEDOPPLER – Velocidade Radial Média Alvos se afastando do radar – A frequência das ondas Eletro-Magnéticas Interpretação da DIMINUI Velocidade Doppler Alvos se aproximando do radar – A frequência das ondas Eetro-Magnéticas AUMENTA
  • 15.
    Radar Meteorológico Doppler ORadar Meteorológico Doppler realiza medições em várias camadas da atmosfera variando o azimute e a elevação da antena. A chuva é estimada a partir da intensidade do sinal e o vento é estimado a partir da componente Doppler radial, em relação ao apontamento da antena.
  • 16.
    Radar Meteorológico Dopplerdo SIMEPAR O radar meteorológico Doppler do SIMEPAR está instalado no município de Teixeira Soares, no PR, em operação desde 1997.
  • 17.
    Radar Meteorológico Dopplerdo SIMEPAR Aplicações:  Estimativa Quantitativa de Chuva e Ventos  Monitoramento e Previsão de Tempestades
  • 18.
    Radar Meteorológico Dopplerdo SIMEPAR Recuperação do Campo de Vento 3D com Radar O radar meteorológico é utilizado geralmente para a identificação de áreas de chuvas associadas a tempestades severas que atingem a área de monitoramento
  • 19.
    Radar Meteorológico Dopplerdo SIMEPAR Recuperação do Campo de Vento 3D com Radar Este projeto permitirá ampliar o uso do radar meteorológico também para a identificação dos ventos intensos associadas a essas tempestades, melhorando a análise e previsão de ocorrência de eventos severos que afetam a região de monitoramento.
  • 20.
    Radar Meteorológico Dopplerdo SIMEPAR Recuperação do Campo de Vento 3D com Radar Campo de Vento - Interpolação das medições por anemômetros Medições de Vento: apenas nas estações meteorológicas
  • 21.
    Radar Meteorológico Dopplerdo SIMEPAR Recuperação do Campo de Vento 3D com Radar Campo de Vento Proposto: a recuperação a partir de dados de radar meteorológico Doppler tem resolução de até 2km X 2km. R
  • 22.
  • 23.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Aplicações em Monitoramento de áreas específicas
  • 24.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Aplicações em Monitoramento – Integração com Radar Meteorológico - Queda de 5 torres de Furnas entre Corbélia e Medianeira - 3 torres danificadas dos circuitos 1 e 2 de 750 kV - Desligamento das três linhas de transmissão de 750kV -Ventos superiores a 65 km/h - Granizo em Toledo-PR
  • 25.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Aplicações em Monitoramento – Integração com Radar Meteorológico Deslocamento da Tempestade aprox. 200km 60km/h Radar Reflectivity + Lightning Tempestade detectada 3 horas antes de atingir Curitiba Avisos emitidos para Defesa Civil e COPEL
  • 26.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Aplicações em Monitoramento – Integração com Radar Meteorológico Tempestade Severa - 14 JUN 2005 Deslocamento de aprox. 40km/h IR + Lightning
  • 27.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Oeste do Paraná – Tempestade 14 de junho de 2005 RADAR - Integração RAIOS e RADAR Instabilidades com refletividades superiores a 60 dBz - 10 minutos de granizo - Queda de 9 torres de 2 circuitos de 750 kV. - 17 mil consumidores sem energia.
  • 28.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Aplicações em Monitoramento – Integração com Satélite Meteorológico
  • 29.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Total de Descargas em 24horas no Paraguay
  • 30.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Detecção de Descargas Elétricas Positivas (I > 75kA) Outubro/2006 a Março/2007 Frequência de Distribuição (flash/km2/6mon)
  • 31.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Integração de Radares Meteorológicos no Brasil Situação Atual IPMET/UNESP SIMEPAR e CTH GT – RADAR
  • 32.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Integração de Radares Meteorológicos - Exemplo IPMET – BRU+PRU SIMEPAR + FCTH FCTH
  • 33.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Integração de Radares Meteorológicos - Exemplo IPMET – BRU+PRU SIMEPAR + FCTH FCTH
  • 34.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Integração de Radares Meteorológicos PARAGUAY e PARANA
  • 35.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Integração de Radares Meteorológicos Parana e São Paulo
  • 36.
    Monitoramento e Previsãode Tempestades Integração de Radares Meteorológicos Paraguai, Paraná e São Paulo
  • 37.
    “Entendo que o SIMEPAR não pretende decifrar ou controlar a Natureza, mas entender os seus sinais e compreendê-la” (Poty Lazzarotto) O SIMEPAR não é só previsão de tempo; é um completo sistema de monitoramento e previsão de variáveis meteorológicas, hidrológicas e ambientais, de abrangência regional ... ... e está a serviço de seus parceiros, do Estado e da sociedade para agregar valor e competitividade aos seus processos e produtos.