Sistema de Visualização de Sistemas Convectivos
1. Introdução:
O aplicativo Previsão a Curto Prazo e Evolução dos Sistemas Convectivos
denominado de FORTRACC, foi desenvolvido com o objetivo de obter a evolução
temporal e a respectiva trajetória dos sistemas convectivos, os quais em geral estão
associados com precipitações intensas e rajadas de vento. Durante o desenvolvimento do
FORTRACC, almejou-se ainda a previsibilidade de evolução destes sistemas até 2 horas,
com o intuito auxiliar órgãos responsáveis por tomada de decisões.
A partir dos resultados do FORTRACC foi desenvolvido um aplicativo gráfico
operacional para a disseminação dos resultados na internet. Este aplicativo é disposto dos
seguintes módulos:
Sistema de Visualização de Sistemas Convectivos
a) Visualização principal dos Sistemas Convectivos: Visualização da
imagem do canal do infra-vermelho do satélite GOES em tempo real ou
passado. Sobreposição dos sistemas convectivos identificados pelo
FORTRACC a partir do uso de diferentes cores que representam o
estagio atual de desenvolvimento do sistema convectivo (Intensificação,
Maturação e Dissipação). Finalmente, foi adicionado a direção de
propagação e o tempo de vida previsto dos sistemas convectivos a partir
de setas;
b) Inspeção dos Sistemas Convectivos: A partir do item (a) o usuário pode
navegar sobre a imagem disponibilizada e selecionar um sistema
convectivo para observar a sua respectiva evolução temporal. Nesta
opção várias propriedades observadas e previstas são apresentadas:
Posição (latitude e longitude), tamanho, taxa de expansão, Temperatura
média e mínima do sistema, variação temporal da temperatura, direção
de propagação e classe do sistema convectivo observado (novo,
continuo, fusão, separado). Além disso, algumas destas informações são
disponibilizadas graficamente: a) gráfico estático: posição, evolução do
tamanho, temperatura e fração convectiva; b) gráfico dinâmico:
visualização da previsão de deslocamento da imagem do sistema
convectivo; Esta opção requer que o usuário selecione a opção de
“animar”.
c) Estado de São Paulo: Disponibilizar as informações dos itens (a) e (b)
somente sobre a região do estado de São Paulo com a resolução máxima
(4 x 4 km) superposta com as linhas de transmissão das concessionárias
de energia elétrica.
d) Banco de Dados: Disponibilizar todas as informações apresentadas nos
itens (a), (b) e (c) a partir da seleção da data, ou seja, dia, mês e ano.
Após esta seleção o usuário poderá selecionar o horário desejado. As
informações apresentadas terão a mesma disposição dos itens (a), (b) e
(c).
e) Animação: Apresentar a evolução temporal dos sistemas convectivos
sobre a América do Sul (item a) e do estado de São Paulo (item c) nas
últimas 3, 6, 12 e 24 horas.
2. Apresentação do Aplicativo e Estágio Atual
O aplicativo gráfico desenvolvido neste projeto já se encontra em funcionamento
operacional nas maquinas do cptec. Os resultados propostos podem ser acessados na
homepage: http://moara.cptec.inpe.br ( fase de testes, posteriormente será acessado na
página www.cptec.inpe.br/satelites)
A seguir são apresentados os produtos descritos nos itens (a) até (e) e o seu estágio
atual de desenvolvimento e modificações a serem feitas.
a) Pagina Principal. Esta pagina apresenta os produtos do item (a).
Figura 1. Pagina principal do sistema de visualização dos sistemas convectivos –
FORTRACC.
A pagina principal, figura 1, ilustra a ultima imagem processada pelo FORTRACC.
No atual estágio, está pagina é atualizada a cada 1 hora, (minuto 45 de cada hora). Nas
próximas semanas estas informações serão atualizadas em sincronização com o aplicativo
do FORTRACC, de modo a termos uma atualização a cada 30 minutos.
A imagem dos sistemas convectivos apresentada ilustra a temperatura de brilho em
diferentes escalas de cor. Sendo que quanto mais claro, menor a temperatura, e quanto mais
escuro, maior a temperatura. A escolha de diferentes cores teve o intuito de discriminar os
diferentes estágios de evolução dos sistemas convectivos detectados, sendo que as escalas
de cores significam: verde estágio de intensificação, amarelo estágio de maturação e
finalmente o vermelho o estágio de dissipação.
Adicionalmente as cores, setas são ilustradas sobre cada sistema convectivo. A
orientação das setas indica a direção de propagação dos sistemas convectivos, enquanto que
a cor da “cabeça” da seta, significa o tempo previsto de vida para cada sistema, ou seja,
branco de 0 à 2 horas, azul de 2 à 6 horas, e violeta maior que 6 horas. Quando o sistema
está estacionado, um triângulo é utilizado.
Além da apresentação dos sistemas convectivos, do lado esquerdo da pagina
principal existem vários menus que realizam a chamada dos diferentes itens deste aplicativo
de visualização: Item (c) é representado pelo link, São Paulo; item (d) é representado pelo
link Arquivo; e item (e) é representado pelo menu de horas da Animação dos Sistemas
Convectivos do Brasil.
b) Características da Evolução dos Sistemas Convectivos
Na imagem principal, o usuário deverá “clicar com o mouse” sobre um sistema
convectivo, caso o usuário clique em uma região que não contém informação, uma pagina
aparecerá informando de que não existe informação disponível. Ao selecionar um sistema
convectivo, uma nova pagina se abrirá conforme apresentado na figura 2 abaixo.
Figura 3. Propriedades físicas do sistema convectivo.
No gráfico apresentado na figura 2, as previsões de deslocamento e mudanças de
temperatura, área e fração convectiva são representadas por círculos de diversas cores. A
cor branca representa o estágio atual, a verde a previsão para 30 minutos, amarelo 60
minutos, azul 90 minutos e vermelho 120 minutos.
Caso o usuário esteja interessado em obter mais informações sobre a distribuição
espacial e temporal (evolução temporal das imagens) prevista sobre o mapa do Brasil ou
São Paulo em forma de Zoom, este deverá clicar sobre o botão “Zoom do Cluster: Animar”
ao lado direto da pagina. Ao selecionar nesta opção uma nova pagina se abrirá, figura 3.
Nesta nova pagina, uma série de imagens estarão disponíveis para animação. Sendo que a
primeira imagem será a imagem do sistema convectivo atual e as restantes representarão a
previsão de até 2 horas com um intervalo de 30 minutos, como o mesmo padrão de cores da
figura 2, ou seja, a verde a previsão para 30 minutos, amarelo 60 minutos, azul 90 minutos
e vermelho 120 minutos.
Figura 3. Zoom sobre o sistema convectivo selecionado e menu de animação para ver o
deslocamento do sistema convectivo com até 2 horas de previsão. Os botões significam:
“Iniciar” – iniciar a animação; “Para” – parar a animação; “-1” voltar manualmente uma
imagem no tempo; “+1” avançar uma imagem manualmente no tempo; “Devagar” –
diminuir a velocidade da animação; “Rápido” – aumentar a velocidade da animação;
Este sistema de Zoom deverá ser modificado de forma a termos uma grade fixa
sobre o centro de massa do sistema convectivo. No atual momento a grade (mapa) pode
mudar de acordo com a posição central. Além disso, serão adicionadas legendas sobre o
esclarecimento das diferentes cores e na imagem será ilustrada a hora da imagem atual e
prevista.
b) Estado de São Paulo
A opção do estado de São Paulo é feita a partir do menu principal do lado esquerdo
da página. Uma vez que o usuário efetua esta operação uma janela será aberta para
entrar o nome do usuário e a senha. Esta página é de uso restrito. No presente
momento ambos o usuário e senha são “fortracc”. Após informar as informações
corretamente, uma página nova será aberta com um Zoom sobre o estado de São
Paulo, conforme apresentado na figura 4.
Figura 4. Pagina principal do menu Estado de São Paulo.
Nesta página como na pagina principal da figura 1, todas as funções descritas no
item (a) são as mesmas. Além disso, existe do lado direito desta página uma opção de
Animação dos Sistemas Convectivos sobre o Estado de São Paulo nas ultimas 3, 6, 12 e 24
horas. Nas figursa 5 e 7 são ilustrados, os exemplos conforme descritos no item (b), figura
5 e 6, e a animação de todos os sistemas na região do estado de São Paulo, figura 7.
Figura 5. Propriedades físicas do sistema convectivo selecionado sobre pagina do estado de
São Paulo.
Figura 6. Imagem de Zoom como da Figura 3, entretanto para um sistema sobre a página do
estado de São Paulo.
Figura 7. Pagina de animação das últimas 3 horas dos sistemas convectivos observados
dentro da área de abrangência da pagina do Estado de São Paulo. As funções dos botões
seguem o mesmo padrão descrito na figura 3.
A pagina do estado de São Paulo ainda requer modificações as quais estão em
desenvolvimento. Neste processo serão incorporadas as linhas de transmissão de energia da
EletroPaulo – Elektro.
Adicionalmente, serão inseridas mais legendas nas figuras de forma a orientar
melhor o usuário sobre as informações visualizadas.
c) Banco de Dados
O acesso ao banco de dados das imagens processadas anteriormente será feito após
a seleção do link “Arquivo” no lado esquerdo da pagina Principal. Ao clicar neste link uma
nova pagina será aberta. Nesta nova pagina o usuário deverá selecionar o dia, mês e ano,
conforme apresentado na figura 8.
Figura 8. Pagina de acesso ao banco de dados das imagens processadas. O usuário deve
selecionar no menu o dia, mês e ano.
Ao abrir esta pagina o usuário deverá selecionar os links dispostos, por exemplo:
BR_0310140215.htm: que significa uma a imagem Brasil, no ano 2003, do mês 10, dia 14
as 02:15 UTC. O selecionar este link uma nova pagina conforme a figura 1 será aberta e
todas as informações e resultados apresentados anteriormente estarão disponíveis. Os
índices iniciados por BR e SP significam a apresentação das imagens sobre a América do
Sul e São Paulo respectivamente.
Este produto ainda requer modificações de correção e filtro, ou seja, serão indicados
nos menus de escolha a indicação do dia, mês e ano. Além disso, será colocado acesso
restrito quando o usuário acessar os links de SP. No presente momento estes links estão
abertos.
d) Animação dos Sistemas Convectivos sobre a América do Sul.
Neste produto o usuário deverá selecionar a opção na pagina principal no menu do
lado esquerdo inferior. Existem vário opções de animações para as ultimas 3, 6, 12, e 24
horas de observações a partir da ultima imagem observada. A seguir é ilustrado um
exemplo de uma animação, figura 9. Estas animações ilustram a distribuição espacial e
evolução temporal dos sistemas convectivos observados nas ultimas horas selecionadas
sobre a América do Sul. As cores e intensidades apresentadas são as mesmas que as
apresentadas na figura 1.
Figura 9. Pagina de animação dos sistemas convectivos observados sobre a América do Sul.
Os botões de controle têm a mesma função dos descritos na figura 3.