VII.53
EVOLUC~O
TEMPORAL DA
RELAC~O
Z-R
OSWALDO MASSAMBANI
CARLOS AUGUSTO MORALES RODRIGUEZ
Depto. de Meteorologia IAG-USP
RESUMO
Um
dos
malo~es
problemas
na
medida
quantitativa
da
via rada~es meteorológicos e
a
variabilidade da
relaçgo
entre o
fator refletividade
do radar
(l) e
a taxa de
precipitação
(R). Relaçôes
na fo~ma Z = ARb tem sido comumente
adotadas,
mas
o
p~oblema
é
como
escolher
os
valores
mais
adequados
para os
coeficientes A e b
em cada
situaçâo, pois
esses
valores variam consideravelmente de caso pra caso e mesmo
du~ante
um dnico
evento. Este trabalho apresenta um diagnóstico
dessa
variabilidade, a
qual é
discutida
3través
da
evoluç50
ci.c:lica
dos parAn~etr'o5 A e b, obtidos via fl)edidas di~;dromét~icas
convectivos observados
p~ecipitaçgo
ABSTRACT
This
work presents
the variability
Df the ZR ~ealtionship
as
obse~ved.
fro
disdrometric
hiqh
resolution
raindrop-size
distribuiton,
during
convective
precipitation
events
in
a
t.1'·opi cC",\l I'-egi on.
1.
INTRODUCAO
Para
um volume
iluminado, a
fator ~efletividade do ~adar
expresso como a somatória de todas as secçôes eficazes das
gotas
contidas dentro do volume, definido at.ravés da abertura do
feixe
da antena
e da
largura do
pulso do sistema transmissor.
Para
um
radar
banda-S,
a
aproximaç&o Rayleigh,
permite
expressar-se
esse fator refletividade como a integral sobre todo
o
volume da
distribuiç§o de
gotas pelo seus diâmetros a sextas
potência.
Por outro
lado, a
taxa de
precipitaçâo
(R)
dessas
gotas
representa o
fluxo através
de uma dada área, por unidade
0=
tempo.
Esses
dois
parãmetros s§o
portanto
di~etamente
dependentes
da dist.ribuiçâo
de tamanho
de got.as,
as quais sgo
controladas
pelos processos microfisicos e dinêmicos asssociados
a ~JF'od'_lÇgO de precipita{;go.
O
l..lSO
do
l'-adar
meteorológico
na
clllar1tifi.caçâo
da
precipitaçKo
no
solo,
é
diretamente
dependent.e
da
chamada
relaç30
ZR. A
pa~te ~jrot:)].eínatica (~la CDn)~)araçgo entr"e (nedidas da
refletividade
e de
medidas pluviométricas
no solo, é na grande
variabilidade
da distribuiçgo
de tamanho de gotas de chuva~ que
(Zl
é
1~·esj.d2
2~~
obje·tiva~
n)a:i{~F'es
aSSS1(n~
discl~e~)ãr)cias nese~as
cliagr)o~;t:i=aF·
2
inec!idas. Este
traba3.ho
varj.abilj.cJade ir1trinseca cJesses
VII.54
par'&metr(::)s~
de
gotas
medida direta da distribuiçgo de tamanho
a-tr"avés ela
no solo, com alta resoluçAo temporal.
~edidos
2. METODOLOGIA
Os
dados disdrométrico5 utilizados neste estudo, referem-se
ele tan)anhos
de gotas~
ObsEI'·vacJos (jul~arlte três
~ventos
convectivos, nos
dias 15 jan., 11 e 14 de fev. de 1985,
em
Bauru-SP.
O
método
utilizado
nesta
análise,
consiste
essencialmente
no cálculo
de ZCmm 6 /m 3 ) e de R(mm/h), integrados
a
partir de
cada espectro
conforme descrito
em
Massambani
e
Morales (1988),.
a
533 espec:tros
RESULTADOS E CONCLUSOES
Os
valores calculados
para'
e R para o conjunto total de
amostras
de 1
minuto da
distribuiçâo de
tamanho de gotas, sâo
apreserltaclos
fla
~lg.
1.
Essa
distribuiçâo
permite
o
estabelec:j.mer')'to
ela fL.tr')ç:gcJ
ti~)ic:2
en-tre esses cjoj.~~ par-~metf-C)S, a
através da regressgo desses pontos, na seguinte
qual
z
Observa-se,
portanto, a
grande variabilidade
nas
medidas
instãtaneas
desses dois parãmetros. A regiâo interna ao quadrado
dentra
dessa figura, contém 80% dos dados
amostrados, sendo que
as
taxas de
precipitataçâo estâo
compreendidas entre 0.3 e 30
mm/h.
A ralaç~o
M-P
evidentemente
esta
contida
mUl~O
proximamente
à disdrométrica,
mesmo para esse conjunto de dados
de precipitaçâo de origem convectiva de verâo.
Na
fig2a., apresentamos a evoluçgo temporal dos valores Z e
R para uma
integraçgo de
5 minutos
dos dados
disdrométricos.
Nota-se
a predomin~ncia,
neste
caso,
dos
pontos
locallzados
acima
da
distribuiç~o
disdrométrica.
Seguindo-se
as
letras
indicadas
observa-se um
evoluçâo cíclica
para os
pares IR. Na
fig.2b,
5~0 apresentados
os valores
calculados de
A e b, para
diferentes
tempos
de
integraç~o,
durante
os
dois
eventos
indicados.
No inicio
da precipitaç~o, há um
alto valor de A e
muito
baixo valor
de b,
e que tem variaçâo conforme indicadas,
podendo
atingir valores de A muito baixos e b muito altos, e até
mesmo
inverter o ciclo dessa tendência. Isto indica a existência
de
um movimento
continuo no
campo IR,
ao longo
da duraçgo do
evento,
e
que
está
intimamente
relacionado
aos
processos
microfisicos-dinâmicos
da precipitaçgo,
e ao
tipo funcional do
parãmetros calculados.
~ssa
n~edida5
ta,nanho
variabilidade somente
pode ser
dectectada através de
2
sgo
ir1tr-inseca~~
a
distr"ibuiçgo
de
das gotas
em llnl
(jado j.nter~/a].{~ de
telnpo
no
evento,
('jisdormétric:a~,
VII.55
c c)n~:=, ti. t
t.t
in c:!C)-::::.E'
pode
ad3re
pllV].iógrafc).
A estitnat:iva
da r"elaçgo
IR através das medidas do
radar
e dos
pluviografos, lncorpora
outros
erros,
que
estâo
assc)c:iadc)~s
a gr-andes
c!iferen(;as ~:i~~j.c:as e metodológicas dessas
medidas,
como também e em muito
dependente das características
do radar utilizado.
E\/
nào
i (j E.,'r-,t. E::T:F..'n t. t::~!i
\1
Portanto,
:i.
'::.~
i·-
radar meteorológico
eletronicamente bem
de um':l
!·-(7.:'laç:Éio 11
rnédia ", a de origem
disdrométrica,
ou mesmo
aquela de
M-P, constitui-se
na
forma
mais adequada para a obtençào do campo de precpitaç:ào.
c.:?,litlt-·,,~clo,
a
para um
utili~::E:ç:âCl
4. BIBLIOGRAFIA
Massambani,
O.
Morales Rodriguez, C.A.
Uma Distribuiçâo
dE"! C30t.cl'=, dE? Chuva.
Anais do V Congresso Brasileiro de Meteorologi3, 1988.
i.3 e, mi::: dE': Tc:..mi:::lj""·lho
In:
Ii
5. AGRADECIMENTOS
Os
autores agradecem
ao IPMet/UNESP
pelo fornecimento dos
dados
disdrométricos e
um de
nÓs (C.A.M.R.)
agradece à FAPESP
pela bolsa de iniciaç~cientifica.
VII.56
....... .....
.....
..........
'.
o 10-'
o
'
.....
x
\
~ 10- 2
\
SI>
x 100
o
espectro de 533 mino
dias 15/01 e 11 e 14/02
10
.............
.
.......................... -'''~'''!l .'
5
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L-
o
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10
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Z
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Z ::
1.34
378 • R
200 •
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R
1O -I +~-''':'"T'ITTTI-.-r-;-rTTlm-~-'T"T1TTT1'-..,-r-;-TiT1m---r-.rnTTTi-.-r"''TT1rrrrr-rr"T'õTmr-r...,;rrmI
1O -2
10 -I
1
10
10 2
10 J
Taxo de Pre=ipitoçõo (mm/h)
Relação ZR disdrométrica para 533
espectros
de
tamant')os cje go'tas ObsEl-vaclos Em
Bal.lrl..l'--Sâo
Paulo,
durante o verão de 1985. O quadrado indicado contém
80% dos dados observados.
VII.57
10 e
15/01/85 t = 21 - 71 mino
Integraccro de 5 mino
~ 10'
"'(()
E
E
~
11)
-g
10 •
":;:;">
11)
't
o::
'-
~ 10)
1.34378-R
u...
10
2
10-'
Fig.
2
/
1
10
Taxo de Precipitação (mm/h)
10
2
Evolu~ao temporal dos
pontos
ZR para o evento
de
15/jan/85 para
um tempo de integracao de 5
mi nu·tos.
11
lO'
o tO'
- - li 1=,,,. 1"185
____ til FH 1q85
A
&
lo
b
Z=ÂR
10.l.o.k.,...-'-~.6=--'--j~"O,-J...----fl~""----;1';;1I---'---:U-:-'-'----;'1.tl;o'11~.O---'--;l.JtrVt.'t
b
bl.
r
~voluçgo temporal do pardmetro5 A e b,da rela~âo
ZR par-a (~S eventos de 11/fev e 14/fev (je
19~35
~)al~a :i.r·li:egl'··a(~Ôes ·tenlpo~ais irl(jic:adas,.