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D.E.E. Instrumentação e Métodos de Observação em superfície =========================================================================== coordenadas polares ; desta forma produz-se, no plano de visão, uma imagem que dá a distribuição da precipitação e uma sequência temporal de imagens PPI, indicará o desenvolvimento da áreas de precipitação. Um varrimento completo, em azimute, requer tempos da ordem de 10s, e normalmente o ecrã é fotografado uma vez por cada rotação. Sem métodos de calibração e de manutenção cuidadosos, os registros PPI permitem só dar uma ideia de onde e quando se produz a precipitação, assim como uma visão aproximada das zonas em que é, relativamente, mais intensa (ecos mais brilhantes) . Esta informação, tem interesse por si mesma, em meteorologia sinóptica e nas investigações relativas à física das nuvens, mas é de valor limitado nos estudos quantitativos da precipitação . Para este último trabalho, convém conhecer a distribuição real dos ecos ; em princípio esta informação pode obter-se a partir do registro fotográfico contínuo da imagem PPI, mediante densitometria ou qualquer outra forma de análise análoga; mas na prática, resulta extraordinariamente difícil manter a indispensável calibração global de todo o sistema , desde o receptor do radar, ao tratamento do filme, pelo que o método não oferece garantias. Por esta razão, o problema coloca-se de outra forma; nos receptores costuma existir um amplificador umbral que tem por missão transformar o sinal contínuo de potência que recebe, numa escala descontínua que consta de 6 ou 7 níveis. Cada um deles aparece no ecrã PPI, com uma tonalidade de cinzento distinto; deles uns 5 podem ser facilmente diferenciados, pelos métodos fotográficos normais. Em geral, os distintos níveis ou escalões estão colocados de modo que de um deles ao seguinte existem intervalos de reflectividade de 10 dB. Nesta forma, uma sombra do cinzento no PPI, permitirá facilmente estimar o factor de reflectividade do alvo em ± 5 dBz. Analogamente à apresentação visual PPI, existe outra denominada RHI, siglas de Range Height Indicator ou Indicador altura-alcance; esta visão obtém-se quando a antena varre em elevação, a um azimute fixo. Desta forma enquanto a visão PPI põe de relevo a estrutura horizontal do eco, a RHI mostra-nos em detalhe a estrutura vertical. =========================================================================== Instrumentação e Métodos de Observação 256
D.E.E. Instrumentação e Métodos de Observação em superfície =========================================================================== Idealmente será desejável uma visão tridimensional do eco, que não pode dar-nos a RHI, nem a PPI; no entanto, tal visão pode conseguir-se graças a um varrimento programado da antena, no entanto o azimute, como a altura, são sistematicamente variados, de forma a que o feixe seja capaz de examinar todo, ou quase todo, o espaço à volta do radar. Tem-se utilizado técnicas análogas para combinar automaticamente os dados procedentes de um varrimento em espiral, e com eles tem-se obtido apresentações visuais PPI, a altura constante, para as diversas cotas sobre a superfície terrestre; este tipo de apresentação visual da informação domina-se CAPPI (constante altitude PI = PPI a cota constante). Também se tem utilizado estas técnicas de digitalização automáticas, para a obtenção de secções horizontais e verticais dos ecos, dentro de uma zona limitada da área total observada. Naturalmente, todas estas técnicas que empregam o varrimento tridimensional requerem mais tempo que as correntes PPI ou RHI, geralmente à volta de uns 5 minutos. As técnicas digitais mais modernas tem a grande vantagem de que permitem trabalhar directamente com o sinal recebido, iludindo totalmente a fase fotográfica. Nos equipamentos de radar modernos, com frequência o emissor é coerente; isto equivale a dizer que a frequência do sinal transmitido é constante e que cada impulso leva a mesma relação de fase que a anterior. É o tipo de sinal que se origina por modulação de impulsos num oscilador estabilizado; tal é a característica dos radares que tem emissores Klystron. Mediante um equipamento deste tipo, e feitas certas modificações no receptor, cabe a possibilidade de conseguir medidas de velocidade por efeito Doppler. Com efeito, a variação de frequência , entre o sinal recebido e o emitido, pode interpretar-se como originada pelo efeito Doppler. Em consequência, uma variação de frequência ∆v, corresponderá a uma velocidade V, de acordo com ∆ ν = 2 λ V→ ⋅ ˆ r onde ˆ r é o vector unitário, na direcção do feixe do radar. Os alvos meteorológicos dão lugar a espectros de variações Doppler, pelo facto dos elementos dispersores, que o constituem, não têm todos a mesma velocidade. Quando o feixe do radar dirige-se verticalmente para cima, o espectro Doppler fornece informação relativa aos movimentos verticais do ar, assim como a velocidade com que caí =========================================================================== Instrumentação e Métodos de Observação 257
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