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Nova metodologia de monitoramento de chuva por radar aprimora a precisão de alerta de inundações e cheias de rios

O desenvolvimento de uma nova metodologia de processamento de informações de radares meteorológicos permitiu aprimorar as estimativas da precipitação e, com isso, obter dados mais precisos para a previsão de cheias e inundações, ampliando a qualidade e precisão dos alertas para esses eventos.

Aplicado no monitoramento de inundações da bacia do rio Iguaçu, no sul do Estado do Paraná, a nova abordagem metodológica foi desenvolvida por pesquisadores do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), do Sistema Meteorológico do Brasil (Simepar) e da universidade norte-americana George Mason.

A nova metodologia utiliza os dados e estimativas de chuvas enviados por radares meteorológicos, complementando as informações de pluviômetros automáticos.  Os resultados mostraram melhoras significativas na qualidade das previsões hidrológicas, de curtíssimo prazo.

“Esta pesquisa cria novas oportunidades para que as informações da rede de radares operacionais no País possam ser aplicadas na previsão hidrológica de cheias de rios, em diversas regiões do território nacional.”, informa o pesquisador do Cemaden,  hidrólogo Javier Tomasella.

Monitoramento da bacia do rio Iguaçu

 A bacia do rio Iguaçu é marcada historicamente por inundações severas com impactos socioeconômicos significativos. Essa bacia tem a extensão de aproximadamente 70.800 km². Cerca de 80% dessa extensão está no Paraná, 16% em Santa Catarina e 3% na Argentina. Os rios dessa bacia abrangem diversas cidades, totalizando uma população de cerca de 4,5 milhões de habitantes. Cinco usinas hidrelétricas estão dentro da bacia do rio Iguaçu, além do Parque Nacional do Iguaçu (Patrimônio Mundial da Unesco).

Os estudos apontam que o uso da terra, o desmatamento e as mudanças climáticas, nas últimas décadas, contribuíram para piorar os efeitos das inundações na região. Além disso, o desenvolvimento desordenado das áreas ribeirinhas e o aumento da impermeabilidade da superfície da terra, principalmente, nas áreas de cabeceiras da bacia, onde estão os grandes centros urbanos, ampliaram a frequência e a magnitude das inundações bruscas. Por esse motivo, um levantamento recente da Agência Nacional de Água do Brasil (ANA) identificou cinco áreas altamente vulneráveis ​​a inundações no alto Iguaçu.

“O uso de modelos hidrológicos no monitoramento de inundações depende, em grande parte, da confiabilidade e disponibilidade de dados de entrada de precipitação em tempo real”, afirma a pesquisadora do Cemaden, Aline Falck. Ela explica que a precipitação é a variável meteorológica de difícil monitoramento, pois apresenta muita variação espacial e temporal, principalmente em áreas montanhosas. (Os valores de precipitação são expressos em milímetros  de água líquida equivalente para um determinado intervalo de tempo. Um milímetro de chuva corresponde a um litro de água por metro quadrado sobre a superfície).

O estudo investiga a eficiência da correção de estimativas de precipitação  com os dados do radar meteorológico, usando um modelo de erro estocástico (dados oscilatórios e indeterminados) na bacia do alto rio Iguaçu. O objetivo é melhorar as simulações de vazões. (A vazão é o fluxo do volume de água medido por um determinado período de tempo).

O modelo de erro de precipitação de satélite bidimensional (SREM2D) foi adotado e modificado para levar em conta a complexidade topográfica, e a distância do radar. Esse modelo foi usado para corrigir as estimativas de precipitação do radar e produzir um conjunto de campos de chuva igualmente prováveis, que foram usados ​​como dados de entrada do modelo hidrológico distribuído. Erros sistemáticos e aleatórios na vazão simulada foram avaliados para uma cascata de sub-bacias, dentro da bacia do Iguaçu, com área de drenagem variando de 1.808 a 21.536 km².

O estudo foi liderado pela pesquisadora do Cemaden, Aline Schneider Falck, com a participação dos pesquisadores Javier Tomasella e Rochane Caram, também do Cemaden, além de pesquisadores do Inpe, Simepar e da George Mason University, dos Estados Unidos.

Os resultados da pesquisa foram divulgados na publicação internacional “Journal of Hydrology” no artigo intitulado “Improving the use of ground-based radar rainfall data for monitoring and predicting floods in the Iguaçu river basin” (Aprimorando o uso de dados de chuva do radar meteorológico para monitorar e prever inundações na bacia do rio Iguaçu) e estão disponibilizados pelo endereço:

https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2018.10.046

(Fonte: Ascom/Cemaden)

 

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