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Planeta Universitário

Raios sob diferentes ângulos

Publicado em 23 março 2011


Pesquisadores do Grupo de Eletricidade Atmosférica (Elat) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) estão começando a observar as descargas atmosféricas (raios) sob diferentes ângulos. Em janeiro, eles capturaram em São José dos Campos (SP), na região do Vale do Paraí­ba, as primeiras imagens coloridas de raios já registradas no mundo com câmeras com altas resolução e velocidade. As câmeras foram adquiridas com apoio da FAPESP por meio do Projeto Temático "Detecção de sinais de variabilidade relacionados a mudanças climáticas na incidência de descargas atmosféricas no Brasil".Segundo o coordenador do projeto e do Elat, Osmar Pinto Júnior, as imagens produzidas pelas câmeras permitirão analisar, pela primeira vez, com maior acuidade, as caracterí­sticas dos raios e avaliar os impactos sobre os objetos que atingem no solo.

'Por meio dessas imagens poderemos visualizar com detalhes um raio caindo sobre um para-raios de um prédio ou sobre uma torre de transmissão e distribuição de energia, por exemplo. Com isso, será possível realizar estudos mais aprofundados sobre o ní­vel de proteção que esses objetos precisam ter para resistir a uma descarga elétrica atmosférica', disse à Agência FAPESP.

As imagens capturadas pelas câmeras também possibilitarão aperfeiçoar os sistemas de detecção e monitoramento de raios. Atualmente, os sistemas apresentam erros de localização que variam de 500 metros a 5 quilômetros, dependendo da intensidade do raio.

'É uma margem de erro apreciável, que nós temos dificuldade de diminuir. Para isso, precisamos de uma técnica independente e mais precisa, como essas câmeras', contou Pinto Júnior.

Para calibrar o sistema de monitoramento utilizado pelo Inpe, os pesquisadores irão operá-lo simultaneamente com as câmeras e comparar as informações sobre as observações de tempestades fornecidas pelas duas técnicas.

Dessa forma, será possível predizer, no futuro, onde e quando cairão raios durante uma tempestade, que variam de acordo com a região, e melhorar os sistemas de prevenção e proteção contra o fenômeno natural.

'Os raios causam prejuízos materiais no Brasil de, aproximadamente, R$ 1 bilhão ao ano. E, em um cenário em que ele, estão se tornando cada vez mais frequentes, a tendência é que os prejuízos e os riscos de mortes e ferimentos causados por raios também aumentem', apontou.

Cerco aos raios

Inicialmente, os pesquisadores do Elat começaram a operar apenas uma câmera com resolução de 1.260 por 720 pixels, alta definição (HD) e capaz de registrar até 2 mil quadros por segundo, para filmar tempestades em São José dos Campos.

Mas eles já estão preparando mais duas outras câmeras ' com as mesmas especificações ' para operar simultaneamente, de modo a superar os obstáculos apresentados pelo uso de uma única câmera para registrar tempestades.

Segundo Pinto Júnior, ao apontar só uma câmera para uma tempestade não é possível ter uma visão completa de todos os raios e medir sua intensidade, porque a chuva ' entre outros fenômenos ' bloqueia a luminosidade dos raios que ocorrem na direção contrária para a qual a câmera está direcionada.

Para furar esse bloqueio, os pesquisadores utilizarão a partir de setembro de 2011 as três câmeras simultaneamente, que serão sincronizadas por um sistema de posicionamento global (GPS) para filmar tempestades em uma região onde há a maior concentração de raios no Vale do Paraí­ba.

As câmeras ficarão distantes cerca de 20 quilômetros uma das outras, formando um triângulo, de modo a poder registrar, sob diferentes ângulos, uma tempestade que ocorra no centro.

As informações obtidas pelas câmeras serão comparadas com as do sistema de detecção e monitoramento de raios operado pelo Elat e permitirão aperfeiçoar a Rede Brasileira de Detecção de Descargas Atmosféricas (BrasilDat), que detecta descargas elétricas no país e é operada pelo Elat em parceria com outras instituições.

'Esse é um projeto de pesquisa único, que até agora não foi realizado em nenhum outro lugar. Por meio dele, será possível ter uma visão global de uma tempestade', disse Pinto Júnior.

O Elat é pioneiro no estudo de descargas elétricas que atingem o solo com câmeras de alta velocidade e tem contribuído mundialmente para o avanço das pesquisas sobre as caracterí­sticas do fenômeno.

Em 2000, o grupo iniciou as primeiras pesquisas de raios com câmeras de alta velocidade e baixa resolução ' de 420 por 240 pixels. E, nos últimos anos, com o aumento da capacidade de memória dos computadores, começou a registrar filmes com resolução nove vezes maior.

'Até então, haviam sido feitas algumas observações de raios a partir de aviões principalmente pela Nasa, a agência espacial americana', disse o coordenador do projeto.

As gravações de imagens com câmeras rápidas realizadas pelos pesquisadores brasileiros serão utilizadas no inédito documentário Fragmentos de paixão ' Que raio de história. O filme, que deverá ser lançado em 2012, está sendo realizado sob coordenação do Elat e mostrará os raios ao longo da história do Brasil.

Agência FAPESP