Revista Brasileira de Meteorologia,v.12, n.l,77-82,1997 O SISTEMA DE METEOROLOGIA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO VALDO DA SILVA MARQUES, DULCE CARDOSO WASHINGTON, ELZA CORREIA SUCHAROV E HONÓRIO MATHEUS DOS SANTOS FILHO Secretaria de Estado de Ciência e Tecnologia - RJ e-mail:[email protected] O Sistema de Meteorologia do Estado do Rio de Janeiro (SIMERJ), criado pelo Decreto no 22.935 de 29 de janeiro de 1997, originouse da necessidade de dotar o Estado do Rio de Janeiro de uma estrutura capaz de oferecer subsídios as autoridades, a sociedade e ao setor produtivo, para tomadas de decisões, no sentido de minimizar os efeitos danosos do tempo e do clima, e de aproveitar os seus efeitos benéficos. Assim, dentro deste princípio, o SIMERJ tem como objetivos principais: Desenvolver atividades de monitoramento e previsão de tempo, além do provimento de dados e informações meteorológicas, em formatos especiais, para atender as demandas dos serviços públicos, da sociedade e dos setnrnc nrndutivos atuantes no Estado do Rio de J: Desenvolver estudos e projetos visando a 3ni integração das atividades do Sistema ccm CIqUeIas desempenhadas pt3las áreas gestorz3s dos recursos hídricos do Estlado do Rio de Jaineiro; JI II ln- Realizar pesquisas e desenvolvinnento em meteorologiavisando ao aperfeiçoamento do próprio sistema e ao atendimento das necessidades dos usuários e clientes locais, nas suas áreas de atuação. Este sistema preencherá uma faixa de serviços que não é coberta pela atividade meteorológica disponível em nosso Estado. Trata-se de regionalizar as atividades meteorológicas, com a participação dos órgãos atuantes no Estado do Rio de Janeiro, em complemento aos tradicionais serviços de meteorologia, detalhando-se a observação no espaço e no tempo, com o uso de redes telemétricas e sensoriamento remoto (radares e satélites). A implantação deste Sistema permitirá que o Estado do Rio de Janeiro desenvolva ações de caráter preventivo em defesa civil, no que diz respeito as enchentes, as inundações e aos deslizamentos de terra, sobretudo nas áreas de risco das regiões metropolitana e serrana. Além disso, o Sistema produzirá dados e informações que certamente tornarão melhor o desempenho das áreas de recursos hídricos, agricultura e abastecimento, meio ambiente, energia, transportes, e demais serviços públicos. 9 ~~~~~POS DO IÇ SIMERJ AO cfiagrama funcional do Sistema consta de uma estrutura observacional, de um centro fi-r-;filial e de umconjunto de usuários, conforme mo$;tra a Figura 1. A estrutura observacional deverá ser formada por equipamentos de medida direta e die sensoriamento remoto, que em coniunto com os equipamentos de telecomunicações e de informática tornarão exequíveis o monitoramento e a previsão de tempo de muito curto prazo (inferiora 24 horas). Modelos numéricos de análise e previsão de tempo em mesoescalacomplementarãoo acompanhamento contínuo e sistemático das condições de tempo na área de responsabilidadedo Sistema. W p l UVIWI O Centro Operacional (CO), sede do Sistema, abrigará o pessoal e as instalações Valdo da Silva Marques, Dulce Cardoso Washington, Elza Correia Sucharov e Honório Matheus dos Santos Filho necessáriasa operação, contendo para isso um conjunto de informática - hardware e software, e rotinas de trabalho suficientes para o desempenho de suas funções. Além destas funções, o C 0 estará capacitado a se comunicar com outros centros congêneres no País e no exterior para troca de informações meteorológicas tanto de caráter científico como operacional. Os usuários, por sua vez, constituirão uma parte importante do sistema a ser dimensionado, pois serão os destinatáriosfinais das informações e dos produtos a serem gerados pelo referido Sistema. O conjunto de usuários será formado pela população em geral e pelos órgãos municipais, estaduais e federais integrantes do Sistema, bem como pelos setores econômicos ligados a indústria, ao comércio e aos serviços. Além dos meios específicos de disseminação dos resuitados, via computador e outros meios de telecomunicações, os meios de comunicação serão usados para divulgação diária e, principalmente, para as situações de emergência. A estrutura de informática deverá ser dimensionada de forma a desempenhar as funções relativas ao gerenciamento do Sistema, a ingestão, a integração e processamento de dados, as imagens e informações provenientesde várias fontes, a análise e previsão de tempo em mesoescala, a modelagem numérica do tempo, a conexão dos programas e equipamentosde telecomunicações e a disseminação dos dados aos usuários, além da formação de um banco local de dados. O Sistema deverá funcionar de forma integrada com os demais órgãos de Meteorologia atuando no Estado do Rio de Janeiro, aproveitando-se as estruturas existentes e introduzindo novas formas de observação, de processamento de dados e de disseminação de informações. A presença de representantes desses órgãos contribuirá para se encontrar fórmulas de operação do novo Sistema, num regime de parceria, onde serão definidas todas as responsabilidades de cada órgão participante, seguindo normas de procedimentos que garantam um funcionamento harmônico e atendam aos objetivos do conjunto dos participantes e dos aos objetivos do conjunto dos participantes e dos usuários finais. CENTRO OPERACIONAL OBSERVAÇOES Fluxo de dados Ligações Externas usuÁ~ios Fluxo de Informações O SISTEMA DE METEREOLOGIA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 3. ESTRUTURA OBSERVACIONAL A estrutura observacional do SIMERJ será composta de: Rede telemétrica de estações meteorológicas de superfície (76 estações); Rede de radares meteorológicos (1 radar banda S e 2 banda C); Estação de recepção e processamento de imagens de satélite geoestacionário (1 estação); Estação de recepção de imagens de satélite de órbita polar; Estação de radiossondagem (3 estações portáteis); Rede de detecção e localização de raios. Sondador vertical de temperatura e vento, para a área metropolitana do Rio de Janeiro. Na definição da rede de superfície (Rede Meso) para o SIMERJ considerou-se a representatividade de cada sítio e se privilegiou as localidades que já contavam com a infra-estrutura de estações mete01rológicas ou pluviométricas, pertencentesaos diferentes órgãos mantenedores de redes no Estisdo. Com esse procedimen--. .-- u - reyirrie ue A - ------: parr;erito pretende-se protrruver as, o que reverterá em economia de recursos financeiros, na medida em que será utilizada a infra-estruturajá instalada, em termos de energia, água, vias de acesso, segurança, etc. No caso da inexistência de tais órgãos recomendam-se parcerias com as prefeituras locais. A proposta para a rede de superfície engloba 76 estações automáticas, sendo 54 no Estado do Rio de Janeiro, 5 na região oceânica costeira, 4 no Estado de São Paulo, 12 no Estado de Minas Gerais e 1 no Estado do Espírito Santo. Com essa configuração a rede apresentará uma densidade variável. Nas regiões metropolitana e serrana o espaçamento entre as estações variará de 15 a 25 km, enquanto nas baixadas do interior do Estado a distância média se elevará para 35 a 45 km. A rede poderá ser futuramente ampliada para atender a problemas específicos de determinado local, e outros órgãos poderão também ser engajados a parceria. A rede de radares é composta por um banda S para cobrir a área central do Estado, e dois banda C cobrindo as áreas sul e norte do Estado devendo ser localizados nos Municípios de Petrópolis, Macaé e Angra dos Reis. O conjunto da rede de superfície é mostrado na Figura 2. Deve-se dar atenção especial a necessidade de integração da rede fluminense as redes de radares vizinhas, pois muitas das configurações de tempo que ocorrem no Estado dependem da evolução dos fenômenos meteorológicos nas áreas próximas dos estados limítrofes. A instalação das estações de recepção de imagens de satélite será realizada em duas fases. A estação de recepção de imagens de satélites geoestacionários, das séries GOES será instalada na primeira fase do projeto e a estação de recepção de satélites de órbita polar, da série TIROS1 NOAA, na segunda fase. O SIMERJ requer, piara o exercício de suas responsabilidades,a re,alização de pelo menos 4 (quatro) radiossondagens diárias, especial-- -r - rios - - - periouus - - - -1 - - criiicos - : rrierire de alerta meteorológico na área da região metropolitana do Rio de Janeiro. Para cumprir as necessidades citadas, prevê-se a aquisição de 3 (três) estações de radiossondagens móveis, para serem operadas, respectivamente, na área da cidade do Rio de Janeiro, em complemento a sondagem realizada na área do aeroporto do Galeão, sob a responsabilidade do Ministério da Aeronáutica (1Vase), na região do município de Macaé (2" fase) e na região do município de Angras dos Reis (2Vase). .-I ..:L A evolução natural da telemetria de ar superior aponta para o uso de equipamentos denominados sondadores (ou perfiladores) verticais de vento e temperatura, sendo as ferramentas indicadas para a identificação de massas de ar, além do monitoramento de fenômenos de meso e micro-escalas, como micro-rajadas, micro-ex- Valdo da Silva Marques, Dulce Cardoso Washington, Elza Correia Sucharov e Honório Matheus dos Santos Filho plosões e cisalhamento de ventos de grandes magnitudes, que podem causar grandes transtornos se não detectados e monitorados, principalmente quando ocorrem em centros populosos ou nos aeroportos durante pouso e decolaqem de aeronaves. Assim, na segunda etapa, é requerida a implantação de um sondador na rede raios, no âmbito do SIMERJ, é detectar e localizar raios e descargas elétricas no Estado do Rio de Janeiro, integrando-se aos demais da- dos e informações meteorológicas. Este requisito observacional concretizar-se-á através do uso das informações a serem geradas pelo sistema que está sendo projetado por Fumas Centrais Elétricas S.A., o qual prevê a integração com os Estados de Minas Gerais, São Paulo e Paraná. ESPÍRITO SAN MINAS GERAIS I Figura 2 - Configuração da Rede de Observação do SIMERJ 4. CENTRO OPERACIONAL A estrutura lógica do Centro Operacional é mostrada na Figura 3, onde se destacam o Núcleo de Informática (NI), o Núcleo de Pesquisa & Desenvolvimento e Treinamento, e o Módulo de Recepção de Imagens de Satélites. Nesta figura observa-se também a interligação do Centro Operacional com os componentes da estrutura observacional, o GTSIINMET, o acesso remoto a outras fontes de dados e informações, além dos usuários externos. 81 O SISTEMA DE METEREOLOGIA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO Recepçáo d e Imagens de Satélites Centro Operacional Meteorológ~cos Detector I I . Núcleo de Informática Raios Nucleo Nucleo dd ee Pesquisa Pesquisa Desenvolvimento Treinamento * Ii lI i CJ - _ - i INMET I Radiossondagen! Sondadores ACeSS( Remoto Acesso INTt Figura 3 Estrutura lógica do Centro Operacional do SIMERJ .- C o m estes c o m p o n e n t e s o C e n t r o Operacional do SIMERJ deverá ser dotado de meios para a execução das seguintes funções gerais: operação remota- dos equipamentos de medida; ingestão e pré-processamento de dados e imagens; processamento de dados básicos; análise e previsão de tempo em mesoescala (geração de produtos); previsão numérica do tempo em mesoescala; disseminação; banco local de dados; pesquisa & desenvolvimento e treinamento. O Núcleo de Informática do SIMERJ desempenhará a maior parte das funções do Centro Operacional para atender aos requisitos de agilidade e precisão requeridos pelo Sistema. O NI será centrado numa rede interna local (ETHERNET), aonde estarão conectados todos os equipamentos de informática e periféricos. O NI deverá ser projetado para realizar as tarefas do Centro Operacional inerentes ao funcionamento da estrutura observacional, ao recebimento de dados, processamento, formação do banco de dados e disseminação das informações produzidas. Ingestores e pré-processadores dos dados ou imagens provenientes das estações automáticas de superfície, dos radares, dos satélites, das radiossondas, dos detectores de raios e dos perfiladores verticais; estações de trabalho conectadas por uma rede ETHERNET; computador de alto desempenho com processador de arquitetura paralela; dispositivos periféricos genéricos para acesso compartilhado; software básico e aplicativo. 6. MEIOS DE COMUNICAÇAO O tipo de telecomunicação a ser utili 82 Valdo da Silva Marques, Dulce Cardoso Washington, Etza correia Sucharov e Honório Matheus dos Santos Filho zado para a interligação das estações automáticas de superfície será definido em função da topologia das redes, dos locais de instalação, das condições de infra-estrutura e do custo-benef ício envolvido. As alternativas a serem consideradas são listadas a seguir, sendo que, em função da localização e do tráfego, poderá ser utilizada uma ou mais das alternativas apresentadas: VSAT com baixa velocidade; transmissão via rádio interrogado; linha telefônica; serviço RENPAC. 7. PRODUTOS A SEREM GERADOS E DISSEMINADOS Os produtos a serem gerados e disseminados pelo SIMERJ serão classificados em três categorias: (a) produtos básicos a serem o f e r e c i d o s g r a t u i t a m e n t e a o s usuários em geral e aos parceiros do Sistema, por força de convênio ou acordos; (b) produtos com custos específicos para cobrir despesas extras de elaboração, tendo em conta as demandas de usuários e clientes especializados; (c) produtos disponíveis para consulta de usuários especiais. 8. C O N S I D E R A Ç ~ E SFINAIS O SIMERJ, objeto deste artigo, é um dos projetos prioritários da Secretaria de Estado de Ciência e Tecnologia do Estado do Rio de Janeiro, tendo sua implantação prevista para ser concluída até o final de 1998. Esta providência dará ao Estado do Rio de Janeiro um Sistema moderno e eficiente, capaz de responder as demandas sociais e econômicas em atividades dependentes do tempo e do clima nesta região. 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS BENETI, C. A. A. e ANTONIO, M. de A.: Vigilância meteorológica e previsão de precipitação de curto prazo: Um esquema operacional. In: CONGREMET, 5 e CONGRESSO INTERAMERICANO DE METEOROLOGIA, 2, 1987, Buenos Aires. Anais ... 4 p. CALHEIROS, R. V.: Aplicações do radar de Bauru para fins hidrológicos. In: l0 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL,1,1979, Manaus. Anais ...O8 p. CALHEIROS, R. V. e ANTONIO, M. de A.: O radar de Bauru como eficiente previsor para linhas de instabilidade severas. REUNIAO ANUAL DA SBPC,32,1980, Rio de Janeiro. Anais ... BENETI, C. A. A. e ANTONIO, M. de A.: Vigilância meteorológica e previsão de precipitação de curto prazo: Um esquema operacional. CONGREMET, 5 e CONGRESSO INTERAMERICANO DE METEOROLOGIA, 1987, 2, Buenos Aires, Anais ..., 4 p. GOVERNO DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO: Implantação de radar e de redes de observações hidrometeorológicas no Estado do Rio de Janeiro. Projeto Reconstrução Rio, 1992, Rio de Janeiro, 22 p. GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO : Sistema Paulista de Meteorologia. Secretaria de Ciência, Tecnologia e Desenvolvimento Econômico,1992, 30 p. GOVERNO DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO: Sistema de Meteorologia do Estado do Rio de Janeiro. Secretaria de Estado de Ciência e Tecnologia. Projeto Básico, 1997, 91 p. -Y rC