RESUMO
O entendimento das propriedades físicas e microfísicas associadas à formação e
ocorrência da atividade elétrica em nuvens convectivas utilizando dados observacionais,
é de grande importância para a determinação de parâmetros previsores da ocorrência
desses fenômenos atmosféricos. Visto que diversos segmentos da sociedade como, os
setores de rede de distribuição de energia elétrica, sistemas de telefonia e
telecomunicações, são afetados diretamente pela atividade de relâmpagos em todo o
país, o desenvolvimento de estudos que possam levar a uma maior compreensão da
atividade convectiva, processos microfísicos na formação de precipitação e ocorrência
de descargas elétricas mostra-se de grande relevância. Desta forma, este trabalho teve
como objetivo principal caracterizar as propriedades físicas e microfísicas de nuvens
convectivas responsáveis pela ocorrência de raios (relâmpagos nuvem-solo). Para tanto,
foram utilizadas as temperaturas de brilho do infravermelho (T
B
) inferidas pelo satélite
GOES, a temperatura de brilho em microondas inferida pelo satélite TRMM e NOAA-
18 e dados de ocorrência de raios reportados por detectores em solo para o estado de
São Paulo entre 2005 e 2007. A análise da distribuição espacial e temporal de
ocorrência de raios sobre o estado de São Paulo evidenciou que a alta incidência de
raios próxima a cidades de grande porte e região do Vale do Paraíba, deve-se pelo
menos em parte, aos efeitos combinados de incursão freqüente de Sistemas Frontais,
orografia, efeitos de ilha de calor e poluição atmosférica. Por outro lado, o ciclo diurno
das tempestades mostrou um pico bem definido durante as primeiras horas da tarde (16
horas local), sendo o mesmo observado para a estação de verão, primavera e outono. No
entanto, o inverno não apresentou um horário preferencial de ocorrência de raios. A
combinação de T
B
no infravermelho e informação de ocorrência de raios indicou que as
propriedades físicas, tamanho, temperatura do topo, taxa de expansão normalizada,
excentricidade e fração convectiva dos Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM)
possuem forte influência na ocorrência de raios, desta forma, foi possível ajustar curvas
que relacionassem a ocorrência média de raios a cada uma dessas propriedades.
Utilizando o mesmo conjunto de dados, foi observado que a taxa de expansão dos SCM
durante os estágios iniciais sugeriu ser um parâmetro indicativo da ocorrência de raios e
do tempo de vida total dos sistemas. Além disso, dentre os SCM estudados, observou-se
que a máxima ocorrência média de raios foi caracterizada entre o estágio de iniciação e
maturação dos sistemas, sendo o mesmo ocorrendo para a densidade média de raios
(raios/km
2
). Por outro lado, o estudo combinando informações em microondas com as
ocorrências de raios, mostrou que o tamanho, conteúdo integrado verticalmente de gelo
e a orientação das partículas de gelo possuíram influência direta nos processos de
eletrificação das nuvens convectivas e na ocorrência de raios. Com isso, foi possível
ajustar curvas de probabilidade de ocorrência de raios em função de cada um desses
parâmetros. Uma relação exponencial crescente foi encontrada entre a probabilidade de
ocorrência de raios e o tamanho das partículas de gelo; já uma curva polinomial de
segunda ordem caracterizou a probabilidade de raios em função do conteúdo de gelo e
uma relação linear negativa entre a probabilidade de ocorrência de raios e a diferença de
temperatura polarizada do canal de 85 GHz foi observada. Desta forma, esses resultados
inéditos na America do Sul permitirão em um futuro próximo serem utilizados para
diagnóstico de severidade e realizar previsão de ocorrência de raios.