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
