Interpretando imagens de satélite – Parte 1 – Características iniciais



Pessoal, vou fazer uma série (ainda não sei em quantas partes) sobre interpretação de imagens de satélites.

Quando apresento palestras para alunos e/ou professores em meu trabalho, frequentemente mostro a imagem abaixo:

Imagem de Satélite do satélite GOES-8 de 27/08/1999 15:45UTC. Fonte: NOAA
Figura 1: Imagem de Satélite do satélite GOES-8 de 27/08/1999 15:45UTC. Fonte: NOAA

E informo que na imagem é possível observar frente fria, zona de convergência inter-tropical (ZCIT ou ITCZ), furacões, áreas com convecção na Região Amazônica, etc. Muitos ficam surpresos quando mostro os fenômenos que podem ser observados na figura e perguntam como sei da existência disso. Nós sabemos através da prática e do treinamento, compreendendo como as imagens de satélite são obtidas.

É evidente que eu não pretendo resumir aqui todo o curso de Meteorologia por Satélite. Meu objetivo é fazer um resumo voltado para pessoas que não são meteorologistas mas tem interesse e aprender mais sobre as imagens de satélites meteorológicos.

Por essa razão, já peço antecipadamente desculpas a colegas meteorologistas que possam por ventura ler esse post. Eu vou tentar ser menos técnica, então pode ser que vocês não concordem com o jeito que escreverei algumas coisas. No entanto, se lerem um conceito escrito de maneira muito grosseira, peço por gentileza que me corrijam e deem sugestões.

O objetivo principal da interpretação de imagens de satélite é relacionar características significativas da imagem aos processo físicos que estão ocorrendo, ou que ocorreram, na atmosfera [1].

Uma imagem de satélite nada mais é do que uma forma de observar a atmosfera. Não é uma forma de prever o tempo (falei disso nesse post). Embora em muitos quadros de previsão do tempo nos telejornais sejam mostradas animações com imagens de satélite, elas são na verdade uma animação de “fotos” do que aconteceu ou está acontecendo na atmosfera.

O meteorologista observa a imagem da nuvem e identifica qual fenômeno está relacionado a ela.  Para isso, o profissional avalia a aparência dessa nuvem na imagem (tamanho, formato, coloração, textura, etc), sua localização geográfica (algumas nuvens são formadas pela topografia, por exemplo), em quais padrões elas se apresentam, etc.

Nessa primeira parte da série, vou falar sobre as características iniciais de uma imagem de satélite, aquelas que devem ser observadas assim que a gente vê uma imagem de satélite pela primeira vez:

Imagem de 25/04/2016 da 12:15 UTC (09h15min no horário de Brasília). Imagem do canal infravermelho do satélite GOES-13. Fonte: INMET
Figura 2: Imagem de 25/04/2016 da 12:15 UTC (09h15min no horário de Brasília). Imagem do canal infravermelho do satélite GOES-13. Fonte: INMET

A imagem acima vai nos servir de exemplo para esse exercício. O que a gente deve notar logo de cara:

  • Data e Hora: conhecendo a climatologia de uma região, a gente acaba sabendo em quais épocas do dia e/ou ano há maior probabilidade de um fenômeno meteorológico acontecer. Vamos pensar em um exemplo clássico, como o nevoeiro. Aqui em São Paulo-SP e em boa parte do Brasil subtropical, nevoeiros costumam acontecer nos meses de inverno e no período da manhã. Então observar a data e a hora de uma imagem de satélite é muito importante. Na imagem acima, temos que trata-se de uma imagem de 25/04/2016 da 12:15 UTC (09h15min no horário de Brasília). É importante notar que nas imagens de satélite, o padrão é sempre o horário de Greenwich.
  • Localização: observar de qual local a imagem de satélite em questão se trata nos possibilita saber, por exemplo, se trata-se de uma região próxima à um importante corpo d’água (mar, lagos, rios importantes, etc) ou próxima a uma montanha, por exemplo. Observando esses fatores, é possível determinar qual fenômeno meteorológico se espera nesse local. Por exemplo, na região da Serra do Mar, espera-se a ocorrência de nebulosidade devido à topografia, uma vez que o ar quente e úmido vindo do oceano sobe a encosta a o vapor d’água contido nele se condensa. Outro exemplo: quando observamos células de tempestades se formando em regiões onde costumam ocorrer tornados.Então ter uma familiaridade com o local da imagem de satélite é muito importante.[2]
  • Escala de cores utilizada: Algumas imagens de satélite são realçadas, para que possamos compreender melhor a refletância das nuvens “fotografadas”. Em outro post eu vou explicar melhor o que é refletância, mas algumas images são mais ‘branquinhas’, o que normalmente indica nuvens mais profundas e/ou com topos cuja temperatura é mais baixa.
  • Dados observacionais: como eu mencionei anteriormente, uma imagem de satélite não deixa de ser um dado observacional. Mas há casos em que o meteorologista coloca um mapa de dados de estações de superfície por baixo de uma imagem de satélite. Isso pode ajudar na identificação e localização de fenômenos como frentes frias, por exemplo. Olhando apenas a existência de uma faixa de nuvens sobre o sul do Brasil (como na Figura 1), não é possível observar com certeza a existência e a localização. Dados de superfície e de altitude são essenciais para verificar a localização exata e a região de atuação.
  • Tipo de Canal: Através de um filtro na frente do sensor do satélite, é possível medir a radiação em comprimentos de onda específicos. Dessa maneira, temos basicamente imagens do Visível (VIS), Infra-Vermelho (IR) e Vapor D’água (WV, normalmente abreviado assim). Na Figura 2, vemos que trata-se de uma imagem de IR. Um observador treinado vai perceber de qual canal se trata mesmo sem consultar o cabeçalho da imagem. Em outros posts, vou falar sobre cada um desses tipos de imagem, mas já dei uma breve adiantada nesse post.

No próximo post da série, vamos falar dos tipos de canais dos satélites meteorológicos, que nos permitem medir a radiação em comprimentos de onda específicos e sobre como isso nos possibilita ter imagens de satélites de canais diferentes para o mesmo dia, porém complementares.

[1] Notas de aula da Prof. Rachel I. Albrecht.

[2] Notas de aula da Prof. Leila M. Vespoli.