BOM DIA
AQUI FICA ALGUMA INFORMAÇÃO SOBRE RAIOS E DETECTORES DE TROVOADAS
EM PORTUGAL
Com o objectivo de melhorar e apoiar significativamente as previsões do estado do tempo e em particular a ocorrência de trovoadas, o IM tem em funcionamento, desde Junho de 2002, uma rede de detecção e localização de descargas eléctricas atmosféricas (raios), no território continental e áreas oceânicas adjacentes.
Esta rede é constituída por quatro detectores (localizados em Braga, Castelo Branco, Alverca e Olhão) que medem a intensidade e orientação das variações do campo electromagnético terrestre associado a raios direcção do pico electromagnético (MDF- Magnetic Direction Finding) e tempo de chegada (TOA – Time of Arrival) utilizando antenas electromagnéticas ortogonais NS, EW e horizontal e relógio de precisão GPS.
A informação registada por cada um dos detectores é transmitida instantaneamente para um centro de processamento cujo resultado principal é o instante e local onde ocorreu o raio. A frequência e características dos raios (polaridade, intensidade e multiplicidade) e área afectada permitem apoiar e melhorar as previsões do tempo a muito curto prazo em particular das situações que dão origem a tempo severo i.e, trovoadas e precipitação intensa.
A informação obtida com esta rede é utilizada em climatologia de trovoadas e densidade de raios que permite apoiar estudos de gestão do território e alterações climáticas.
No âmbito da exploração desta rede é efectuado o intercâmbio de dados com quadro detectores do Instituto Nacional de Meteorologia de Espanha o que permite melhorar o rigor na localização de descargas eléctricas atmosféricas e a eficiência de detecção em todo o território continental.
(FONTE DO INSTITUTO DE METEOROLOGIA)
Detectores de raios
As descargas eléctricas, associadas a trovoada, são manifestações extremas da instabilidade atmosférica e um dos fenómenos meteorológicos mais devastadores. Condicionam o funcionamento de numerosas actividades sócio-económicas e podem até causar a perda de vidas humanas.
A trovoada é um fenómeno meteorológico que ocorre em Portugal associado principalmente à aproximação e passagem de superfícies frontais frias e à ascensão de massas de ar muito húmido resultante de movimentos consecutivos que ocorrem por efeito orográfico ou que ocorrem sobre as superfícies terrestres aquecidas pela intensa radiação solar.
Em ambos os casos a trovoada é caracterizada pela ocorrência de relâmpagos, que são a luz que resulta da incandescência do ar, e de trovões que resultam da expansão brusca do ar. Em regra, à trovoada está associada precipitação, no estado líquido ou no estado sólido (granizo ou saraiva). No entanto, a precipitação, se as condições na baixa troposfera não o favorecerem, poderá não chegar à superfície
QUAL E A FUNÇÃO DO DETECTOR DE RAIOS E COMO FUNCIONAM
Um detector de raios ou relâmpago detector é um equipamento cuja principal função é a de durante uma tempestades eléctrica evitar vítimas humanas e minimizar danos nas propriedades comerciais ou residenciais. O Raio detector pode ser classificado de acordo com o tamanho, da sua capacidade de instalação e localização. Existem quatro categorias principais de detectores de raios que são as seguintes:
1-Ground-Based Lightning Detection Systems
Esta variante utiliza várias antenas separadas por centenas de quilómetros, para detectar os pulsos de rádio frequência que são produzidos por um relâmpago. Por esta razão, são muitas vezes chamados RF ou Radio Frequency detectores.
Um relâmpago tem, impulsos electromagnéticos que entram no solo, a uma grande velocidade, assim as antenas estão espalhadas por uma grande área no terreno, estas antenas tornaram a base para a triangulação. Este sistema garante a posição exacta do relâmpago, assim podem ser identificados via Rádio dentro de um protocolo para dar ao sistema a capacidade de determinar a gravidade do relâmpago.
2-Mobile Lightning Detection Systems
Este tipo de sistema de detecção de raios é portátil e pode ser facilmente transferido de um lugar para outro. Os relâmpagos são detectados pelo Mobile Lightning,Detection System ,este aparelho é normalmente montado num veículo em movimento (geralmente uma aeronave). O sistema de detecção de raios estima a força do sinal original de um relâmpago exponencial da diminuição da força, uma vez que passa através do detector de sinal de detecção de Raios.
3-Space-Based Lightning Detection Systems
Esta variante de luz equipamento de detecção utiliza satélites para medir directamente a gravidade, a posição e a direcção do relâmpago. Estes sistemas têm uma "visão" sobre o relâmpago através dos sistemas de câmaras e outros equipamentos sensores a bordo dos satélites. A NASA lançou um sistema deste tipo, em 1995, para acompanhar relâmpagos actividade. A Lightning Imaging Sensor analisa um relâmpago a posição da precipitação através da actividade, foi lançado dois anos mais tarde.
4-Personal Lightning Detection Systems
Existem também detectores de relâmpagos pessoais. Eles são pequenos o suficiente para serem transportados por uma pessoa cuja ocupação ou actividades obriga a que seja ao ar livre a maior parte do tempo. Ao contrário de outros sistemas de detecção de, trabalho pessoal este detectores tem que içar o pulso electromagnético (EMP) emitido por um relâmpago, para medir a força da EM o detector pode estimar qual e a sua capacidade. Algumas pessoas têm sistemas avançados de detecção de descargas eléctricas que também pode calcular o caminho de uma tempestade, através de múltiplas entradas relâmpago.
Os Personal relâmpago detector têm uma gama muito limitada, em comparação com os seus primos mais robustos do chão, móveis ou sistemas de base espacial. Por exemplo, os detectores não pode identificar onde a tempestade está vindo e não podem detectar relâmpagos graves que estão fora de seu alcance. Além disso, dado que um relâmpago detector pessoal é desencadeada pela EMP, outros dispositivos, tais como aparelhos electrónicos, lâmpadas fluorescentes, motores de automóveis e electrodomésticos) pode afectar o pessoal relâmpago detector. Apesar destas limitações, no entanto, o Personal relâmpago e bom para prever um relâmpago e dar o de alerta de tempestade ou relâmpagos
StrikeAlert é um aparelho que tem o tamanho de um pager. Ele avisa quando uma tempestade com relâmpagos está próxima. Quando houver um trovão um alarme soará e uma série de LEDs coloridos irá informar a distância (que pode ser de 9 km á 64 km). Também irá informar se a tempestade está se deslocando para mais perto ou mais longe.
TIPOS DE RAIOS:
Existem seis tipos diferentes de raios:
Nuvem - Nuvem;
Nuvem - Ar;
Dentro da própria nuvem;
Da nuvem para cima (camadas altas da atmosfera);
Nuvem - Terra;
Terra - Nuvem.
90%dos raios acontecem dentro da própria nuvem , que por estar carregada positivamente atrai eletrons para a sua camada. Quando estes penetram, dá-se o fenómeno.
Apenas 4% são dos tipos Terra-Nuvem e Nuvem-Terra. E mesmo neste último o raio sobe a massa dos protons é positiva e desta forma, estática.
Atracão de uma nuvem pela terra é directamente proporcional a sua carga de protons e deixa mais possibilidades de fazer um curto-circuito. Uma analogia válida seria como jogar álcool no fogo.
O raio é formado por electricidade estática, a mesma que surge quando passamos a mão no cabelo, retiramos uma roupa rapidamente, etc, só que esse atrito acontece entre as partículas presentes dentro de uma nuvem. Partículas essas de gelo, etc.
Com uma grande carga acumulada, essa energia é descarregada para um ponto de menor potencial eléctrico, através do ar ionizado. Quando enxergamos o raio é devido ao ar que se tornou um condutor, na casa de 3 mil volts por cm de distância entre as partes.
Quando dizem que o raio cai em pontos mais altos, em parte é verdade, porque uma carga negativa atrai uma positiva e com uma árvore bem alta isso será favorecido, o problema está na questão de cair.
Todos sabem que são os elétrons que se movimentam e a terra onde habitamos está cheia de elétrons, quando uma grande diferença de potencial se aproxima, eles saltam em direcção as nuvens e isso quer dizer que o raio sobe e não cai.
COMO FUNCIONA UM PARA RAIOS E PARA QUE SERVE:
Normalmente todas as pessoas pensão que um pára-raios serve para atrair o raio e descarrega-lo para a terra, mas para isso se chamariam, atrai-raio, ou então, descarrega-raio.
O pára-raios, é uma haste metálica, normalmente com algumas pontas, ligadas por um condutor até a terra. Como a terra é um mar de elétrons vai fazer com que os elétrons estejam presentes na ponta
do pára-raio. Esses elétrons irão se recombinar com as cargas positivas que estão por sua vez presentes nas nuvens, neutralizando essa energia e com isso dissipando o raio.
Existem excepções, porque um raio é imprevisível, mas em geral o que ocorre é isso
A INVENÇÃO DO PARA RAIOS
Em 1747 Franklin começou as experiências eléctricas dele com um aparato simples que ele recebeu de Peter Collinson na Inglaterra. Ele imaginou uma teoria sustentável do jarro de Leyden, apoiou a hipótese de que o raio é um fenômeno elétrico, e propôs um método efectivo de demonstrar este fato. O plano dele foi publicado em Londres e ficou conhecido na Inglaterra e França antes que ele executasse a experiência célebre com a pipa em 1752. Ele inventou o pára-raios e estudou o que é chamado o "um-fluido" teoria que explicava os dois tipos de electricidade, positivo e negativo.
Em reconhecimento às realizações científicas impressionantes dele, Franklin recebeu títulos honoris causa da Universidade de St. Andrew e da Universidade de Oxford. Ele também tornou-se um membro da Sociedade Real de Londres e, em 1753, foi premiado com a Medalha de Copley por contribuições distintas para ciência experimental.
O raio é uma descarga eléctrica visível, que ocorre em áreas da atmosfera altamente carregadas de electricidade, associando-se em regra à nuvem de tempestade - o cúmulo-nimbo. Este se compõe de nuvens menores ou células, capazes de carregar o cúmulo-nimbo com até 50 milhões de volts acima do potencial da terra.
Ocorre um relâmpago ou raio quando a diferença de potencial entre a nuvem e a superfície da Terra ou entre duas nuvens é suficiente para ionizar o ar; os átomos do ar perdem alguns de seus elétrons e tem início uma corrente elétrica (descarga).
Mais de 90% dos raios que atingem a Terra transportam carga negativa, ramificando-se e alcançando o solo em milésimos de segundo. Quando um dos ramos chega a uns cem metros da superfície, ocorre a descarga em sentido contrário (da Terra para a nuvem). Disso resulta o choque de retorno, com um pulso de corrente muito elevada. A carga negativa dispersa-se pelo solo.
Ao inventar o pára-raio, em 1753, Benjamin Franklin julgava-o capaz de descarregar nuvens de tempestade e proteger edifícios. Sabe-se hoje que essa invenção apenas intercepta os raios terrestres e dissipa sua corrente na terra.
O poder de atracão do pára-raio se exerce a uma certa distância horizontal de sua localização, cujo valor máximo é chamado de alcance de atracão. Para um raio de intensidade mediana e edifícios de até 60 m de altura, o alcance de pára-raio é de uns 30 m. Os códigos modernos de protecção contra raios raramente recomendam hastes verticais, mas sugerem condutores horizontais através das cumeiras dos telhados, ao longo das partes vulneráveis da estrutura, com espaçamento regular sobre tectos planos. Um ou mais fios-terra são puxados dessa rede de condutores horizontais, evitando-se as espirais que possam provocar centelhas. Dada a curta duração da corrente do raio, o aquecimento do fio-terra não é significativo.
O terminal de terra geralmente consiste em uma ou mais hastes metálicas, às vezes enterradas com os condutores horizontais nos solos de baixa condutividade. Mas, outras precauções são necessárias, considerando-se a possibilidade do fio-terra desprender faíscas laterais sobre o edifício, fenómeno particularmente perigoso quando a estrutura contém instalações metálicas internas. Essas faíscas podem ser prevenidas mediante redução da resistência do solo para minimizar as voltagens da descarga ou ligando-se os fios-terra a instalações metálicas expostas.
http://www.meteo.pt/pt/areaeducativa/fenomenos_meteorologicos/trovoadas/index.html
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