O radar meteorológico funciona como um eco. Uma antena giratória lança pulsos curtíssimos de ondas de rádio e passa quase todo o tempo "escutando" o que volta. Quando o pulso bate em gotas de chuva ou granizo, parte da energia retorna. Pelo tempo de volta, o radar sabe a distância; pela quantidade de energia (medida em dBZ), estima a força da chuva; e pelo efeito Doppler, vê se a chuva se aproxima ou se afasta. É por isso que o mapa colorido do radar mostra onde está chovendo agora.
Durante uma tempestade, o noticiário mostra um mapa com manchas verdes, amarelas e vermelhas se movendo. Esse mapa não é uma foto de satélite nem um desenho: é a imagem de um radar, que "vê" a chuva dentro das nuvens, mesmo à noite. Nesta página você entende, com as explicações da NOAA, a agência de tempo dos Estados Unidos, como o radar funciona, o que significam as cores e por que ele também tem pontos cegos.
Como o radar funciona: um eco de ondas de rádio
A antena, dentro de uma cúpula branca, lança um pulso de ondas de rádio muito curto. No radar da rede americana descrito pela NOAA, cada pulso dura cerca de 1,57 milionésimo de segundo, e eles se repetem cerca de 1.300 vezes por segundo.
Entre um pulso e outro, ele espera o retorno. Somando tudo, passa só uns 7 segundos por hora transmitindo e o resto, 59 minutos e 53 segundos, escutando.
Gotas de chuva, flocos de neve e pedras de granizo refletem parte da energia de volta para a antena. Quanto mais e maiores as gotas, mais forte o eco.
As ondas viajam numa velocidade conhecida. Pelo tempo que o eco leva para voltar, o radar calcula a que distância está a chuva.
A antena gira e muda de inclinação, varrendo o céu em até 15 ângulos diferentes. Uma varredura completa leva alguns minutos, e o mapa é atualizado.
O radar mede a chuva de longe, mas não substitui o pluviômetro, que mede a água que realmente caiu no chão. Veja a diferença em como a chuva é medida.
O que significam as cores do radar
A força do eco se chama refletividade e é medida em dBZ (decibéis de refletividade). Os mapas transformam o dBZ em cores: em geral, verde é chuva fraca e vermelho ou roxo é chuva muito forte. A NOAA dá estas faixas como referência:
Faixas de refletividade e taxas de chuva aproximadas segundo a NOAA JetStream (valores em polegadas por hora convertidos para mm/h pela própria NOAA). As cores mudam de um site para outro; o que vale é a legenda de cada mapa. Atenção: o radar não mede a chuva diretamente, ele estima pela energia que volta.
Duas ressalvas da própria NOAA. Primeiro: o radar não mede a chuva diretamente, ele estima. Em furacões, por exemplo, a chuva pode ser torrencial com valores de só 35 a 45 dBZ, porque as gotas são muitas, mas pequenas. Segundo: cada site usa sua própria paleta de cores, então sempre confira a legenda do mapa que você está olhando.
O efeito Doppler: o radar vê o vento
Lembra do som da sirene de uma ambulância, mais agudo quando ela chega e mais grave quando se afasta? É o efeito Doppler. Quando o pulso do radar bate em gotas que estão se movendo, a onda que volta chega um pouco "deslocada". Medindo esse deslocamento, o radar calcula se a chuva está se aproximando ou se afastando da antena e com que velocidade. É assim que os meteorologistas enxergam o vento dentro de uma tempestade, inclusive giros que podem indicar um tornado.
Os radares mais modernos também têm dupla polarização: mandam ondas na horizontal e na vertical. Como gotas de chuva, granizo e neve têm formatos diferentes, isso ajuda a distinguir o tipo de precipitação. Nos Estados Unidos, a rede inteira recebeu essa tecnologia a partir de 2012.
Os pontos cegos do radar
Desenho esquemático, fora de escala. Segundo a NOAA, a cerca de 160 km (100 milhas) do radar, o feixe mais baixo (0,5° de inclinação) passa a uns 12.000 pés, perto de 3,7 km, acima do chão. Chuvas baixas e tempestades começando podem escapar dele.
O feixe sai da antena em linha reta, mas a Terra é curva. Quanto mais longe, mais alto o feixe passa em relação ao chão. Segundo a NOAA, a cerca de 160 km da antena, o feixe mais baixo já está a uns 3,7 km de altura. Por isso:
- Chuvas baixas e distantes podem passar por baixo do feixe e não aparecer.
- Tempestades que estão nascendo perto do radar podem não ser detectadas na varredura mais baixa, e a parte mais forte de uma tempestade nem sempre é amostrada, segundo a NOAA.
Radares no Brasil
O Brasil tem radares meteorológicos operados por diferentes órgãos. O Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden) usa radares para antecipar alertas de risco. Um exemplo é o radar inaugurado em 2021 em São José dos Campos (SP): segundo a Agência Brasil, é um radar de banda S, com dupla polarização e tecnologia de estado sólido, que cobre um raio de 400 km, incluindo o Vale do Paraíba, o litoral norte, as regiões metropolitanas de São Paulo e Campinas e cidades do sul do Rio de Janeiro e de Minas Gerais.
As imagens de radar ajudam a prever o tempo das próximas horas, o chamado nowcasting: dá para ver para onde uma linha de tempestades está indo. Para os próximos dias, quem trabalha são os modelos de previsão, como explicamos em de onde vêm os dados dos aplicativos de previsão.
Radar ou satélite: qual a diferença?
| Radar | Satélite meteorológico | |
|---|---|---|
| Onde fica | No chão, numa torre | No espaço |
| O que vê | A chuva dentro das nuvens | O topo das nuvens, de cima |
| Melhor para | Saber onde chove agora e com que força | Ver grandes sistemas, como frentes frias e ciclones |
Os dois se completam: o satélite mostra o quadro geral e o radar, o detalhe da chuva. Saiba mais sobre as nuvens em tipos de nuvens.
- Radar meteorológico = antena que lança pulsos de rádio e escuta os ecos da chuva.
- Tempo de volta = distância; energia de volta (dBZ) = força estimada da chuva; Doppler = movimento.
- Cores: verde, chuva fraca; amarelo, moderada; vermelho e roxo, forte ou granizo (confira a legenda).
- Limites: a curvatura da Terra faz o feixe passar alto longe da antena; montanhas criam sombras.
- No Brasil, o Cemaden usa radares para alertas; o de São José dos Campos alcança 400 km.
Perguntas frequentes
A antena lança pulsos curtos de ondas de rádio e escuta os ecos que voltam depois de bater nas gotas de chuva ou no granizo. Pelo tempo de volta, calcula a distância; pela energia do eco, estima a força da chuva; pelo efeito Doppler, vê o movimento.
Elas mostram a refletividade, medida em dBZ. Em geral, verde indica chuva fraca, amarelo moderada e vermelho ou roxo chuva muito forte ou granizo. Cada site usa sua paleta, por isso vale olhar a legenda.
Depende do equipamento. O radar do Cemaden em São José dos Campos (SP), de banda S, cobre um raio de 400 km. Longe da antena, porém, o feixe passa alto e pode não ver chuvas baixas.
O radar fica no chão e vê a chuva dentro das nuvens, num raio de algumas centenas de quilômetros. O satélite fica no espaço e vê o topo das nuvens de áreas enormes.
Como produzimos este conteúdo: esta página foi escrita pela Redação Como Tudo Funciona com base nas explicações da NOAA (Estados Unidos) e em informações da Agência Brasil sobre o radar do Cemaden; a escala de cores e o desenho do feixe foram feitos pela Redação. Veja como usamos inteligência artificial e quem somos em sobre o Como Tudo Funciona.
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