2.3. Lifli Polimer (Fiber-Reinforced Polymer FRP)
2.3.3. Lifli polimerin (FRP) betonarme yapıların güçlendirilmesinde
A modelagem da temperatura média troposférica é algo bastante importante para assegurar a boa qualidade dos valores do IWV-GPS. Em regiões equatoriais, a incerteza de 4 K pode gerar erros de 0,45 kg m-2 nos valores finais do IWV-GPS. Foram desenvolvidos 3 modelos apropriados para aplicações dentro do território brasileiro. Um nacional, um outro regionalizado e um terceiro denominado modelo numérico, o qual leva em consideração a variabilidade temporal e espacial da Tm. Os resultados obtidos na avaliação desses modelos mostraram que os três fornecem valores da Tm bastante satisfatórios para as regiões do território brasileiro. O modelo desenvolvido nos EUA gerou um EMQ de 4,74 K (BEVIS et al., 1992) e o modelo europeu gerou um EMQ de 3,16 K (EMARDSON, 1998). O valor do EMQ obtido ao avaliar o modelo brasileiro, com todas as radiossondas consideradas na modelagem, é de apenas 2,15 K. Em termos percentuais, o erro gerado pelo modelo apresentado aqui é de 0,75%, contra 1,67% no modelo norte americano e 1,13% no modelo europeu. O uso de um conjunto independente de radiossondas (lançadas no experimento RACCI) mostrou que para a região Amazônica o modelo regionalizado gera os melhores resultados (EMQ de 1,9 a 2,7 K).
No experimento de intercomparação, as radiossondas RS80, RS90 e GL-98 foram as que apresentaram resultados mais similares Os piores resultados foram verificados nas comparações em que participou a MKII, pois o valor da dispersão chegou a 4 kg m-2. A radiossonda RS80, a mais utilizada operacionalmente, em comparação com as demais tende a subestimar a umidade. Com relação aos períodos diurno e noturno, as radiossondas apresentam um viés seco durante o dia em comparação com o sensor SW. A RS80 tende a
gerar valores 5,9 % mais secos durante o dia do que a noite, ao comparar com os valores gerados por esse sensor.
No experimento de intercomparação dos receptores GPS o receptor LEG1 apresentou menor dispersão com relação aos demais receptores. Por outro lado, o receptor Z-XII apresentou a maior dispersão e foi mais susceptível à influência da Ionosfera. Um resultado bastante importante gerados nesses experimentos é o valor final resultante da incerteza esperada na diferença entre os valores do IWV-GPS e os gerados pelas radiossondas. Os valores dessa incerteza com relação a RS80 variam de 4,6 a 4,9 % do valor do IWV medido.
A principal aproximação presente na quantificação do IWV a partir das observações GPS é a modelagem da temperatura média troposférica usando medidas realizadas na superfície. Como apresentados no capítulo 4, os resultados da modelagem da Tm na região Amazônica foram bastante satisfatórios. Esses resultados sugerem que nessa região o erro na conversão do ZWD em valores do IWV é baixo. Por outro lado, devido ao grande fluxo da
radiação solar incidente, o efeito da Ionosfera nos sinais GPS pode degradar a qualidade dos valores do IWV. Na comparação dos valores IWV-GPS com os provenientes das demais técnicas observou-se que o GPS gera valores mais úmidos do que as radiossondas RS80, mas com relação às outras técnicas remotas, como o fotômetro solar e o sensor de umidade HSB, os valores são mais secos. Nota-se que as radiossondas apresentaram uma tendência de subestimar umidade. Na comparação IWV-GPS com o IWV-RSO observa-se que as maiores discrepâncias foram registradas durante o período onde ocorre a maior intensidade dos efeitos da Ionosfera, o qual coincide com o período onde a radiossonda apresenta um viés seco, de forma que não foi possível isolar a influência de cada uma dessas fontes de erros. Na comparação dos valores do IWV-GPS, o fotômetro CIMEL superestima a umidade em torno de 2,33 kg m-2 (4,5 %) e os resultados do sensor HSB são 1,0 kg m-2 (1,9 %) maiores do que os valores do IWV-GPS.
Os resultados obtidos com o experimento de assimilação dos valores do IWV-GPS no modelo global de PNT do CPTEC mostraram que pontualmente a contribuição é bastante positiva fazendo que as análises geradas sejam mais próximas dos valores observados. Em um estudo do potencial das redes ativas de coleta contínua foi verificado que com poucas modificações na forma de coleta, e a definição de um centro de processamento dos dados GPS, tais redes poderão fornecer valores do IWV-GPS operacionalmente para alimentar os modelos de PNT operacionais do CPTEC. Coleta adicional utilizando sensores de temperatura, pressão e umidade na altura da antena é recomendada para se obter a melhor qualidade nas estimativas do IWV-GPS. Nesse processo verificou-se que as estimativas do IWV quase em tempo real podem ser obtidas para otimizar o processamento dos dados GPS, gerando resultados de melhor qualidade com menor latência. Os melhores resultados foram obtidos ao utilizar uma janela de 6 horas, com latência de 1 hora, proporcionando qualidade superior a 1,3 kg m-2. Apesar das redes de receptores GPS no Brasil serem relativamente esparsas, os valores do IWV-GPS podem ser úteis para a assimilação em modelos de PNT entrando no sistema como uma informação adicional e independente. Na eventual ausência de outras fontes de informação, tais valores podem suprir a necessidade de valores de umidade.
No experimento de assimilação foi possível observar que a baixa densidade de valores disponíveis ao sistema PSAS faz com que a contribuição positiva na região dos valores assimilados passe a ser negativa em outras áreas onde houve ausência de observações. A melhor opção para esse processo é a integração dos valores do IWV-GPS com os campos de umidade obtidos por satélites. Utilizando a alta resolução temporal das estimativas do IWV-GPS há diversas aplicações nas Ciências Atmosféricas que poderiam se tornar viabilizadas. A integração com as radiossondas pode produzir perfis de umidade com alta resolução temporal. Nessas aplicações, as estações GPS do SIVAM apresentam-se com
grande potencial para o monitoramento do IWV em perfis com alta resolução temporal, pois em ambas estarão instaladas antenas GPS e radiossondas serão lançadas.
Os resultados obtidos na avaliação da qualidade das previsões do ZTD mostraram que
em algumas estações onde foram realizadas essas avaliações os resultados foram satisfatórios, enquanto que em outras foram encontrados efeitos sistemáticos devidos à baixa resolução horizontal do modelo e a interpolação dos valores de pressão para as regiões montanhosas. Considerando a complexidade matemática envolvida no modelo de circulação geral atmosférico presente na PNT, a tecnologia computacional empregada, e a qualidade obtida dos valores preditos do ZTD,, pode-se afirmar que a modelagem dinâmica do atraso zenital
troposférico é a mais adequada para as aplicações que requerem alta precisão em tempo real. Nesse trabalho, diversos pontos abordados representam uma contribuição significativa ao tema, pois eles envolvem métodos e aplicações inéditas, apontando diferentes benefícios dos valores do IWV-GPS às Ciências Atmosféricas. A metodologia utilizada para modelar os valores da Tm, com o emprego de técnicas de análise multivariada, pode contribuir com a modelagem dessa variável em outras regiões do planeta. A avaliação do desempenho dos receptores GPS na quantificação do IWV em regiões com alta concentração de umidade, também é algo para ser ressaltado, pois a qualidade das medidas de umidade nessas regiões é bastante importante para as Ciências Atmosféricas. Um outro exemplo são os perfis de umidade com alta resolução temporal obtidos com a integração das radiossondas e os receptores GPS. Além desses, talvez o mais importante, apesar da fase inicial da pesquisa, é o estudo do comportamento das oscilações da série temporal do IWV nos períodos que antecedem os eventos de precipitação. Trata-se de algo que pode fazer das redes de receptores GPS em bases terrestres uma ferramenta de auxílio na previsão de precipitação de curto prazo, e por conseqüência, ajudar na prevenção de desastres naturais causados por tempestades intensas.
Nas diversas áreas da ciência, atualmente a interdisciplinaridade vem sendo bastante estimulada com o objetivo de minimizar os efeitos negativos do conhecimento especializado, restrito e fragmentado devido a disciplinarização do saber desde o início da Ciência Moderna (TRINDADE, 2003). A sinergia entre a Geodésia e a Meteorologia, necessária para a utilização dos receptores GPS para quantificar o IWV, é um bom exemplo de interdisciplinaridade do conhecimento científico. Os resultados obtidos deixam bastante evidentes os benefícios gerados por essa sinergia para ambas as ciências e, por conseqüência, para a toda a sociedade brasileira.