Estudo dos processos físicos de relâmpagos com a utilização de imagens em 3D - Daniele da Silva Ferreira Medeiros (2020)
Este trabalho consiste no estudo de alguns fenômenos físicos envolvidos durante a ocorrência de relâmpagos, a partir da reconstrução tridimensional do canal do relâmpago descendente, com o auxílio da modelagem computacional. As análises aqui realizadas, foram baseadas nos dados e imagens registradas durante as campanhas dos verões de 2017 a 2020. Depois de uma análise detalhada do banco de dados, dois eventos se mostraram compatíveis com o tipo de estudo pretendido. Eles ocorreram na cidade de São Paulo, o primeiro no dia 20 de março de 2018, e o segundo, 16 de dezembro de 2018. No primeiro evento, foi possível verificar o início de um Líder Ascendente Não Conectivo (LANC) partindo do para-raios de um prédio durante a aproximação de um líder de um relâmpago descendente. A reconstrução permitiu pela primeira vez no mundo identificar a real distância de atração necessária para o para-raios iniciar um LANC durante a propagação de um líder. Além disso, foi possível verificar a precisão do método utilizado para a reconstrução em 3D. Através do conhecimento do seu ponto de impacto no solo, obtido a partir da análise dos danos causados às moradias próximas, encontramos um erro de aproximadamente 13 metros entre o local real de impacto e o previsto pelo método. O segundo evento de relâmpago descendente observado e reconstruído pelo método, foi de um relâmpago descendente que provocou a emissão de raios-X. Neste trabalho foi possível apresentar a distância que o líder se encontrava do sensor de raios-X e mostrar, através da reconstrução do canal, que o líder se propagou por um período de tempo em direção ao sensor, o que confirma uma hipótese de que o líder produz raios-X de forma colimada e alinhada com a sua propagação. Além disso, este trabalho apresenta uma nova hipótese, a de que uma mudança abrupta na direção de propagação do líder do canal, gera uma aceleração que pode ser responsável pela emissão de raios-X. Para validar o método no segundo evento, utilizamos o tempo de propagação do trovão para calcular a menor distância do líder ao sensor de raios-X. Novamente, o erro do algoritmo de reconstrução se mostrou pequeno. Também analisamos a velocidade de propagação de relâmpagos 2D e 3D para os dois eventos estudados.