@MastersThesis{Ballarotti:2005:EsReNu,
author = "Ballarotti, Maur{\'{\i}}cio Grade",
title = "Estudo de rel{\^a}mpagos nuvem-solo atrav{\'e}s de c{\^a}mera
r{\'a}pida",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2005",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2005-02-21",
keywords = "rel{\^a}mpago, c{\^a}mera r{\'a}pida, rede de
detec{\c{c}}{\~a}o de rel{\^a}mpagos, caracter{\'{\i}}sticas
do rel{\^a}mpago, rel{\^a}mpago nuvem-solo, lightning,
cloud-toground discharge, high-speed video, lighthing detection
network, lightning characteristics.",
abstract = "O objetivo principal deste trabalho foi o estudo observacional das
principais caracter{\'{\i}}sticas dos rel{\^a}mpagos nuvem-solo
(NS) para regi{\~a}o do Vale do Para{\'{\i}}ba, com o intuito
de comparar os resultados encontrados com aqueles obtidos em
outros pa{\'{\i}}ses. Este trabalho foi o primeiro na
Am{\'e}rica Latina a estudar par{\^a}metros do raio atrav{\'e}s
de uma t{\'e}cnica acurada e altamente confi{\'a}vel, que
utiliza uma c{\^a}mera de alta resolu{\c{c}}{\~a}o temporal.
Somente quatro estudos no mundo foram realizados utilizando
t{\'e}cnicas acuradas e envolvendo um grande n{\'u}mero de
amostras. N{\~a}o existem na literatura internacional resultados
observacionais baseados em c{\^a}meras r{\'a}pidas para um
grande espa{\c{c}}o amostral, como o realizado por este trabalho.
Os par{\^a}metros do rel{\^a}mpago NS investigados neste
trabalho foram: (a) a dura{\c{c}}{\~a}o total, (b) a
multiplicidade das descargas de retorno (DRs), (c) o intervalo
entre as DRs, (d) bifurca{\c{c}}{\~o}es ou o n{\'u}mero de
contatos no solo e (e) a corrente cont{\'{\i}}nua. Quanto {\`a}
metodologia empregada, a principal instrumenta{\c{c}}{\~a}o
observacional utilizada foi uma c{\^a}mera r{\'a}pida digital de
1.000 quadros/segundo e, em car{\'a}ter auxiliar, a Rede
Integrada Nacional de Detec{\c{c}}{\~a}o de Descargas
Atmosf{\'e}ricas (RINDAT) foi tamb{\'e}m utilizada na
observa{\c{c}}{\~a}o, com a fun{\c{c}}{\~a}o principal da
obten{\c{c}}{\~a}o da polaridade e da discrimina{\c{c}}{\~a}o
do tipo das descargas. Foram dois os locais de
observa{\c{c}}{\~a}o: a Torre de Antenas do CTA, em S{\~a}o
Jos{\'e} dos Campos, e o Centro Internacional de Pesquisas sobre
Raios Induzidos e Naturais, no INPE de Cachoeira Paulista. Um
total de 314 eventos foi registrado pela c{\^a}mera r{\'a}pida,
sendo que 257 puderam ser identificados como rel{\^a}mpagos NS,
incluindo positivos e negativos. Este estudo se dedicou
principalmente ao conjunto de dados referente aos 233 NS que
puderam ser identificados como sendo negativos. Os principais
resultados encontrados est{\~a}o de acordo com a literatura (os
quatro trabalhos comentados anteriormente): multiplicidade
m{\'e}dia de 3,8; m{\'e}dia geom{\'e}trica do intervalo entre
DRs de 61 ms; e n{\'u}mero m{\'e}dio de pontos de contato no
solo de 1,69. Entre as contribui{\c{c}}{\~o}es in{\'e}ditas
desta pesquisa destacam-se: a distribui{\c{c}}{\~a}o
n{\~a}o-lognormal da dura{\c{c}}{\~a}o total; a
medi{\c{c}}{\~a}o da dura{\c{c}}{\~a}o da corrente
cont{\'{\i}}nua abaixo de 10 ms; alguns aspectos sobre a
consolida{\c{c}}{\~a}o do canal no que diz respeito {\`a}
bifurca{\c{c}}{\~a}o; al{\'e}m de comportamentos n{\~a}o
usuais dos raios, pouco descritos na literatura, como a
bifurca{\c{c}}{\~a}o da descarga de retorno, a
reutiliza{\c{c}}{\~a}o de canais ap{\'o}s a
bifurca{\c{c}}{\~a}o do raio, uma bifurca{\c{c}}{\~a}o
ap{\'o}s 2 ms da descarga anterior, uma bifurca{\c{c}}{\~a}o
ap{\'o}s 4 DRs ocorridas num mesmo canal. Os registros da
c{\^a}mera r{\'a}pida aliados {\`a}s informa{\c{c}}{\~o}es
geradas pela RINDAT tamb{\'e}m possibilitaram uma breve
avalia{\c{c}}{\~a}o do desempenho da Rede para o Vale do
Para{\'{\i}}ba, tanto em termos de efici{\^e}ncia de
detec{\c{c}}{\~a}o quanto de precis{\~a}o de
localiza{\c{c}}{\~a}o, com um n{\'u}mero razo{\'a}vel de
amostras. Seu desempenho, em termos de efici{\^e}ncia de
detec{\c{c}}{\~a}o, se mostrou coerente com o estimado pelo
fabricante: 54,7% para DRs e 87,4% para raios. Em termos de
precis{\~a}o de localiza{\c{c}}{\~a}o, foi calculado somente um
erro m{\'a}ximo, resultando numa m{\'e}dia de 5,3 km. ABSTRACT:
The main objective of this work was the observational analysis of
some cloud-to-ground flashes characteristics for the
Para{\'{\i}}ba Valley region (East of Sao Paulo State) and the
comparison with others found in different countries. This work was
the first accuratestroke- count study in Latin America. Only four
accurate-stroke-count studies involving a significant data base
were done in the world. In the international literature, there are
no observational results based on high-speed cameras and involving
a significant data base as done in this master thesis. The ground
flash parameters analyzed here were: (a) total duration, (b)
stroke multiplicity, (c) interstroke interval, (d) number of
ground terminations and (e) continuing current duration. The main
instrument was a 1,000 frames/sec digital high-speed camera, and,
the secondary instrument was the Integrated National Lightning
Detection Network RINDAT which provided flash polarity and better
discrimination information between intra-cloud and ground flashes.
Two sites were used to record the images: a tower (in Sao Jose dos
Campos City, near INPE) and a INPEs facility at Cachoeira Paulista
City. A total of 314 events were recorded, being 257 classified as
ground flashes (positives and negatives). This study was dedicated
mainly to the data group of 233 negative ground flashes. The main
results were in agreement with the literature (specially the four
accurate studies mentioned above): average stroke multiplicity of
3.8; interstroke interval of 61 ms (geometric mean); and 1.69
ground terminations per flash in average. Some special
contributions of this work are: the non-lognormal distribution for
total duration; continuing current duration measurements below 10
ms for many cases; some considerations about channel consolidation
related to the creation of a new termination to ground. Also, some
unusual ground flash behavior poorly described until now like:
forked return stroke; channel reuse after a new termination was
created; a new ground termination established after only 2 ms from
the previous stroke, and, in other event, after 4 consecutive
strokes in the same channel. The camera recordings conjugated with
RINDAT data allowed a brief performance evaluation for the
Para{\'{\i}}ba Valley Region in terms of detection efficiency
(DE) and location accuracy estimation, for a reasonable number of
cases. Its performance was in agreement with the manufacturer in
terms of DE: 54.7% for stroke and 87.4% for flashes. It was
calculated a maximum error for location accuracy, resulting in a
arithmetic mean of 5.3 km.",
committee = "Sobral, Jos{\'e} Humberto Andrade (presidente) and Pinto
J{\'u}nior, Osmar (orientador) and Saba, Marcelo Magalh{\~a}es
Fares (orientador) and Kantor, Ivan Jelinek and Rodriguez, Carlos
Augusto Morales",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Cloud-to-ground lightning study based on high-speed camera",
language = "pt",
pages = "101",
ibi = "6qtX3pFwXQZ3r59YD7/FL9g8",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZ3r59YD7/FL9g8",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "04 maio 2024"
}