Estimativa da qualidade da altitude da superfície do mar por meio de observações oriundas do Sentinel-6A

Abstract

Uma forma de monitorar a variação do nível dos oceanos é a utilização da Altimetria por Satélites (ALTSAT), visto que, ela determina essa variação de forma remota, com cobertura global e resolução temporal, por meio de satélites altímetros. Outra solução para o monitoramento dessa variação, seria por meio de leituras maregráficas, entretanto, essas são apenas pontuais e locais, não servindo para estudos a nível global. Avaliar a variação da Altitude da Superfície do Mar (ASM) permite obter informações sobre o comportamento da superfície do oceano, que está em constante elevação. Essa elevação dos oceanos pode ocasionar a inundação de áreas urbanas e agrícolas, além de salinizar corpos hídricos utilizados para irrigação. O Sentinel-6A (S6A) foi lançado em 2020, com o objetivo de fornecer dados de ALTSAT precisos, consistentes e de fácil acesso. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo a determinação da qualidade dos valores de ASM obtidos pelas observações do S6A, comparando-os de forma absoluta e relativa com leituras maregráficas. Foi considerada uma região próxima ao marégrafo de Arraial do Cabo – RJ. As leituras maregráficas foram transformadas para ASM e essas altitudes oriundas dos sensores maregráficos (Radar e Encoder) foram denominadas de ASM-MAR. Para que haja uma comparação adequada entre as ASM obtidas por meio do S6A (ASM-S6A) e as ASM-MAR, foi necessário interpolar as ASM-MAR para o mesmo instante de tempo, ao qual, as ASM-S6A foram obtidas. Para isso, foi implementada uma rotina no software Octave em que foram determinados os coeficientes do polinômio de Hermite. Com os conjuntos de dados ASM-S6A e ASM-MAR, interpolados para o mesmo intervalo de tempo, as ASM-S6A foram extrapoladas para a posição do marégrafo. A Comparação Absoluta (CA) foi realizada entre o conjunto de ASM-S6A extrapoladas e o conjunto de ASM-MAR. A Comparação Relativa (CR), foi realizada entre as diferenças diárias das ASM-S6A e as diferenças diárias entre as ASM-MAR. A série temporal escolhida foi a que apresentou o maior Coeficiente de Correlação de Pearson (CCP), menor média, desvio padrão e Erro Médio Quadrático (EMQ) e estava mais próxima do marégrafo. Para a definição da qualidade da ASM oriunda do S6A, a série escolhida foi a 260. Então, a qualidade da ASM oriunda do S6A foi de ± 0,0518 metros. As médias de ASM-S6A e ASM-MAR (Radar) e ASM-MAR (Encoder) foram, respectivamente, -5,6374 metros; -5,6472 metros e -5,634 metros. Ou seja, não apresentaram diferenças significativas, pois se encontraram dentro do intervalo do desvio-padrão. Como o programa de pós-graduação possui uma parceria com a Universidad Nacional de Rio Cuarto (UNRC), determinou-se a ASM-S6A para a região da Terra do Fogo, na Argentina. Ao considerar todas as séries temporais (312 séries) que compreenderam os dias de passagem do S6A pela região de estudo (50 dias), a média de variação da ASM na região foi de 0,1296 metros, ou seja, 12,96 centímetros. Já o desvio padrão foi de ±0,0113 metros. Ao analisar a qualidade da ASM-S6A, por meio da comparação com as ASM-MAR, verificou-se que o Sentinel-6A possui uma precisão centimétrica.