Qual é o papel da tecnologia na previsão do tempo?

Desde a antiguidade, nós, seres humanos, estamos preocupados com a previsão do tempo, seja para descobrir a melhor época para colheitas ou escolher o fim de semana perfeito para uma viagem à praia.

As facilidades dos dias modernos podem mascarar a complexidade de análises que são necessárias para saber se irá chover amanhã. Afinal, basta um clique na tela de nosso smartphone para encontrar a informação que queremos.  Mas por trás de toda essa comodidade, existe muita tecnologia.

A meteorologia é a ciência por detrás da previsão do tempo, que usamos para saber, por exemplo, se vai dar praia no fim de semana (Fonte: Unplash/NOAA)

A previsão do tempo passa por duas etapas principais. Primeiro, é importante coletar dados das condições climáticas de maneira geral. Essa tarefa por si só é desafiadora o suficiente, visto que são muitos os fatores que podem influenciar o resultado final.

Depois, também é preciso processar toda essa informação. Esse trabalho é feito por meio de cálculos matemáticos complexos e só pode ser realizado por supercomputadores. Por isso muito dos equipamentos mais potentes são desenvolvidos e dedicados para essa área.

A ciência da previsão do tempo

O campo da ciência responsável pela previsão é a meteorologia. Pesquisadores dessa área estudam os fenômenos relacionados aos estados físico, dinâmico e químico da atmosfera, bem como as interações entre ela e a superfície do planeta.

Ela é ligada a observações de características do ar, principalmente, como velocidade e direção do vento, tipo e quantidade de nuvens. Com isso é possível entender o comportamento do tempo em um lugar e em instantes específicos.

Além do estudo do tempo, a meteorologia também se ocupa de buscar entender as características do clima da Terra, a longo prazo, enquanto a primeira trata de aspectos mais dinâmicos e cotidianos.

Coleta de dados

Muita tecnologia está envolvida na primeira etapa. Ela é desenvolvida principalmente nas estações meteorológicas, que, aqui no Brasil, são administradas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). São mais de 400 por todo o território nacional.

A coleta é feita diariamente e uma gama enorme de equipamentos são empregados. Os instrumentos meteorológicos têm sido aperfeiçoados nos últimos anos, e a cada dia são capazes de fazer medições com maiores precisões.

Algumas das características medidas mais conhecidas são direção e velocidade dos ventos, temperatura nas mais diferentes altitudes, umidade do ar, taxa de evaporação da água e volume de precipitação. Outras, talvez menos famosas, incluem as análises dos níveis de insolação e brilho solar, a pressão atmosférica e a radiação solar.

Cada vez mais estações meteorológicas automáticas são implementadas no Brasil (Fonte: Unplash/NOAA)

Com equipamentos mais sofisticados e com a popularização da internet, já é possível obter dados em tempo real. Infelizmente elas ainda estão concentradas nas regiões mais desenvolvidas do país.

Os radares meteorológicos também estão, a cada dia, mais precisos. Hoje em dia existem inclusive equipamentos dedicados a tarefas exclusivas, como o rastreamento de tempestades e a queda de meteoritos.

O uso de satélites também se popularizou com o evolução da tecnologia. Desde o espaço, eles monitoram dados do movimento de nuvens e das águas oceânicas, permitindo prever frentes frias e ondas de calor. Graças a eles conhecemos o período de fenômenos como El Niño e La Niña com grande precisão.

Cálculos

De posse do máximo de dados possíveis, a próxima etapa é a realização de cálculos complexos capazes de relacionar todas as características do tempo real e ainda prever, com certo grau de confiança, as condições climáticas nas próximas horas.

Nas duas últimas décadas, com o avanço tecnológico da computação, tem havido um progresso exponencial dessa etapa. Hoje em dia já é possível ter uma previsão com 80% ou mais de confiança para o tempo dos próximos cinco dias. E para períodos mais longos tem melhorado também.

Cálculos complexos são necessários para correlacionar todos os dados coletados (Fonte: Unplash/Markus Spiske)

Outro órgão envolvido na previsão do tempo, com destaque para essa área, é o Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). O centro é o mais avançado na área em toda a América Latina.

Ali, meteorólogos especializados utilizam supercomputadores com a capacidade de processar bilhões de operações aritméticas por segundo. Essa combinação de profissionais capacitados e tecnologia de ponta permite que a previsão do tempo por aqui seja comparada à de países desenvolvidos.

Supercomputadores

A pérola do CPTEC, durante mais de uma década, foi o supercomputador Tupã. Da linha Cray XT6, o equipamento foi adquirido em 2010. Na época de sua aquisição, trouxe uma revolução para a área de previsão do tempo no país.

Ele conta com 1.272 nós de CPU, com 2 Opteron 12 core de 2GHz cada. Tem um desempenho efetivo de 16,6 TFlops e um sistema de arquivos em disco primário de 866 TB líquidos, além de 3,84 Pentabytes de espaço secundário.

Ocupando 100 metros quadrados de espaço, necessitava de 639 Kw de energia e com necessidade de um sistema de resfriamento a ar.

Supercomputadores são utilizados em todo o planeta para cálculos de previsão do tempo (Fonte: Pixabay/12019/10258)

Em meados de 2021, foi anunciada a desativação de Tupã pelo Ministério de Ciência e Tecnologia. Após 11 anos de trabalho constante, os custos de manutenção ficaram muito caros. Ele será substituído em breve por outro equipamento.

Aquecimento Global

É inegável que o tempo têm se comportado de maneira cada vez mais extrema. Invernos mais rigorosos e ondas de calor terríveis têm afetado todo o planeta. Essas alterações estão associadas ao aquecimento global.

É importante ressaltar que a diferença entre clima e tempo exerce um papel muito relevante nesse ponto. É que, mesmo que haja dias muito mais frios ao longo do ano, de maneira geral as médias de temperatura estão subindo anualmente.

O fenômeno do aquecimento global está ligado à intensificação do efeito estufa pela emissão de gases poluentes como o dióxido de carbono. Ainda que pareçam poucos graus (aproximadamente 1,5 ºC a mais que na década passada), os efeitos são grandes.

Essas mudanças climáticas podem, inclusive, afetar a extensão da confiabilidade da previsão do tempo. É que o planeta se comporta com menos previsibilidade em climas mais quentes. Com apenas 3 graus a mais, a precisão da previsão de chuvas diminui cerca de um dia, por exemplo.

Entretanto, os avanços tecnológicos têm dado conta de aprimorar os estudos meteorológicos e  buscando formas de se antecipar e prevenir catástrofes climáticas em todo mundo. E assim, por enquanto, ainda podemos confiar na previsão do tempo pra saber se no fim de semana vai dar praia.