Como é feita a previsão do tempo e do mar

A humanidade sempre buscou observar e prever o comportamento da natureza.

Inicialmente, as projeções meteorológicas receberam grande impulso da navegação. Os primeiros registros de previsão do tempo datam do século XIX, realizados por Robert Fitzroy, capitão do navio do naturalista inglês Charles Darwin, em Londres, Inglaterra.

Nessa época as previsões eram feitas com técnicas simples de extrapolação, conhecimento da climatologia local e palpite baseado em intuição. Apenas em 1950, nos Estados Unidos, foi realizada a primeira previsão do tempo utilizando recursos computacionais - com o primeiro computador digital eletrônico de grande escala, o Eniac.

Com os avanços da tecnologia, as técnicas utilizadas para gerar previsões mar e tempo evoluíram muito e nos levaram a sistemas de previsões cada vez mais sofisticados e precisos.

Atualmente, além de nos apoiar em decisões cotidianas, a previsão do tempo é fundamental em atividades essenciais como a agricultura, aviação, navegação, operações portuárias e defesa civil, especialmente, quando associadas à sistemas de gestão de risco climático.

Nesse artigo, vamos explicar como é feita a previsão do tempo em três etapas i. observação do estado atual ii. simulação das condições futuras e iii. comunicação dos resultados, e por fim, onde e por quem essas previsões são feitas.

Como é feita a previsão do tempo?

As previsões atmosféricas e as previsões oceânicas são geradas em supercomputadores, através de códigos computacionais que reproduzem uma versão aproximada da realidade, conhecidos como modelos numéricos.

Os modelos numéricos utilizam dados ambientais reais como temperatura do ar, chuvas, ventos e ondas, para resolver equações matemáticas complexas que descrevem o comportamento dos fenômenos oceânicos, atmosféricos e a interação entre eles.

Como resultado, obtemos as previsões do que vai acontecer com o mar e o tempo nos próximos dias. Ou seja, as previsões de mar e tempo que vemos no dia a dia seja na televisão, rádio, sites e aplicativos são o resultado o processamento desses modelos numéricos.

É preciso um amplo conhecimento científico, infraestrutura tecnológica e poder de computação para obter os dados e informações corretos para gerar uma boa previsão em tempo hábil. Esse processo de obtenção das previsões passa por 3 etapas básicas:

Observação: Como está o tempo agora?

Previsão: Como vai estar o tempo nos próximos dias?

Comunicação: Disseminação da informação.

1. Como está o tempo agora?

A previsão começa com a observação do estado atual da atmosfera e do oceano.

É preciso obter uma imagem completa das condições ambientais atuais para estabelecer a condição inicial do modelo numérico: o ponto de partida.

Essas observações são realizadas por instrumentos com sensores que medem uma série de condições climáticas ao redor do mundo. A exemplo de satélites, estações meteorológicas, bóias oceânicas, balões meteorológicos, medidores de fluxo, aeronaves e radares.

A qualidade da previsão é totalmente dependente da condição climática em que o modelo é iniciado, chamada na meteorologia como “condição inicial”. Quanto maior a quantidade de dados e mais precisos eles forem, maior as chances de se obter bons resultados.

2. Como vai estar o tempo nos próximos dias?

Em seguida, os modelos já testados e calibrados utilizam essas informações iniciais para resolver um grande número de equações complexas para vários locais na superfície da terra e do oceano e em diferentes camadas da atmosfera.

Isso permite que os meteorologistas e oceanógrafos simulem como o oceano e a atmosfera estão se comportando atualmente e prevejam o que acontecerá nos próximos dias.

Um fato curioso é que os fenômenos atmosféricos e oceânicos são de natureza caótica, então pequenos desvios nas primeiras horas de previsão podem resultar em grandes erros dias à frente. É por isso que a previsão para hoje acerta muito mais do que a previsão para amanhã, e quanto mais dias à frente, mais difícil.

Os resultados desses modelos são analisados e geram as previsões de mar e tempo globais que têm por objetivo representar os eventos oceânicos e atmosféricos ao redor do globo inteiro.

Quem faz as previsões do tempo globais?

Apenas algumas grandes instituições governamentais nacionais ou regionais conseguem a estrutura necessária para gerar previsões em escala global – com satélites e outros sensores distribuídos ao redor do globo, supercomputadores e uma grande equipe.

Alguns exemplos dessas instituições são NOAA, nos Estados Unidos, ECMWF, na Europa e CPTEC/INPE no Brasil.

Embora todos esses modelos sejam baseados na mesma física, alguns modelos podem priorizar certos tipos de configurações ou dados – como velocidade do vento, temperatura e umidade – em detrimento de outros, gerando previsões de uma forma diferente de outro modelo.

É por isso que dois modelos podem produzir resultados ligeiramente diferentes, mesmo com exatamente as mesmas observações iniciais.

Observamos isso na prática quando acessamos sites de previsões gratuitas que utilizam modelos globais diferentes e notamos algumas variações entre as previsões. Geralmente quando isso acontece ficamos com a pergunta: qual dessas previsões é mais confiável?

Em resumo, para saber qual é a melhor previsão do tempo, depende quais são suas necessidades específicas e como essa informação é disseminada.

Comunicar a previsão do tempo

Uma vez que a previsão esteja completa, comunicar efetivamente a informação e entender os impactos dos eventos climáticos é tão importante quanto os detalhes da própria previsão.

As previsões globais podem ser difundidas diretamente, a exemplo das próprias previsões que vemos na televisão, sites e aplicativos gratuitos. Normalmente, por serem previsões globais ou regionais, essas informações são veículadas de forma genérica sem levar em conta riscos e impactos para uma atividade ou região muito específica.

Por isso, as previsões globais também podem ser utilizadas como base para gerar previsões com maior resolução por outros modelos climáticos em empresas especializadas ao redor do globo - como a i4sea. Esses modelos são chamados de hiperlocais porque focam em uma pequena região específica como um porto, por exemplo, e conseguem aumentar significativamente a precisão da previsão.

Outra forma de tornar as previsões de mar e tempo ainda mais precisas e ajustadas a uma necessidade específica é a utilização de técnicas de inteligência artifical para ajustes em tempo real da previsão para um local específico.

Por fim, previsões de mar e tempo podem ser artigos cruciais para adaptar E integrar sistemas de gestão de risco climático que dão surporte a tomadas de decisão que podem ter grande impacto na população como um todo e dentro de empresas e operações específicas.