Superprevisão do tempo? Pergunte ao Tupã
Por Elton Alisson, de Cachoeira Paulista (SP)
http://www.agencia.fapesp.br/materia/13249/superprevisao-do-tempo-pergunte-ao-tupa.htm
Um dos maiores supercomputadores do mundo para previsão de tempo e de mudanças climáticas é inaugurado em Cachoeira Paulista. Equipamento permitirá fazer previsões de tempo mais confiáveis, com maior prazo de antecedência e de melhor qualidade (foto: Eduardo Cesar/Ag.FAPESP)
Agência FAPESP – O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) inaugurou terça-feira (28/12), no Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), em Cachoeira Paulista (SP), o supercomputador Tupã.
Com o nome do deus do trovão na mitologia tupi-guarani, o sistema computacional é o terceiro maior do mundo em previsão operacional de tempo e clima sazonal e o oitavo em previsão de mudanças climáticas.
Não apenas isso. De acordo com a mais recente relação do Top 500 da Supercomputação, que lista os sistemas mais rápidos do mundo, divulgada em novembro, o Tupã ocupa a 29ª posição. Essa é a mais alta colocação já alcançada por uma máquina instalada no Brasil.
Ao custo de R$ 50 milhões, dos quais R$ 15 milhões foram financiados pela FAPESP e R$ 35 milhões pelo Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), por meio da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), o sistema foi fabricado pela Cray, em Wisconsin, nos Estados Unidos.
O Tupã é capaz de realizar 205 trilhões de operações de cálculos por segundo e processar em 1 minuto um conjunto de dados que um computador convencional demoraria mais de uma semana.
Com vida útil de seis anos, o equipamento permitirá ao Inpe gerar previsões de tempo mais confiáveis, com maior prazo de antecedência e de melhor qualidade, ampliando o nível de detalhamento para 5 quilômetros na América do Sul e 20 quilômetros para todo o globo.
A máquina também possibilitará melhorar as previsões ambientais e da qualidade do ar, gerando prognósticos de maior resolução – de 15 quilômetros – com até seis dias de antecedência, e prever com antecedência de pelo menos dois dias eventos climáticos extremos, como as chuvas intensas que abateram as cidades de Angra dos Reis (RJ) e São Luiz do Paraitinga (SP) no início de 2010.
“Com o novo computador, conseguiremos rodar modelos meteorológicos mais sofisticados, que possibilitarão melhorar o nível de detalhamento das previsões climáticas no país”, disse Marcelo Enrique Seluchi, chefe de supercomputação do Inpe e coodernador substituto do CPTEC, à Agência FAPESP.
Segundo o pesquisador, no início de janeiro de 2011 começarão a ser rodados no supercomputador, em nível de teste, os primeiros modelos meteorológicos para previsão de tempo e de mudanças climáticas. E até o fim de 2011 será possível ter os primeiros resultados sobre os impactos das mudanças climáticas no Brasil com dados que não são levados em conta nos modelos internacionais.
Modelo climático brasileiro
De acordo com Gilberto Câmara, diretor do Inpe, o supercomputador foi o primeiro equipamento comprado pela instituição de pesquisa que dispensou a necessidade de financiamento estrangeiro.
“Todos os outros três supercomputadores do Inpe contaram com financiamento estrangeiro, que acaba custando mais caro para o Brasil. O financiamento da FAPESP e do MCT nos permitiu realizar esse investimento sem termos que contar com recursos estrangeiros”, afirmou.
O supercomputador será utilizado, além do Inpe, por outros grupos de pesquisa, instituições e universidades integrantes do Programa FAPESP de Pesquisa em Mudanças Climáticas Globais, da Rede Brasileira de Pesquisa sobre Mudanças Climática (Rede Clima) e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) para Mudanças Climáticas.
Em seu discurso na inauguração, Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP, destacou a importância do supercomputador para o avanço das pesquisas realizadas no âmbito do Programa FAPESP de Pesquisa em Mudanças Climáticas Globais, que foi concebido para durar pelo menos dez anos, e para a criação do Modelo Brasileiro do Sistema Climático Global (MBSCG).
O modelo incorporará os elementos do sistema terrestre (atmosfera, oceanos, criosfera, vegetação e ciclos biogeoquímicos, entre outros), suas interações e de que modo está sendo perturbado por ações antropogênicas, como, por exemplo, emissões de gases de efeito estudo, mudanças na vegetação e urbanização.
A construção do novo modelo envolve um grande número de pesquisadores do Brasil e do exterior, provenientes de diversas instituições. E se constitui em um projeto interdisciplinar de desenvolvimento de modelagem climática sem precedentes em países em desenvolvimento.
“Não tínhamos, no Brasil, a capacidade de criar um modelo climático global do ponto de vista brasileiro. Hoje, a FAPESP está financiando um grande programa de pesquisa para o desenvolvimento de um modelo climático brasileiro”, disse Brito Cruz.
Na avaliação dele, o supercomputador representará um avanço na pesquisa brasileira em previsão de tempo e mudanças climáticas globais, que são duas questões estratégicas para o país.
Impossibilitado de participar do evento, o ministro da Ciência e Tecnologia, Sergio Rezende, gravou um vídeo, exibido na solenidade de inauguração do supercomputador, em que declarou o orgulho da instalação no Brasil do maior supercomputador do hemisfério Sul.
“Com esse supercomputador, o Brasil dá mais um passo para cumprir as metas de monitoramento do clima assumidas internacionalmente e entra no seleto grupo de países capazes de gerar cenários climáticos futuros”, disse.
Mais informações: www.inpe.br
Previsões mais acertadas
13/1/2011
Por Elton Alisson
Agência FAPESP – Apesar de estimar hoje com até 97% de acerto a probabilidade de chuvas nas próximas 24 horas, a previsão de tempo no Brasil ainda é incapaz de determinar com exatidão se temporais como os que castigaram São Paulo nesta semana voltarão a se repetir nos próximos dias com a mesma intensidade.
O problema se deve a limitações dos modelos meteorológicos (representações numéricas aproximadas do comportamento da atmosfera) utilizados até agora no País.
Mas, um supercomputador, que entrou em operação no início de janeiro no Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), em Cachoeira Paulista (SP), promete possibilitar aprimorar esses modelos para que possam indicar com maior precisão e antecedência chuvas e fenômenos meteorológicos extremos, como tempestades, que estão se tornando comuns no País.
Batizado de Tupã – o deus do trovão na mitologia tupi-guarani – o supercomputador permitirá aos pesquisadores do CPTEC desenvolver e executar modelos meteorológicos mais sofisticados e com maior resolução espacial, que demandam mais memória e velocidade de processamento. E, dessa forma, melhorar gradativamente a qualidade das previsões meteorológicas de tempo e clima no Brasil.
“Fazer previsão de tempo no Brasil é bastante complicado. O País é muito grande, com clima e geografia muito variadas, o que dificulta muito fazer previsões detalhadas para sete dias, por exemplo”, disse Marcelo Enrique Seluchi, chefe de supercomputação do Inpe e coordenador substituto do CPTEC à Agência FAPESP.
De acordo com o pesquisador, hoje a previsão diária de tempo no País, que indica apenas se ocorrerá ou não chuvas nas próximas 24 horas, tem um nível de confiabilidade equiparável à realizada pelos maiores centros meteorológicos do mundo, atingindo quase 100% de acerto. Já as previsões de longo prazo – como as de uma semana ou 15 dias – têm menores índices de acerto, atingindo 80% no prazo de uma semana e reduzindo cerca de 3% a cada dia acrescentado.
Com o supercomputador, os pesquisadores do Inpe pretendem aumentar progressivamente a margem de acerto dessas previsões para fazer com que possam prever com pelo menos dois dias de antecedência temporais como os que atingiram as cidades de São Luiz do Paraitinga (SP) e Angra dos Reis (RJ) no início de 2010.
“Nós ganhamos um dia de previsão para cada dez anos de investimento na melhoria dos modelos meteorológicos. Isso pode parecer pouco, mas representa um ganho muito grande para termos a ideia da magnitude de um evento meteorológico extremo”, disse Seluchi.
Limitações
Segundo o cientista, uma das maiores limitações na previsão do tempo no Brasil hoje é a resolução espacial e temporal relativamente baixa dos modelos meteorológicos numéricos utilizados.
A resolução espacial dos modelos usados hoje para prever tempestades, por exemplo, é de 20 quilômetros, o que impossibilita identificar nuvens de tempestade que podem ter de dois a três quilômetros de extensão. Além disso, eles fornecem previsões apenas a cada três horas, limitando a capacidade de detectar fenômenos meteorológicos extremos que surgem, desenvolvem-se e desaparecem em um menor período de tempo.
“O nível de detalhe espacial e temporal é hoje uma das maiores limitações para a melhoria da previsão do tempo no país que depende, fundamentalmente, da melhoria da resolução dos modelos meteorológicos”, disse Seluchi.
Para isso, os pesquisadores do Inpe pretendem com o novo supercomputador aumentar a resolução do modelo meteorológico regional utilizado nas previsões de tempo da instituição dos atuais 20 quilômetros para cinco quilômetros nos próximos anos. E paralelamente a essa mudança, também fazer com que possam representar de forma mais realista processos físicos que até então eram ignorados nos modelos anteriores.
De acordo com Seluchi, o supercomputador também possibilitará melhorar a geração do chamado diagnóstico ou “condição inicial” – o ponto de partida da elaboração dos modelos meteorológicos.
Qualquer erro nessa fase inicial da previsão, que se inicia com um diagnóstico preliminar da atmosfera a partir da coleta de observações de estações meteorológicas em terra, ar, oceano e espaço, pode provocar grandes falhas na previsão final.
“A geração dessa condição inicial será feita com uma metodologia muito mais cara e sofisticada do ponto de vista computacional, que incorporará uma série de novos dados”, disse.
Para diminuir a margem de erro nesse diagnóstico inicial, com o supercomputador o CPTEC, a exemplo dos principais centros meteorológicos no mundo, passará a gerar por meio de uma técnica matemática uma série de previsões climáticas paralelas.
Chamadas “previsões por conjunto”, segundo Seluchi, o grupo de previsões também permitirá aumentar a confiabilidade das previsões e indicar com maior assertividade a probabilidade de chuvas de grandes proporções.
“Ao rodar 20 previsões, das quais 18 apontam para um evento meteorológico extremo e as outras duas não, por exemplo, o meteorologista terá muito mais confiança para fazer suas previsões e decidir se é necessário enviar ou não um alerta para a Defesa Civil sobre um possível fenômeno extremo”, explicou.
Os primeiros novos modelos meteorológicos gerados pelo novo supercomputador, que foi adquirido com recursos da FAPESP e do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), serão gerados para efeito de teste este mês. O sistema também será utilizado para pesquisar as novas gerações de modelos que serão utilizados para fazer previsões de mudanças climáticas no futuro.
