O Brasil dispõe, desde setembro, de um novo sistema computacional em operação capaz de gerar previsões do tempo e do clima com mais precisão. Fruto de uma parceria entre o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e a comunidade acadêmica nacional e latino-americana, o Modelo para Previsões de Oceano, Terra e Atmosfera (Monan) simula o comportamento futuro da atmosfera, dos oceanos, da superfície e do solo usando equações e dados em tempo real.
Uma de suas principais características é a capacidade de antecipar em 11 dias, de forma bastante confiável, a ocorrência de tempestades, ondas de calor, frentes frias, secas e outros eventos extremos, dando margem para que os órgãos de proteção civil emitam alertas. O sistema tem resolução espacial de aproximadamente 10 por 10 quilômetros (km) e suas informações são atualizadas duas vezes por dia.
“O Monan traz para o Brasil o estado da arte em termos de modelagem e informações meteorológicas”, declarou o físico Saulo Freitas, que lidera o projeto de desenvolvimento do sistema no Inpe, ao programa Hora da Ciência, o podcast da revista Poraquê. “Estamos chegando ao nível de competitividade internacional na geração de informações de tempo e clima, com maior acuidade, acurácia e antecedência temporal.”
O novo sistema computacional, segundo o pesquisador, deverá colocar as previsões meteorológicas feitas no Brasil no mesmo nível de precisão daquelas fornecidas por instituições de referência da Europa e dos Estados Unidos.
Um modelo de previsão do tempo e do clima nada mais é do que um programa de computador que simula o comportamento futuro da atmosfera. Para isso, ele emprega equações físicas (relações matemáticas que descrevem as leis da natureza e o comportamento dos fenômenos físicos) e dados coletados por estações meteorológicas, radares e satélites. A diferença entre previsão do tempo e do clima é a escala temporal do prognóstico. Enquanto a primeira (tempo) foca no estado da atmosfera em curto prazo, de horas até cerca de duas semanas, a segunda (clima) analisa o comportamento médio e os padrões da atmosfera em longo prazo, de meses a anos.
Modelos mais modernos e com estrutura de processamento mais potente, como o Monan, geram resultados mais certeiros, detalhados e confiáveis. Ele é executado em um novo supercomputador que começou a funcionar no Inpe no início do ano. O equipamento, cujo nome, Jaci, foi escolhido em votação popular, tem capacidade de processamento entre cinco e seis vezes superior ao sistema anterior, o Tupã.
Instalado na unidade do Inpe em Cachoeira Paulista, no interior paulista, o Jaci é o primeiro de quatro supercomputadores previstos no âmbito do projeto Renovação da Infraestrutura de Supercomputação (Risc) do Inpe. Os próximos equipamentos estão previstos para iniciar operação em 2028.
Vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), o instituto é a unidade de pesquisa do governo brasileiro responsável por desenvolver a ciência, a tecnologia e os modelos computacionais de previsão do tempo e de estudos climáticos no país. O Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do Inpe integra uma rede formada por 17 instituições credenciadas pela Organização Mundial de Meteorologia (OMM) para produção de previsões sazonais globais.
Código aberto e acesso livre
O Monan foi projetado para substituir o antigo modelo brasileiro de previsão conhecido como pela sigla BAM (Brazilian Global Atmospheric Model), que será desativado gradativamente. Além de auxiliar na emissão de alertas antecipados para eventos climáticos, o novo sistema dará informações úteis para o planejamento agrícola. Também divulgará estimativas mais detalhadas do volume de chuvas em bacias hidrográficas estratégicas para o abastecimento de água e a geração de energia.
Outra particularidade do Monan, destaca Freitas, é que ele foi concebido de forma comunitária, com o envolvimento de instituições acadêmicas nacionais e internacionais, e é baseado em software livre, com acesso público e gratuito via internet. “Qualquer pessoa ou grupo poderá baixar o código computacional, executar o programa e encontrar áreas que possa contribuir para aprimorar o sistema”, informou o pesquisador do Inpe. “Ou seja, podemos aproveitar a expertise espalhada pelo Brasil para aprimorar a previsão de tempo e oferecer um melhor serviço à população.”
O pesquisador explicou ao podcast da Poraquê o que significa a resolução espacial de 10 por 10 km do Monan. “A atmosfera é um fluido contínuo que escorre sobre o planeta. Nós a fatiamos em quadrículos de 10 por 10 quilômetros, como se fossem os pixels de uma máquina fotográfica. Desta forma, conseguimos dar informações meteorológicas nesses quadrículos por todo o planeta”, explica o pesquisador.
A resolução de um modelo é relevante pois quanto menor a distância dos pontos calculados maior a capacidade de identificar variações meteorológicas em certa região do globo. Uma nova versão já em desenvolvimento do Monan terá resolução ainda menor, de 5 por 5 km, o que equivale a um detalhamento 16 vezes maior em relação ao BAM. Quando estiver operacional, será possível, por exemplo, fazer previsões mais precisas de diferentes áreas da região metropolitana de São Paulo.
Nos próximos anos, o escopo de entregas do Monan será ampliado. Serão criadas previsões de curto prazo (cinco dias), subsazonal (até 60 dias), sazonal (seis meses), climática (cenários de longo prazo) e nowcasting, que são prognósticos de curtíssimo prazo (até seis horas). “Nossa meta é ser a melhor previsão de tempo para a América Latina”, disse Freitas ao Hora da Ciência.