Como é feita a previsão do tempo?

Da observação à previsãoDa observação à previsão

Samantha MartinsMeteorologia – Estação

Meteorológica do IAG-USP

Sobre mim: Samantha Martins Almeida, meteorologista da Estação Meteorológica do IAG-USP.

A Estação Meteorológica do IAG-USP foi fundada em A Estação Meteorológica do IAG-USP foi fundada em 1933, realizando observações meteorológicas ininterruptamente desde sua fundação.

METEOROLOGIA: Estudo dos Meteoros

Olhando com cuidado no dicionário, podemosobservar múltiplas definições!

Meteorologia

Consultoria

Setor energético: energia eólica, energia solar e hidrelétricas

AgriculturaArquitetura e UrbanismoEstudos de Impacto

Ambiental

Meteorologia Forense

Observação e Monitoramento do tempo e do clima

Ensino e Pesquisa nas diferentes Meteorologia

Previsão do tempo e do clima

Planejamento de atividades pessoais

Planejamento de atividades econômicas

Prevenção de desastres

tempo e do clima nas diferentes

subáreas

Previsão do tempo: carro chefe da Meteorologia

Mas qual o caminho até a previsão do tempo?

ObservaçãoPrevisão

Observação

OBSERVANDO O TEMPO E O CLIMAOBSERVANDO O TEMPO E O CLIMA

OBSERVANDO O TEMPO E O CLIMA

OBSERVANDO O TEMPO E O CLIMA:Estação Meteorológica

OBSERVANDO O TEMPO E O CLIMA:Estação Meteorológica

-Padrão Internacional: OMM (ou WMO –World Meteorological Organization –Organização Meteorológica Mundial)

- Possui um código junto a OMM (83004)

-Não pode mudar sua localização -Não pode mudar sua localização geográfica

-A OMM estabelece procedimentos para que possa ser instalada corretamente: grama aparada, abrigo meteorológico na altura correta, área cercada, itens pintados de branco, etc

OBSERVANDO O TEMPO E O CLIMA:Estação Meteorológica

A Estação Meteorológica do IAG-USP tem 82 anos de funcionamento! Para que uma estação meteorológica seja considerada climatológica, ela tem que ter pelo menos 30 anos de funcionamento.

Climatológica: Significa que descreve o clima do local

OBSERVANDO O TEMPO E O CLIMA:Estação Meteorológica

OBSERVANDO O TEMPO E O CLIMA:Tempo x Clima

No contexto da meteorologia, tempo significa as condições da atmosfera em um local e momento específicos.

O clima de um local é portanto o padrão regular das variações das condições do tempo. Toda vez que falamos da palavra clima, podemos associá-la as condições meteorológicas médias daquele lugar.

OBSERVANDO O TEMPO E O CLIMA:Experiência pessoal

Mas qual o caminho até a previsão do tempo?

ObservaçãoPrevisão

Assimilação dos dados observados

ASSIMILAÇÃO DOS DADOS ASSIMILAÇÃO DOS DADOS OBSERVADOS

ASSIMILAÇÃO DOS DADOS OBSERVADOS

ASSIMILAÇÃO DOS DADOS OBSERVADOS

Combinação de observação + previsão para ajudar a preencher locais onde não há observação (oceanos, desertos, áreas afastadas, etc).

ASSIMILAÇÃO DOS DADOS OBSERVADOS

Exemplo de dados assimilados (procedimentos do Met Office)

Mas qual o caminho até a previsão do tempo?

ObservaçãoPrevisão

Modelagem numérica da atmosfera

MODELAGEM NUMÉRICA DA ATMOSFERAATMOSFERA

MODELAGEM NUMÉRICA DA ATMOSFERA

MODELAGEM NUMÉRICA DA ATMOSFERA

MODELAGEM NUMÉRICA DA ATMOSFERA

- Muita complexidade nos cálculos!- Já no início do século XX, alguns matemáticos tentaram fazer esses cálculos e muitos chegaram a conclusões pessimistas.- Em 1945, surge o ENIAC, considerado o primeiro computador. Ele possibilitou a primeira previsão do computador. Ele possibilitou a primeira previsão do tempo! Ele pesava 27 toneladas, tinha dimensões aproximadas de 2.4 m × 0.9 m × 30 m, ocupava uma área de 167m² e consumia 150 kW de eletricidade.

MODELAGEM NUMÉRICA DA ATMOSFERA

Klara Dan Von Neumann, uma das

principais programadoras do

ENIAC

Linguagem Matemática (Equações) Linhas de comando (programação)

Mas qual o caminho até a previsão do tempo?

ObservaçãoPrevisão

Supercomputadores

SUPERCOMPUTADORES

SUPERCOMPUTADORES

- Muitos avanços tecnológicos desde 1945!-A primeira previsão do tempo, feita pelo ENIAC, foi feita com uma versão mais simplificada das equações.-A previsão de 24h demorou 24h para ficar pronta! Ou seja, não tinha finalidade prática (apenas para estudo, avaliação)avaliação)

Apenas 1s!

Peter Lynch e Oliver Lynch (2008)

SUPERCOMPUTADORES

- Hoje são usadas menos simplificações e os cálculos são feitos em uma grade mais refinada (mais pontos);- Hoje também existe uma rede maior de observações meteorológicas. -Os dados observados são usados como CONDIÇÃO INICIAL para que os modelos possam começar a resolver as equações.

SUPERCOMPUTADORES

Million-Core SpiNNaker supercomputer. Source: The University of Manchester

Dados coletados:

termômetros, satélites,

radiossondas ...

SUPERCOMPUTADORES

PREVISÃO DO TEMPO!!!

Temperatura máxima, mínima, chuva, umidade relativa etc – TV, rádio, internet

SUPERCOMPUTADORES

Mas qual o caminho até a previsão do tempo?

ObservaçãoPrevisão

SObservação

A MS

A – Assimilação ; M – Modelagem ; S - Supercomputadores

PREVISÃO DO TEMPO

PREVISÃO DO TEMPO

PREVISÃO DO TEMPO

Mas qual o caminho até a previsão do tempo?

ObservaçãoPrevisão

A MS

A M

A – Assimilação ; M – Modelagem ; S - Supercomputadores

CONCLUSÕES

- O controle de qualidade dos dados é importantíssimo- Cuidado em todas as etapas do processo de previsão do tempo-A previsão do tempo é um conjunto de procedimentos-Os meteorologistas atuam em todas as etapas da

CONCLUSÕES

-Os meteorologistas atuam em todas as etapas da processo, operacionalmente ou através da pesquisa acadêmica- A pesquisa acadêmica visa melhorar cada etapa do processo, para que a previsão seja cada vez mais confiável.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

http://weather.ou.edu/~scavallo/classes/metr_5004/f2013/lectures/NWP_LecturesFall2013.pdfhttp://rams.atmos.colostate.edu/at540/fall03/fall03Pt7.pdfhttps://www.metoffice.gov.uk/learning/making-a-forecast/first-stepshttp://www-history.mcs.st-and.ac.uk/HistTopics/Weather_forecasts.htmlhttps://www.metoffice.gov.uk/news/in-depth/supercomputershttp://meteoropole.com.br/2017/10/o-eniac-e-a-primeira-previsao-do-tempo-parte-1/http://meteoropole.com.br/2017/10/o-eniac-e-a-primeira-previsao-do-tempo-parte-2/http://meteoropole.com.br/2017/10/o-eniac-e-a-primeira-previsao-do-tempo-parte-3/http://meteoropole.com.br/2018/03/o-eniac-e-a-primeira-previsao-do-tempo-parte-4/http://meteoropole.com.br/2018/03/o-eniac-e-a-primeira-previsao-do-tempo-parte-4/http://meteoropole.com.br/2017/05/voce-nunca-ouviu-falar-dela-mas-ela-e-uma-das-responsaveis-por-termos-boas-previsoes-do-tempo-hoje/https://www.top500.org/news/neuromorphic-supercomputer-hits-a-million-cores/

SITES PARA VISITAR

Site da Estação Meteorológica do IAG-USP: www.estacao.iag.usp.br [cadastre seu e-mail em nossa lista]

Onde rever esses slides: www.meteoropole.com.br [é Onde rever esses slides: www.meteoropole.com.br [é possível baixar em formato .pdf]

FIM

VAMOS VISITAR A ESTAÇÃO?