MODELOS NUMÉRICOS E A PREVISÃO DO TEMPO
GRADES DE CÉLULAS TRIDIMENSIONAIS

Por Cap Herman Junior

Uma grande curiosidade entre os navegadores, hoje em dia, é como os modelos climáticos podem prever os próximos dias.

Também chamados de "Modelos Numéricos ou Matemáticos", eles dividem nossa atmosfera em grades tridimensionais para ler informações meteorológicas e prever futuros movimentos atmosféricos. Os modelos alimentam supercomputadores, que realizam os cálculos baseados em “dados iniciais” com informações de satélites, balões meteorológicos, boias meteorológicas, radares, entre outros, mas neste texto o foco será em como esse processo é feito, para que os modelos possam alimentar computadores e prever possíveis etapas futuras em nossa atmosfera.

Muitas vezes vemos os modelos atuando na TV quando os furacões ameaçam cidades costeiras ao redor do mundo, mas ficamos confusos com a imagem do espaguete com linhas que parecem ter direções semelhantes, mas ainda confusas. De “Bons Ventos” a grandes tempestades e furacões, os modelos podem melhorar nossa experiência no mar, além de ajudar a nos manter seguros.

O que são modelos climáticos?

Os modelos climáticos, também conhecidos como "Previsão Numérica do Clima", estão no coração das previsões meteorológicas modernas atualmente. Existem muitos aplicativos para smartphones que realizam essa tarefa muito bem, mostrando informações que podem nos ajudar significativamente a melhorar nossa segurança enquanto navegamos.

São basicamente simulações do estado futuro da atmosfera e mostram o que esperamos ver nos dias seguintes.
Alta tecnologia de processamento de dados é usada para realizar esses cálculos em alta velocidade, resultando em simulações que podem abranger todo o planeta e também se estender por até duas semanas no futuro.
Trilhões de cálculos podem fornecer milhões de observações e uma imagem tridimensional da aparência da atmosfera em algum momento no futuro pode ser produzida a partir do resultado de todo esse processo de simulação computadorizada.

Como essa análise é realizada?

Os modelos climáticos, usam a boa e velha física através dos sistemas de equações diferenciais, que em detalhes são: movimento de fluidos, termodinâmica, transferência radiativa e química.
O processo de cálculo é fenomenal. Conforme mencionado no início deste artigo, os modelos dividem o planeta e a atmosfera em grades de células tridimensionais.
Cada uma dessas células (unidades) é mapeada para quantidades, como temperatura, umidade, pressão, vento e radiação, utilizando como base para estudo o movimento físico dos gases e líquidos e a transferência, reflexão e absorção de energia entre elas. Como os valores dessas quantidades estão constantemente mudando, eles são avaliados e calculados pelos modelos em módulos. Em uma longa coluna de células da grade, é possível encontrar módulos para processos de condensação, precipitação, radiação, turbulência, evaporação e superfície.
O tamanho dessas células define a resolução do modelo, pois quanto menor o tamanho dessas células, maior o nível de detalhes que os modelos apresentam.

Importante lembrar que a radiação solar funciona como alimento que move o tempo e quase toda a energia que se move em nossa atmosfera vem do sol. Portanto a radiação exerce um grande papel na análise das células 3D.

Também podemos chamar de método quantitativo essa análise das células, pois são avaliadas as quantidades dessas células e as diferenças entre elas. É através dessa análise, das diferenças entre as quantidades de cada célula, que se torna possível prever as variações do tempo. Os valores dentro das células mudam também conforme a altitude, pressão, latitude e longitude, isso permite que esses dados sejam enviados aos supercomputadores, já mencionados anteriormente, e baseado nas avaliações em tempo real e nos trilhões de cálculos, o resultado é uma simulação das prováveis mudanças do tempo. Essa quantidade enorme de cálculos é realizada para que toda e qualquer situação seja analisada. Até mesmo características avaliadas para a região, que não correspondam a uma situação do momento, mas análise através de anos de estudo climático, como vemos no Atlas de Cartas Piloto da D.H.N., são levadas em consideração. Como resultado, os modelos vão a cada dia minimizando as margens de erro e acertando cada vez mais.

O ECMWF (Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo), também conhecido como Modelo Europeu e o GFS (Sistema Global de Previsões), conhecido como Modelo Americano, estão entre os melhores e mais precisos modelos climáticos do mundo. O modelo climático europeu, em média, lidera a luta.

Cada vez mais, indivíduos de todo o mundo estão sendo expostos a essa tecnologia, tornando mais seguro trabalhar e se divertir no mar. Contudo uma análise local, sempre somada à tecnologia, pode aumentar ainda mais as chances de acerto na previsão que fazemos antes de sair ao mar.

Uma aventura tecnológica 3D que além de fascinante, certamente está ajudando milhões de pessoas a entenderem e a se adaptarem com às forças incríveis da natureza.

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