quinta-feira, 6 de agosto de 2009

Sol,lua,satélites e radares:a evolução na previsão meteorológica

Produtos de Satélites Meteorológicos



Por Andréa Morais
Desde os primórdios, a meteorologia é importante na vida do homem para se proteger de seu meio ambiente. Há 4000 anos a.C. já eram feitas observações meteorológicas. Uma placa de barro da época com o inscrito “Quando um anel circunda o Sol, chuva cairá”, pode ser vista no acervo do Museu de Londres. Hoje em dia, o uso da tecnologia para a previsão da meteorologia é imprescindível. Computadores de última geração, satélites, radares e muitos outros equipamentos, além de profissionais qualificados garantem a qualidade do serviço.
Já eram os tempos, em que fazíamos previsões ao observar a posição dos Astros para sabermos se iria chover ou fazer sol. Até mesmo, porque a meteorologia hoje, prevê muito além. O desenvolvimento do ser humano sem a preocupação com o meio ambiente aumentou as possibilidades climáticas da natureza, aumentando os ciclones, terremotos, entre outros fenômenos. “Estas ocorrências estão associadas com a dinâmica do Clima que modula os fenômenos meteorológicos ocorrentes em nosso Planeta. Nas últimas décadas houve um aumento significativo do desmatamento, queimadas, atividades industriais e emissões de CO2. Isso está contribuindo para o aumento da temperatura média do Planeta. Temos que nos conscientizar da necessidade de preservar o meio ambiente. Reciclar, economizar energia, combustível. Talvez mudar o estilo consumista de vida”, alertou Nélson Ferreira, presidente do Sistema Brasileiro de Meteorologia (SBMET).

O serviço meteorológico contribui para o desenvolvimento sustentável do País realizando previsões do tempo e do clima. “As previsões de tempo orientam os setores produtivos de nossa sociedade como, a atividade agrícola, a geração de energia, os meios de transporte, a saúde, a defesa civil, o turismo, e o dia-a-dia da população”, concluiu Nélson Ferreira. 

A confiança no serviço de meteorologia faz algumas pessoas utilizarem as previsões como uma ferramenta de trabalho. “Costumo usar o serviço meteorológico para saber como estará o tempo na data que vou realizar um evento, a previsão ajuda a me preparar”, disse Ludmila Guerra, Produtora Cultural, moradora de Cabo Frio. Há outras que apesar de confiar não fazem uso dele. “Acho o serviço de meteorologia bastante preciso, mas, não tenho o hábito de utilizar, me baseio na minha temperatura” respondeu Luiz Antônio de Morais, Administrador, morador de Belford Roxo.

Curiosidades
Foi Aristóteles quem escreveu o primeiro tratado de meteorologia. A invenção do termômetro e do anemômetro por Galileu, em 1590 e do barômetro (mede a pressão atmosférica) por Torricelli em, 1644, permitiram a instalação de algumas estações de observações meteorológicas na Itália. A partir daí, passou-se a explicar os fenômenos observados, anteriormente tidos como de origem sobrenaturais, embasados nos trabalhos científicos de Boyle, em 1659, sobre a relação entre volume e pressão do ar; Hadley em, 1735, sobre a influência da rotação da terra nos ventos alísios; Franklin, em 1752, em eletricidade atmosférica; Lavoisier, em 1783, sobre a composição do ar.
Fonte: É possível resgatar o tempo perdido? 
O avanço da Meteorologia
A história da meteorologia pode ser lida em diversos livros, mas, o artigo, “É possível resgatar o tempo perdido?”, de Antônio Divino Moura, Ph.D. em meteorologia e atual Diretor Geral do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET); foi a base do meu estudo para esta reportagem. 

A descoberta do telégrafo possibilitou realizar a transmissão de informações meteorológicas para a preparação de cartas sinóticas e sua divulgação. Em 1845, na Holanda ocorreu a primeira divulgação de previsão meteorológica.De 1920 a 1950, a regularidade das observações da alta atmosfera, com o uso da radiossonda (balões de ar superior), permitiu o desenvolvimento da teoria das ondas, formulada por Rossby e colaboradores da Universidade de Chicago. As observações feitas a bordo de navios puderam ser transmitidas para o serviço de meteorologia, após a invenção do rádio. O radar meteorológico foi inventado durante a Segunda Guerra Mundial, o invento foi muito útil, para a observação, localização e acompanhamento da evolução de fenômenos catastróficos.

De 1950 até nossos dias. Os métodos físicos e numéricos na previsão do tempo superaram a metodologia experimental. O primeiro a aplicar os princípios físicos na previsão foi Bjerknes, em 1904. Mas somente com a chegada dos computadores é que houve um grande impulso na previsão numérica de tempo. “A previsão hoje é feita por meio de modelos, codificados em computadores (são softwares com códigos de aproximadamente meio milhão de linhas de programação). Estes modelos codificam as leis da física e da dinâmica atmosférica e oceânica, tais como lei da conservação da massa, conservação da energia, lei de Newton e dos movimentos. A ideia de que se poderia fazer previsão utilizando estas leis foi inicialmente proposta por Lewis Richardson, em 1922. Demandou a existência de computadores capazes de efetuar cálculos complexos bem rápidos. A primeira previsão utilizando esta proposta foi feita em 1950, na Universidade de Princeton por, Jule Charney, Fjortoft e John Von Neumann, que construiu um dos primeiros computadores, denominado ENIAC (electronic and numerical intergator and calculator), que utilizava válvulas ao invés de circuitos e chips utilizados hoje em computadores modernos. A meteorologia demanda de supercomputadores para desempenhar bem estas tarefas de previsão de tempo. Agora mais ainda, para os estudos de variação e mudanças climáticas”, explicou Antônio Divino Moura. A chegada do Satélite Meteorológico, em 1960, colocou a Meteorologia na era espacial.

No Brasil
De acordo com Antônio Divino Moura, as atividades meteorológicas no Brasil iniciaram durante a ocupação holandesa no século XVII, com a implantação dos primeiros postos de observação, em Olinda. A Marinha empreendeu um trabalho sistemático a partir de 1862, constituindo, em 1888, a sua Repartição Central de Meteorologia, onde houve a primeira tentativa de previsão do tempo. Enquanto isso, atividades de pesquisa no Observatório Nacional do Castelo foram realizadas sob a orientação de Henrique Morize, considerado o Pai da Meteorologia Brasileira, produziu o primeiro esboço climatológico do país, em 1891.

Em 1909, o governo unificou as atividades do Observatório Nacional com as redes de observação da Marinha e do Telégrafo Nacional, criando a Diretoria de Meteorologia e Astronomia, no Ministério da Agricultura, Indústria e Comércio. A meteorologia ganhou impulso com ampliação de rede climatológica, com ótimos instrumentos e normas de trabalho. 

A primeira previsão do tempo foi realizada, em 1913, com a publicação do artigo, “Previsão do Tempo”, no Jornal do Comércio, de autoria do meteorologista Sampaio Ferraz. Previsões para o antigo Distrito Federal e Estado do Rio de Janeiro passaram a ser publicadas, rotineiramente, a partir de 1917. Em 1921 surgiu um órgão independente desmembrado do Observatório Nacional, “Diretoria de Meteorologia”, dentro do Ministério da Agricultura, transformando-se, hoje, no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Na mesma época, iniciou a criação de um posto de sondagens por meio de pipas, em Alegrete. O Serviço de Meteorologia da Marinha foi reformado e ampliado, e os serviços de Meteorologia Agrícola e Previsão de Enchentes de rios foram iniciados.

Na década de 50, as previsões eram baseadas na análise das cartas sinóticas de superfície. A confecção destas cartas só foi possível graças às informações colhidas em todas as estações meteorológicas do mundo aos Centros Nacionais de Previsão. O grande avanço no setor de telecomunicações é que tornou esta operação possível. Nessa época, o Brasil contava com cerca de 150 estações de superfície mantidas pelo INMET. Apesar da existência dessa rede de observações, os previsores se surpreendiam com modificações do tempo bem diferentes daquelas previstas. “Isto ocorre porque os fenômenos meteorológicos observados na superfície são profundamente influenciados pelo estado termodinâmico e dinâmico da atmosfera acima do solo, principalmente até cerca de 20 km”, relevou Divino Moura. Com a expansão da aviação, o crescimento e diversificação da agricultura, o início de problemas ambientais e poluição do ar, a necessidade de previsões de tempo com maior confiabilidade cresceu. 

Conforme Antônio Divino, o INMET da década de 30 é totalmente diferente na grande maioria dos aspectos considerados ao atual INMET. “Seu corpo técnico e cientifico é bem maior e mais capacitado. Atualmente, as comunicações que eram feitas por teletipo, telex, correios, hoje são feitas entre computadores. Utilizamos todas as facilidades da internet. As estações denominadas convencionais continuam com a mesma tecnologia e instrumental (e isto é importante para a continuidade histórica dos dados para a pesquisa). A "memória do clima do Brasil" está contida nestes dados, com as medições que vão até cerca de 100 anos atrás. Há registros em alguns locais desde a época do império. Nos últimos 3 anos, o INMET tem modernizado sua rede com a adição de estações meteorológicas automáticas, que coletam e reportam, de hora em hora, diretamente a toda a sociedade na internet” salientou Divino Moura.

Previsão Meteorológica
Segundo Divino Moura, a distribuição de continentes e oceanos, os processos de atrito, de radiação e evaporação nas superfícies. Faz com que o estudo dos movimentos atmosféricos e seus efeitos sobre as atividades humanas seja uma tarefa altamente complexa, por requerer a solução de muitas equações. Para uma previsão do tempo com alguns dias de antecedência, precisa da execução de milhares de cálculos complexos. É por este motivo que o problema da previsão do tempo é altamente exigente em termos de supercomputadores. As contribuições que decisivamente aumentaram a capacidade de previsões foram feitas, neste século, por Bjerknes, Rossby e Charney, exatamente por estarem baseadas na busca de explicações para os fenômenos predominantes na atmosfera de latitudes temperadas e altas.

A previsão do tempo demanda de dados meteorológicos numa área desde a superfície da Terra, até cerca de 30 km de altitude, num certo horário (dito sinótico) e a sua transmissão imediata ao centro previsor. A qualidade de previsão depende fundamentalmente da qualidade das informações coletadas, da sua densidade espacial e frequência de coleta. Em áreas de fácil acesso não há desafio na instalação e manutenção de estações, ao contrário das áreas de difícil acesso e das regiões oceânicas, nas quais é necessário recorrer ao uso de navios, aeronaves e sondagens efetuadas por satélites. “A previsão do tempo no Brasil, atualmente é confiável para até 7 dias, de forma Determinística, (informa a temperatura) e até 15 dias como indicativo de tendências. Já a previsão Climática Sazonal, (Indica a probabilidade das chuvas ou temperaturas, para o período previsto. até 3 meses, feita de modo probabilístico com modelos dinâmicos da atmosfera. Temos tido bons acertos para a região Nordeste (na época da estação chuvosa de março a maio) e um pouco na região Sul. Nas regiões do Centro-Oeste e Amazônia, também para cerca de 3 meses com a ajuda dos Modelos Estocásticos, (associam os modelos dinâmicos com séries temporais de variáveis meteorológicas.) usados aos dados meteorológicos do passado”, ressaltou Divino.

As condições necessárias para alimentar um modelo da previsão numérica principalmente num país como o Brasil, com baixa densidade de estações de sondagens do ar superior e com enormes áreas oceânicas adjacentes, que têm uma influência direta no tempo, não podem dispensar as informações que somente os satélites são capazes de fornecer. Para traduzir estas observações em dados meteorológicos, requer atenção especial, dado a sua complexidade.

Após o recebimento dos dados pelo centro previsor, as cartas sinóticas (meteorológicas) são elaboradas automaticamente por meio de programas de computador e graficadas com softwares especializados. O INMET utiliza um software denominado Visitview, mas há outros utilizados nos vários centros de previsão em todo o mundo e são analisadas pelo meteorologista, que as refina e as traduz na linguagem acessível ao usuário. “Os softwares de visualização GRADS e o Visual Weather, programas que decodificam os modelos matemáticos (são gerados em códigos) e apresentam no formato de mapas. O Visitview é um programa de comunicação interativo, em tempo real, portanto uma ferramenta didática que permite a visualização à longa distância de produtos meteorológicos como mapas dos modelos matemáticos, imagens de satélites, de radares e outros produtos, usando microcomputadores. No INMET utilizamos os modelos matemáticos MBAR (Modelo Brasileiro de Alta Resolução), para gerar os mapas de previsão, desenvolvido pela Deutscher Wetterdienst (DWD) que é o Serviço Meteorológico Alemão e foi implementado no INMET, em dezembro de 1999, pela parceria técnico-científica entre as duas instituições. O MBAR é processado duas vezes ao dia para um período de 120 horas de prognóstico”, informou Luiz Cavalcanti, meteorologista e Chefe do CAPRE/INMET (Centro de Análise e Previsão do Tempo).

A meteorologia é muito mais importante no nosso dia-a-dia, do que o simples fato de saber que roupa vestir e o que levar na mala ao viajar. Os dados meteorológico-climatológicos são indispensáveis nas decisões tomadas para a Agricultura. A informação meteorológica é vital para a segurança das operações aéreas, para a eficiência das operações de vôo e são decisivas no melhor aproveita mento do espaço aéreo. Além de serem de extrema importância para a Marinha e Defesa Civil. “Quanto mais pudermos informar as comunidades com alertas e alarmes, teremos mais condições de evitar danos às pessoas e bens”, disse Marcio Moura Motta, Major BM QOC/95, Coordenador Operacional de Defesa Civil do Município do Rio de Janeiro. Com o crescimento populacional estaremos cada vez mais vulneráveis e expostos a condições de tempo severas, a exemplo das enchentes em Santa Catarina, na Amazônia e Nordeste recentemente. “Um serviço de meteorologia de excelência é capaz de apoiar decisivamente as ações das Defesas Civis dos Estados e Municípios. Isto já vem ocorrendo e estamos melhorando as previsões e amplificando os canais de comunicação com os órgãos de governo e da sociedade civil nestes aspectos”, afirmou Divino Moura. 

A colocação de satélites meteorológicos em órbita ao redor da terra foi o último grande evento no desenvolvimento da meteorologia moderna e previsão do tempo. "Eles são essenciais no sistema mundial de observações meteorológicas. Não deixam passar despercebidos dos meteorologistas, tempestades e furacões. É importante ressaltar que a máquina não substitui o meteorologista. Ele passa a ter funções mais nobres como detalhar as previsões por regiões, preparar a sua divulgação, acompanhar o desempenho do modelo previsor e realimentar os pesquisadores para o desenvolvimento de melhores modelos”, ressaltou Divino Moura.

Com o avanço tecnológico, as previsões têm ficado cada vez mais precisas. “A margem de erro de uma previsão meteorológica está entre 5% e 10%. A dinâmica da atmosfera é o motivo dos erros nas previsões. Praticamente todas as grandes redes, em especial a Rede Globo, Record, TV Brasil e Rede TV, fornecem a previsão do tempo e do clima utilizando dados do INMET”,enfatizou Luiz Cavalcanti.

Ferramentas Utilizadas
Existem várias ferramentas utilizadas nas previsões meteorológicas. De acordo com José Mauro de Rezende, Coordenador Geral de Sistema de Comunicação do INMET, as observações podem ser feitas por satélites geoestacionários, ou de órbita geosincrona, (localizados a 36.000 km de altitude) e são operados por diversos paises. USA, França, China, Japão e Rússia.

“Há também as Estações de Radiossondagem, medem temperatura, pressão, umidade do ar, direção e velocidade do vento a cada minuto, por meio de um balão de látex, preenchido com gás Helio, acoplado a um transmissor com os seus sensores. À medida que o balão sobe, ele transmite os dados para um receptor e após a explosão do balão e término da sondagem, a mensagem gerada é enviada pelo Sistema Mundial de Telecomunicações para todos os países do mundo. Cada conjunto balão/sonda custa US$ 200,00. São feitas duas sondagens diárias”, explicou José Mauro.

O Brasil até o momento não possui Satélites Meteorológicos em operação. “O Satélite experimental SCD (Lançado pelo INPE) ainda está operacional, mas excedeu ao tempo de vida estimado e pode deixar de operar repentinamente. Por outro lado, o Brasil desenvolveu, juntamente com a China, a família de satélites denominada CBERS, dentro do Programa de Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres e no momento estão operando CBERS-2B. Mas a Meteorologia não é feita somente com observações de superfície, radioossondas e satélites. Existe todo um sistema, que congrega a coleta de dados por navios, bóias, aeronaves, computação de alto desempenho, modelos numéricos de tempo e clima, modelos estatísticos, comunicações, boletins e etc., juntos permitem ter a qualidade nas atividades de previsão e estão em permanente progresso tecnológico. Imaginem que no começo do século XX, todas as Estações Meteorológicas do mundo, eram operadas por pessoas, que coletavam os dados nos horários sinóticos e hoje, já temos Estações Automáticas que permitem a coleta ininterrupta de dados”, completou Alaor Moacyr Dall´Antonia Jr. coordenador da CGA/ NMET(Coordenadoria Geral de Agrometeorologia).

INMET: Monitorar para Preservar!
O Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) criado em 1909 é órgão federal de administração direta do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) com a missão de prover informações meteorológicas confiáveis à Sociedade Brasileira e influir construtivamente no processo de tomada de decisão, contribuindo para o desenvolvimento sustentável do País em situações diversas, como no caso de desastres naturais relacionados com inundações e secas extremas que afetam as atividades rotineiras e limitam a sobrevivência.

O instituto é responsável por interligar o Brasil com todos os serviços meteorológicos do mundo, comunicando e recebendo diariamente dados de todos os países, como Membro da Organização Meteorológica Mundial (OMM). E atua como Centro Regional de Telecomunicações de dados meteorológicos na América do Sul, interligando os serviços meteorológicos dos países sul-americanos com o Centro Meteorológico Mundial, nos Estados Unidos.

A partir de 1997, o INMET passou a realizar mensalmente, em sua sede em Brasília, Reuniões Climáticas com meteorologistas dos dez Distritos de Meteorologia, para a elaboração e divulgação do Prognóstico Climático Mensal.

Desde fevereiro de 2004, numa ação integrada entre o INMET e o Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE), o Prognóstico Climático passou a ser feito em consenso pelas duas instituições. 

Fonte: Site do INMET (www.inmet.com.br)

Serviço Qualificado
Centro Europeu de Previsão de Tempo em Médio Prazo (ECMWF) e o americano Centro Nacional de Meteorologia (NMC) são uns dos mais avançados centros de pesquisa do mundo. Segundo Luiz Cavalcanti, o Brasil é o melhor da América Latina. O Diretor do INMET concorda, “A Meteorologia Brasileira evoluiu muito nestes últimos 20 anos. Hoje temos uma base cientifica e tecnológica bem estruturada. Diria que na América do Sul temos uma meteorologia operacional e de pesquisa das melhores, comparada mesmo com vários países mais adiantados no setor. As informações e produtos meteorológicos prestados pelo INMET são de excelente qualidade”, exclamou Divino Moura. A opinião é a mesma do Presidente do SBMET, “Nas últimas décadas a meteorologia brasileira evoluiu consideravelmente, estando entre os poucos países do mundo que conseguem fazer previsão numérica de tempo e clima com alto índice de acerto. Além disto, temos diversas estações terrenas modernas para captar sinais de satélites meteorológicos. Deve-se destacar também que nos últimos anos aumentou consideravelmente o número de estações meteorológicas de superfície e Radioossondas em nosso país. Isto tem um grande impacto na qualidade de nossas previsões que atualmente é tão boa quanto à dos países desenvolvidos”, concluiu Nélson Ferreira.

O avanço tecnológico na meteorologia está crescente, mas o número de profissionais é motivo de preocupação. “Vejo com otimismo o desenvolvimento das observações meteorológicas no País. O maior entrave a um maior desenvolvimento na área se deve aos baixos salários dos profissionais e ao mercado de trabalho (embora potencialmente enorme), tem poucas aberturas. Precisamos ampliar a carreira de ciência e tecnologia e ter maior quadro de pessoal para poder fazer frente às enormes demandas impostas pela sociedade e setor produtivo à meteorologia, principalmente com o crescente problema de aquecimento global e a necessidade de efetuar pesquisas. Para melhor apoiar a agricultura, o setor energético, os recursos hídricos e a saúde pública na adaptação a estas possíveis mudanças”, comentou Divino Moura.

Outra preocupação é a falta de um satélite meteorológico. “Não tem como inibirmos a presença de tempestades, elas fazem parte da própria natureza do "tempo" e na realidade elas têm um papel importante para manter o equilíbrio térmico em nosso Planeta. Por outro lado, temos condições de consolidar o Brasil com um moderno sistema de previsão de tempo que além da modelagem tenha também inúmeras plataformas de observação no oceano e nas florestas, radares meteorológicos e acima de tudo um satélite meteorológico geoestacionário para sistematicamente monitorar o nosso continente. Em síntese, nós cidadãos podemos cobrar uma estrutura melhor e uma eficiência ainda maior dos órgãos públicos que realizam previsão de tempo para que em situações adversas possamos ser informados á priori para nos orientarmos”, observou Nélson Ferreira.

Matéria publicada no Jornal de Sábado, em 15/08/2009

4 comentários:

Anônimo disse...

Ahhhh...eu bem li no jornal de sábado, adorei, gosto muito do assunto! Sabe que quase fiz meteorologia? Ainda bem que fiquei certo das ideias...
Muito legal o seu blog Andreia, continue!Beijasso!

Andréa Morais disse...

Obrigada, pelo comentário. Fiquei feliz por ter gostado. Beijos!!

Anônimo disse...

Olá Andréa, esta matéria sobre meteorologia, me foi muito útil, pois é difícil achar algo em português e era bem o que estávamos precisando, meu grupo de estudo tem como tema de TCC as estações meteorológicas.
Concordo com o(a) amigo(a) de nome complicado acima: Muito legal seu blog!Bjs
Massoueu

Unknown disse...

ola andrea gostei do comentario e tou satisfeito com meu trabalho de investigacao espero que continue assim, thanks