O documento descreve o processo de previsão do tempo, começando pela observação de dados meteorológicos, assimilação desses dados, modelagem numérica da atmosfera usando supercomputadores, resultando em previsões do tempo.
Como é feita a previsão do tempo? Da observação á previsão
1.
2. Como é feita a previsão
do tempo?
Da observação à previsão
Samantha Martins
Meteorologia – Estação
Meteorológica do IAG-USP
3. Sobre mim: Samantha Martins Almeida,
meteorologista da Estação Meteorológica do
IAG-USP.
A Estação Meteorológica do IAG-USP foi fundada em
1933, realizando observações meteorológicas
ininterruptamente desde sua fundação.
6. Meteorologia
Consultoria
Setor energético: energia eólica,
energia solar e hidrelétricas
Agricultura
Arquitetura e UrbanismoEstudos de Impacto
Ambiental
Meteorologia Forense
Previsão do tempo e
do clima
Planejamento de atividades
pessoais
Planejamento de atividades
econômicas
Prevenção de desastres
Observação e
Monitoramento do
tempo e do clima
Ensino e Pesquisa
nas diferentes
subáreas
12. 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
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
13. 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
15. 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.
20. ASSIMILAÇÃO DOS DADOS OBSERVADOS
Combinação de observação + previsão para ajudar a preencher locais onde
não há observação (oceanos, desertos, áreas afastadas, etc).
21. ASSIMILAÇÃO DOS DADOS OBSERVADOS
Exemplo de dados assimilados (procedimentos do Met Office)
22. Mas qual o caminho até a previsão do
tempo?
Observação
Previsão
Modelagem numérica da
atmosfera
26. 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
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.
27. MODELAGEM NUMÉRICA DA ATMOSFERA
Klara Dan Von
Neumann, uma das
principais
programadoras do
ENIAC
Linguagem Matemática (Equações) Linhas de comando (programação)
28. Mas qual o caminho até a previsão do
tempo?
Observação
Previsão
Supercomputadores
30. 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)
Apenas 1s!
Peter Lynch e Oliver Lynch (2008)
31. 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.
41. - 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
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.
CONCLUSÕES
43. 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
possível baixar em formato .pdf]
Even with the many observations we receive we do not have enough information to tell us what the atmosphere is doing at all points on and above the Earth's surface.
There are large areas of ocean, inaccessible regions on land and remote levels in the atmosphere where we have very few, or no, observations. To fill in the 'gaps' we can combine what observations we do have with forecasts of what we expect the conditions in the atmosphere to be. This is a process called data assimilation and gives us our best estimate of the current state of the atmosphere - the first step in producing a weather forecast.
Without data assimilation, any attempt to produce reliable forecasts is almost certain to end in failure.
Even tiny changes in the atmospheric conditions can lead to drastically different weather patterns after only a short time, so it is vital that the current state of the atmosphere is represented as accurately as possible. This process is highly mathematical and takes the supercomputer longer to accurately estimate the current atmospheric state than it does to actually make the forecast.
Our scientists are continually working to improve our understanding of atmospheric processes, so they can be better simulated in our forecast model, the Unified Model, and ultimately, lead to more accurate forecasts.
Each numerical weather prediction produced involves billions of mathematical calculations. Powerful supercomputers are required to be able to do these calculations as quickly as possible.