Como é feita a previsão do tempo? Da observação á previsão
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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.
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- 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.
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- 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
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- 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.
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- 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
- 24. MODELAGEM NUMÉRICA DA ATMOSFERA
- 25. 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.
- 32. SUPERCOMPUTADORES Million-Core SpiNNaker supercomputer. Source: The University of Manchester
- 33. Dados coletados: termômetros, satélites, radiossondas ... PREVISÃO DO TEMPO!!! Temperatura máxima, mínima, chuva, umidade relativa etc – TV, rádio, internet SUPERCOMPUTADORES
- 35. Mas qual o caminho até a previsão do tempo? Observação Previsão A M S A – Assimilação ; M – Modelagem ; S - Supercomputadores
- 39. Mas qual o caminho até a previsão do tempo? Observação Previsão A M S A – Assimilação ; M – Modelagem ; S - Supercomputadores
- 40. CONCLUSÕES
- 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]
- 44. FIM
- 45. VAMOS VISITAR A ESTAÇÃO?
Notas do Editor
- 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.