Previsão do tempo tem limites intrínsecos. Mas ainda não os atingimos

Com informações da JGU - 19/02/2024

Uma célula de tempestade se desenvolvendo perto de Passau, no sul da Alemanha, em 2016.
[Imagem: Volkmar Wirth/JGU]

Limites não alcançados

Desastres relacionados com o clima e extremos climatológicos, incluindo rios que transbordam e deslizamentos, bem como ondas de calor e secas, causam perdas trágicas de vidas e custam muito em danos materiais todos os anos. Portanto, as previsões meteorológicas e as medidas de proteção são extremamente importantes e vão se tornar ainda mais relevantes no futuro.

Já se sabe há algum tempo que existe um limite natural para a previsibilidade do tempo, devido às incertezas de sistemas complexos como o clima. A boa notícia é que esse limite ainda não foi alcançado.

O Dr. Michael Riemer e colegas da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz (Alemanha) investigaram a precisão das previsões meteorológicas nos melhores cenários. Segundo seus cálculos, deve ser possível estender o período de previsão em até quatro ou cinco dias em relação aos atuais sete a dez dias das previsões mais confiáveis.

"Ainda há um grande potencial para melhorar ainda mais as previsões meteorológicas para regiões de latitude média," disse o pesquisador. "Mas há também um ponto além do qual uma previsão confiável simplesmente não é possível."

Para as tempestades muito localizadas, a ideia é desenvolver uma previsão do tempo distribuída, uma espécie de meteorologia pessoal.
[Imagem: Kuniharu Takei/OMU]

Efeito Borboleta na previsão do tempo

Riemer e seus colegas confirmaram a existência desse limite intrínseco da previsibilidade. "A pesquisa chegou repetidamente às mesmas conclusões: Podemos prever o tempo com até 14 dias de antecedência, na melhor das hipóteses," contou ele. Mas isso ainda é bastante em relação à uma semana ou pouco mais que a previsões atuais alcançam.

Contudo, os pesquisadores também investigaram os processos responsáveis e mostram que algo pode ser feito. "Atualmente, as previsões são mais afetadas por erros nas nossas condições iniciais," detalhou Riemer. "Se melhorarmos estas condições iniciais a partir das quais os nossos modelos computacionais iniciam as suas previsões, então as nossas previsões também serão mais precisas."

As limitações da previsão do tempo têm sido objeto de pesquisas desde a década de 1960. Ao contrário das marés e da órbita dos planetas, o sistema atmosférico tem um limite intrínseco que representa um limite natural e último, além do qual a previsão não é mais possível.

O meteorologista norte-americano Edward Lorenz cunhou o termo "efeito borboleta" na década de 1970 para descrever como pequenas mudanças nas condições iniciais de um sistema complexo, como a atmosfera, podem levar a diferenças significativas em um estado posterior, o que limita a previsibilidade de tais sistemas. Mesmo perturbações que são demasiado pequenas para serem detectadas logo no início podem formar uma bola de neve e causar grandes mudanças no clima após um determinado período de tempo.

O efeito borboleta é bem conhecido, mas você sabia que existe um efeito anti-borboleta sendo usado na computação quântica?
[Imagem: LANL]

Limites à previsibilidade do tempo

Usando estimativas quantitativas, a equipe demonstrou que, para estender o período de previsão do tempo, é necessário levar em conta fatores de grande escala, como vento, pressão do vento, temperatura e correntes de jato, com maior nível de detalhamento espacial e temporal. "Temos que reduzir a incerteza inicial em 80 a 90 por cento para atingir o limite intrínseco inerente ao sistema," afirmou Riemer.

Isto poderá estender o período de previsões fiáveis por mais quatro a cinco dias.

Contudo, uma vez explorados estes 90% de redução de erros, os mecanismos envolvidos mudarão e os fatores de grande escala deixarão de ser decisivos. A partir desse ponto, o efeito borboleta dominará os acontecimentos. As tempestades, como principal fator do efeito borboleta, entrarão então em ação. No entanto, este efeito é tão pequeno que mesmo uma forte tempestade não afetaria a fiabilidade da previsão meteorológica para os próximos poucos dias.

"As células individuais da tempestade em nosso estudo são como aquelas borboletas," comentou Riemer. "Para melhorar nossas previsões, devemos nos concentrar nos principais fatores que o influenciam." Ele cita como exemplo intensificar as observações e medições atmosféricas, possivelmente com o auxílio de satélites.

Mais tópicos