Em desenvolvimento pelo INPE em conjunto com a comunidade científica, modelo matemático deve ter primeiro produto operacional em 2025; novo supercomputador vai rodar o modelo

Inspirado pela ancestralidade, a ciência brasileira batizou com o nome de Monan, que na cultura tupi-guarani quer dizer ‘terra sem males’, o modelo matemático que está desenvolvendo para obter mais precisão nas previsões climáticas e meteorológicas para as condições tropicais e subtropicais do Brasil e América do Sul.

“É um nome que remete às nossas raízes”, explica o pesquisador, Saulo Freitas, que lidera o projeto e chefia a Divisão de Modelagem Numérica do Sistema Terrestre do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), unidade de pesquisa do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI).

O ‘Modelo para Previsões de Oceano, Terra e Atmosfera’ se propõe a ser um novo paradigma nas previsões sobre o sistema terrestre e recolocar o país, que tem tradição na área de modelagem computacional de alto desempenho, no mesmo patamar de outros centros globais.

De acordo com o INPE, o sistema computacional representará um avanço efetivo na qualidade, na confiabilidade e no prazo de previsibilidade de eventos meteorológicos extremos, como chuvas e ondas de calor, a partir da geração de produtos numéricos de previsão de tempo, clima e ambiente. A medida pretende restaurar as capacidades nacionais para produzir dados de alta competitividade internacional, que serão utilizados por inúmeras áreas, especialmente defesa civil, agricultura e energia.

Para atingir os objetivos, o INPE reuniu um ‘time dos sonhos’ da modelagem climática nacional. O trabalho de desenvolvimento começou em 2021, quando foi estabelecido um comitê científico com mais de 30 pesquisadores, representando centros operacionais de previsão de tempo e clima, incluindo as Forças Armadas, agências meteorológicas governamentais federais, centros de pesquisa e universidades com conhecimento e experiência na área. “O modelo comunitário agrega as expertises de modelagem de diferentes grupos existentes no país. Vamos trabalhar a partir de uma mesma plataforma unificada e comunitária para que possamos acelerar o processo”, avalia.

De modo simplificado, os pesquisadores traduzem as equações físicas para um código computacional, ou software, que será executado por um supercomputador.

Investimentos – O desenvolvimento do software integra o projeto de aquisição do supercomputador e da construção da infraestrutura para o abastecimento com energia renovável. O valor global de investimento de R$200 milhões é do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), por meio de recursos do Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FNDCT). A licitação para aquisição do supercomputador foi publicada na quarta-feira (03).

“Teremos um maior processamento de dados, com mais velocidade e mais precisão. Estaremos nos antecipando para fornecer instrumentos para a tomada de decisão”, afirmou a ministra do MCTI, Luciana Santos.

Um novo paradigma para previsões ambientais

Para avançar na precisão nas informações meteorológicas, Freitas explica que, primeiramente é preciso avançar na complexidade do modelo em desenvolvimento. Afinal, a previsão é decorrente do modelo. Os pesquisadores estão integrando informações de todos os componentes do sistema terrestre, como oceanos, gelo marinho, superfície, espaço superior da atmosfera, entre outros. “É todo um sistema acoplado”, resume. “Isso traz muito mais robustez do ponto de vista da formulação científica e da descrição dos processos físicos”, complementa.

O sistema de modelagem terá código aberto e será unificado. Isso significa que servirá como única plataforma a partir da qual serão produzidas as previsões. A concepção é implementar um novo paradigma que considere a previsão ambiental, que considere o ambiente físico como um todo. Conteúdo de agitação marítima, salinidade, poluição do ar, entre outros. “Estamos saindo do tradicional escopo de previsão de tempo e clima para a previsão ambiental”, avalia.

Outros países da América do Sul manifestaram interesse em aderir ao projeto. O serviço meteorológico da Argentina integra formalmente o comitê científico.

Freitas destaca que o desenvolvimento do novo modelo também é uma resposta à demanda da sociedade por informações mais precisas, especialmente com relação à previsão de eventos extremos, como chuvas intensas, secas ou ondas de calor.

Produtos – O Monan será executado pelo novo supercomputador, cujo processamento de alta velocidade vai resolver as equações que simulam os movimentos e o estado da atmosfera e dos demais componentes do sistema terrestre, considerando próximos dias e meses.

Estão previstos produtos de previsão de curtíssimo prazo (até 6 horas), de tempo médio (até 10 dias), subsazonal (até um mês), sazonal (próximas estações), previsões decenais (que envolvem a produção de cenários relativos à mudança do clima). O cronograma de desenvolvimento de todos os produtos está estimado para dez anos. Ao longo do período serão feitas as entregas parciais.

O primeiro produto em desenvolvimento envolve a previsão de tempo médio. Segundo Freitas, a previsão determinística terá uma resolução global de 10km e refinamento de 3km para a América do Sul. “Vamos produzir uma previsão de altíssima resolução”, afirma. Para efeito de comparação, a previsão atualmente produzida pelo CPTEC tem resolução de 20km, ou seja, o novo modelo terá resolução global 4 vezes melhor para o Brasil.

Em termos práticos, a resolução de 3km permite indicar, por exemplo, com mais precisão onde, quando e qual a intensidade da chuva. Da mesma forma como uma onda de calor vai afetar as diferentes áreas de uma cidade. Freitas exemplifica que, considerando as grandes cidades, a resolução de 3km significa detalhar as temperaturas para cada região. “Teremos informações mais precisas, que é o que a defesa civil e a população necessitam”, explica. “Isso tudo só será exequível em uma máquina que seja rápida e processe todos os dados em tempo hábil para gerar uma previsão útil”, complementa.

O líder do projeto explica que a importância do desenvolvimento de um modelo regional está associada à relevância do tema da mudança do clima, que está se tornando um assunto cada vez mais estratégico, envolvendo aspectos da defesa nacional a interesses econômicos. Segundo ele, o contexto demanda que o país tenha capacidade de desenvolver e produzir as próprias informações, como cenários climáticos e projeções, para subsidiar negociações internacionais e implementação de medidas no âmbito doméstico.

“O Monan também vai produzir previsões com escala global. Mas nossa preocupação maior é que a previsão para o Brasil e entorno seja a melhor informação possível para atendar as demandas que tempos e que precisamos”, afirma.

A expectativa é que em agosto deste ano se iniciem os treinamentos para os técnicos para a utilização o modelo. A perspectiva é de que os testes com o primeiro produto de previsão sejam iniciados ainda neste ano. A implementação do novo supercomputador vai permitir acelerar os testes de desenvolvimento e operacionalização. O cronograma de entregas prevê que o primeiro produto entre em operação em 2025.

Fonte: INPE

FONTE: GOV.BR