Por mais que se progrida na eficiência dos modelos físico-matemáticos e no aumento do poder de cálculo dos meios computacionais, nunca se poderá prever o tempo com grande grau de acerto para além de cerca de duas semanas, atendendo a que a atmosfera é um meio não estático, em que os movimentos que nela ocorrem, impulsionados pela radiação solar e pela rotação da Terra, fazem com que as equações que os descrevem não sejam lineares, o que implica que as previsões percam gradualmente fiabilidade. Os resultados dos modelos de previsão do tempo são muito sensíveis ao grau de exatidão dos dados que caracterizam o estado da atmosfera a partir do qual se procede à previsão.

Uma pequena alteração dos dados iniciais, como o arredondamento do valor da temperatura do ar, ou do valor da pressão atmosférica, pode implicar alterações das previsões de maneira tanto mais significativa quanto maior for o período abrangido pela previsão. Teoricamente, uma pequena alteração na atmosfera num ponto do globo pode desencadear um fenómeno meteorológico significativo num local distante, umas semanas depois. Foi com base nesta premissa que ficou célebre a questão que Edward Lorentz1 levantou, metaforicamente: “Será que o bater de asas de uma borboleta no Brasil pode desencadear um tornado no Texas?”)2.

Nas últimas décadas, os progressos na área da previsão do tempo foram essencialmente consequência do incremento do poder de cálculo dos computadores e do avanço da tecnologia associada aos satélites meteorológicos. Até à década de setenta e meados da década de oitenta do século passado as cartas meteorológicas de superfície e de altitude eram traçadas manualmente. Recorrendo à sequência dessas cartas, estudava-se a evolução dos fenómenos meteorológicos e procedia-se à sua extrapolação, com base na experiência e sensibilidade dos meteorologistas. Havia, portanto, uma certa subjetividade na previsão. As previsões abrangiam apenas um período de 24 horas e, quanto muito, de maneira menos detalhada, de 48 horas.

Entretanto, os modelos foram aperfeiçoados e o poder de cálculo foi aumentando. As cartas passaram a ser marcadas e traçadas automaticamente, o que permitiu a redução das equipas que trabalhavam por turnos durante 24 horas. Os meteorologistas operacionais deixaram praticamente de ser “fazedores” para passarem “interpretadores” dos produtos obtidos por meios computacionais.

Embora as primeiras previsões com recurso a computadores se tivessem iniciado em 1950, ainda não era possível recorrer, na década de 1960 e início da década de 1970, a computadores, pela simples razão de que o poder de cálculo não era suficiente para que os resultados fossem úteis em tempo real.

O primeiro satélite meteorológico, TIROS 1 (“Television Infrared Observation Satellite”)3 foi lançado em 1 de abril de 1960 e as imagens por ele obtidas serviam de base para a elaboração de “nephanalysis”, que consistiam em representações gráficas elaboradas manualmente nos Centros Meteorológicos Mundiais (Washington, Moscovo e Melbourne) da Organização Meteorológica Mundial (OMM), e distribuídas pelos centros meteorológicos nacionais. Estas cartas, que constituíram uma ferramenta muito útil entre 1960 e 1980, continham informação sobre nuvens e o tempo associado aos vários sistemas sinóticos (frentes, depressões, anticiclones, vales, cristas, etc.). À medida que a tecnologia foi avançando, as “nephanalysis” foram-se tornando obsoletas e, a partir do fim da década de oitenta, passaram progressivamente a ser substituídas por imagens de satélites de alta resolução, em tempo real.

Devido ao progresso tecnológico, o grau de acerto das previsões e o seu período de validade foram aumentando consideravelmente. No entanto, a fiabilidade das previsões depende também de outros fatores, entre os quais do período para o qual a previsão é feita, da região do globo, e da complexidade da situação meteorológica. No que se refere à escala temporal, segundo a OMM, as previsões podem ser a curto prazo, até 3 dias; a médio prazo, de 3 a 10 dias; e a longo prazo, abarcando semanas, meses ou estações do ano. Há ainda a considerar a previsão a muito curto prazo, até 12 horas, e a designada internacionalmente por “nowcasting”, até 6 horas.

A fiabilidade depende também das regiões do globo. Assim, por exemplo, as previsões são suscetíveis de terem maior grau de acerto nas latitudes médias e altas. Isto deve-se a que, nestas regiões, o tempo está geralmente associado a sistemas de grande escala, como frentes e depressões extratropicais, que se deslocam de maneira relativamente regular, o que permite prever o seu deslocamento com a antecedência de vários dias, por vezes uma semana ou mais. Nas regiões tropicais e equatoriais a densidade dos dados é menor, o que se pode refletir na qualidade das previsões.

Além disso, o tempo está geralmente associado a fenómenos mais localizados, gerados por convecção, ou seja, à subida do ar que, aquecido devido ao contacto com a superfície, sobe e transporta calor. Vai arrefecendo durante este processo, o que provoca a condensação do vapor de água, originando sistemas nebulosos, frequentemente formados por nuvens de desenvolvimento vertical (cúmulos e cumulonimbos) que, por sua vez, dão origem a precipitação forte, acompanhada frequentemente por trovoadas.

O grau de acerto depende também da situação meteorológica. Assim, a fiabilidade é maior se a situação for altamente estável, como, por exemplo, caracterizada por um vasto anticiclone que sirva de bloqueio ao avanço de superfícies frontais e depressões.

Os avanços no poder de cálculo dos meios computacionais, na tecnologia associada aos satélites meteorológicos e às telecomunicações permitiram dar grande impulso ao grau de acerto das previsões e ao alargamento dos seus períodos de validade. Atualmente o grau de acerto para um período de 1 a 3 dias varia de cerca de 80% a 90% e, de 4 a 7 dias de 70% a 80%. O progresso tem sido de tal maneira que é senso comum, nos meios meteorológicos, que a fiabilidade atual das previsões para 5 dias é sensivelmente a mesma das que eram feitas, há 20 anos, para apenas 2 dias.

Enquanto as previsões a curto e médio prazo são deterministas, ou seja, que a partir do conhecimento do estado da atmosfera num determinado momento é possível, durante alguns dias, prever o tempo num determinado local, dia ou hora, as previsões a longo prazo são probabilísticas e limitam-se a dar a probabilidade de ocorrerem determinadas situações face aos valores médios como, por exemplo, se a temperatura no próximo verão estará abaixo, dentro ou acima da média, ou se o próximo inverno será mais ou menos chuvoso do que o normal.

Em resumo, pode-se afirmar que as previsões meteorológicas têm melhorado ao longo do tempo, não só em termos de fiabilidade, mas também no que se refere ao período de validade. Não tenhamos, no entanto, ilusões. Por mais que o poder de cálculo dos computadores aumente e se progrida no aperfeiçoamento dos modelos físico-matemáticos de previsão, nunca será possível prever com rigor o tempo que fará num determinado local, num determinado dia, a uma determinada hora, com uma antecedência superior a cerca de duas semanas. E isto porque a atmosfera é um sistema caótico.

Referências

Edward Lorenz (1917 – 2008): Meteorologista e matemático. Foi um dos fundadores da moderna teoria do caos, que consiste num ramo da matemática que estuda o comportamento de sistemas dinâmicos altamente sensíveis às condições iniciais.

“Predictability: does the flap of a butterfly’s wings in Brazil set off a tornado in Texas?” – Título da palestra apresentada por Edward Lorenz, em Washington D.C., em 1972.

Em português: Satélite de Observação por Televisão e Infravermelho.