Veja como funciona a previsão do tempo e porque às vezes ela ainda erra

Era fim de tarde no município de São José dos Campos (SP) quando o físico e professor Osvaldo Moraes saía do trabalho e pegava a Rodovia Presidente Dutra em direção a sua casa. O céu estava nublado, mas no trecho em que dirigia o asfalto permanecia seco. Nada de chuva.

Foi então que ele percebeu algo curioso: do outro lado da pista, a água caía firme. A chuva era visível numa diferença de poucos metros.

“Se você colocasse um pluviômetro [instrumento utilizado para medir a quantidade de chuva] do lado em que eu estava, no dia seguinte ele marcaria zero. Se colocasse do outro lado, ele teria registrado uma boa quantidade de chuva. E os dois estariam certos”, conta Osvaldo, atualmente professor titular no departamento de Física da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM).

Essa história ilustra com precisão um dos maiores desafios da meteorologia: a variabilidade do tempo em pequenas escalas.

Resposta exata?

Quando se fala em previsão do tempo, muitos esperam uma resposta exata: chove ou não chove? Essa resposta pode até ser dada – e a previsão costuma acertar, mas não necessariamente no local exato em que a pessoa está.

“A meteorologia já consegue dizer com 99% de certeza se vai chover ou não no dia seguinte”, afirma Moraes. “O que ela não consegue, e talvez nunca conseguirá, é prever com precisão milimétrica a quantidade de chuva em pontos específicos.

Como explica o professor, esses limites não são falhas, mas, sim, desafios científicos e técnicos da natureza da própria atmosfera.

Inicialmente, a meteorologia era utilizada para prever safras agrícolas. “Era uma meteorologia feita basicamente por profissionais das ciências agrárias”, explica o professor.

Cotidiano

Foi apenas na década de 1960 que o país começou a formar meteorologistas no âmbito acadêmico com a criação de um curso de graduação específico na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

A ciência meteorológica se fortaleceu nos anos 1970 quando houve o retorno de pesquisadores formados no exterior. Atualmente, com a área já bem consolidada, a previsão do tempo tornou-se parte do cotidiano de milhões de brasileiros, mas nem sempre é compreendida em sua complexidade.

Afinal, como são feitas as previsões?

Antes de mais nada, é necessário fazer a distinção entre previsão do tempo e previsão do clima: a primeira lida com o que vai acontecer nas próximas horas ou dias, como a formação de chuvas, frentes frias e ventos.

Já a segunda trata de tendências mais amplas, avaliando médias sazonais. “É tentar entender se o próximo inverno será mais quente do que o normal, por exemplo”, sintetiza Osvaldo.

Em resumo, a previsão do tempo é feita em uma escala diária, enquanto a previsão do clima abrange, geralmente, uma média de três meses.

Para além dos aplicativos de celular e dos boletins de TV, existe um amplo sistema que sustenta essas informações. O primeiro indicativo é a observação da atmosfera, etapa essencial para qualquer previsão meteorológica.

Equipamentos de ponta

Além dos satélites e radares mencionados por Osvaldo, um exemplo desse trabalho de observação é realizado no Laboratório de Meteorologia e Qualidade do Ar (LMQA) da UFRGS sob a coordenação da professora do departamento de Geodésia, Rita de Cássia Alves.

No laboratório, diversos equipamentos são utilizados para a coleta e operação de dados meteorológicos. Entre eles, os sensores automáticos que monitoram a qualidade do ar e a presença de poluentes, como material particulado, monóxido de carbono (CO) e dióxido de enxofre (SO₂), instalados em campo.

Também são utilizados instrumentos meteorológicos para medir variáveis clássicas, como temperatura, umidade e pressão atmosférica – aquelas normalmente consultadas nas previsões do tempo.

O laboratório emprega ainda equipamentos de radiossondagem, compostos por balões cheios de hidrogênio ou hélio, com sensores acoplados, que sobem na atmosfera registrando o perfil vertical de variáveis como temperatura, umidade, pressão e vento.

Supercomputadores

Segundo Gabriel Münchow, meteorologista do Centro Estadual de Pesquisa em Sensoriamento Remoto e Meteorologia da UFRGS, que abrange o LMQA, “os dados obtidos por meio desses equipamentos [que compõem essa etapa de observação] também são utilizados em pesquisas voltadas ao aperfeiçoamento de modelos e ferramentas que tornem possíveis as previsões”.

Basicamente, tudo que é observado por esses equipamentos – que ficam tanto em superfície como em altitude – forma uma grande base de dados; e quanto mais densas e completas forem as informações obtidas, mais precisas serão as previsões.

Após os dados serem obtidos, um elemento importante são os supercomputadores. Graças a eles, é possível realizar previsões do tempo, que dependem da resolução de equações complexas capazes de descrever o comportamento da atmosfera.

“Quanto mais potente for o computador, maior a capacidade de fazer cálculos, assimilar dados e aumentar a resolução espacial e temporal das previsões”, diz Moraes.

Modelos meteorológicos

Esses computadores interpretam a atmosfera por meio de modelos meteorológicos. “São programas que simulam o comportamento da atmosfera com base em equações físicas. Eles recebem os dados observados e processam previsões para as próximas horas ou dias”, explica Münchow.

Existem diferentes modelos para diferentes escalas espaciais, como os globais, executados em grandes centros nacionais de meteorologia ao redor do mundo, e os regionais, como o utilizado no laboratório, que simula as condições do tempo no Rio Grande do Sul e Porto Alegre.

As previsões produzidas no laboratório são geradas automaticamente todos os dias e disponibilizadas online, com mapas e gráficos por região e bairro.

Tanto no site do laboratório como no site do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), quando as previsões apresentam horários, estes estão sinalizados em UTC (em português, Tempo Universal Coordenado), que é o padrão de tempo usado como referência em todo o mundo.

Para convertê-lo ao horário local é necessário aplicar a diferença de fuso horário. Por exemplo, no horário de Brasília (BRT), que corresponde a UTC-3, deve-se subtrair 3 horas do horário UTC informado para obter a previsão em horário local.

Como os modelos funcionam?

Imagine que eles cobrem a atmosfera com uma grande rede invisível. Assim como um tabuleiro de xadrez, ela é quadriculada e vai do chão até bem alto no céu, em torno de 15km de altura.

O computador calcula o que está acontecendo com o tempo em cada “quadradinho” dessa rede: se está esquentando, esfriando, se o vento está mudando, e a partir disso vai criando probabilidades de previsões.

O tamanho dos quadradinhos é importante porque possibilita que diferentes análises sejam feitas em ambientes com condições distintas que, por vezes, ficam próximas.

Que condições distintas seriam essas? Inúmeras: além das questões meteorológicas (como umidade, vento, temperatura), outros fatores (como a mudança de uma vegetação para outra, diferentes níveis de relevo, temperatura do solo), influenciam a previsão do tempo naquela localidade em específico.

Diferenças numa mesma cidade

Um exemplo disso é que, numa mesma cidade, nem todo bairro terá a mesma temperatura, porque alguns ficam em áreas mais altas.

Mas esses quadradinhos, pensados para fazer essa diferenciação, não conseguem dar conta de toda a diversidade de variáveis que existem na atmosfera. Então acontecem processos importantes, menores que esses quadradinhos, que por vezes o computador não consegue capturar.

Esses são os chamados processos de microescala, e diante da possibilidade de mudanças rápidas de calor, vento, umidade, etc., nesses locais, os cientistas precisam usar o conhecimento que já têm para “estimar” o que está acontecendo.

São pequenos detalhes que fazem muita diferença na hora de prever o tempo com mais precisão. Essas microescalas deixam passar, por exemplo, uma chuva que pode vir a acontecer em apenas um lado de uma rodovia. Esses muitos processos, cheios de detalhes, são complementares e demonstram a complexidade dessa operação.

Desvio padrão

Osvaldo aponta que o atual desafio da previsão do tempo é diminuir o chamado desvio padrão, isto é, a incerteza na previsão. A incerteza não pode ser zerada, mas ao diminuí-la, a ciência meteorológica avança e é possível chegar em intervalos maiores de tempo.

“A previsão de tempo num cenário de 24, 48 até 72 horas já é quase 100%. E quando você encontrar em uma previsão de tempo que vai chover daqui a três dias certamente isso vai acontecer. A gente não é capaz de dizer se vai chover aqui ou se vai chover ali. Mas essa previsibilidade já se tornou certeira com a diminuição da janela de tempo”, diz Osvaldo Moraes.

A temperatura, segundo Münchow, é uma das variáveis mais confiáveis nos modelos meteorológicos atuais, pois é fácil de ser prevista em termos de modelagem – os modelos já estão bem estabelecidos nesse aspecto. A umidade e o vento cotidiano também apresentam previsibilidade relativamente alta.

“Já no caso da chuva, a incerteza é consideravelmente maior. Apesar de haver capacidade de previsão, os modelos ainda enfrentam dificuldades, especialmente em eventos intensos ou irregulares, sendo mais suscetíveis a erros”, diz Gabriel Münchow

O linguajar climático

As imprevisibilidades nesse ramo, porém, são mais abrangentes. As mudanças climáticas no Brasil já são uma realidade observável e documentada por órgãos oficiais como o Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet).

De acordo com a meteorologista do Instituto Danielle Ferreira, um levantamento realizado pelo Inmet evidencia uma mudança no comportamento climático ao longo dos últimos 60 anos.

“De maneira geral, observou-se uma redução nos volumes de chuva e um aumento médio de 1,5 °C nas temperaturas em todo o país”, diz Danielle Ferreira.

Ondas de calor mais persistentes, chuvas torrenciais em curtos períodos, secas prolongadas e enchentes severas são algumas das manifestações dessa nova realidade.

Danielle apresenta exemplos práticos

As chuvas excessivas que vêm aumentando desde o início da década de 1990 na cidade de São Paulo;

A seca severa que atingiu, no final de 2023 e início de 2024, o Rio Negro, em Manaus;

O pantanal que enfrentou sua pior seca em 70 anos.

Além, claro, das inundações severas enfrentadas pelo RS em 2024. “Nessa ocasião, Santa Maria (RS) registrou 213,6 mm de chuva em apenas um dia (1.º de maio) e um total de 470,7 mm em três dias. E o Lago Guaíba atingiu seu maior nível desde o início dos registros, em 1941”, relembra a meteorologista.

Autopreservação

Após eventos extremos como esses, acompanhar as previsões do tempo torna-se um ato de autopreservação. Um exemplo claro disso pode ser visto no Instagram da Defesa Civil do Rio Grande do Sul.

Praticamente todas as postagens do último ano estão repletas de comentários, muitos deles demonstrando uma tentativa desesperada de compreender os alertas e previsões divulgados.

Como explica Osvaldo, as equações que governam a dinâmica da atmosfera são de tal complexidade que nunca será possível resolvê-las algebricamente.

“Ou seja, não tem como eu pegar uma folha de papel e, apenas com uma caneta, resolver analiticamente essas equações. Há um desafio intelectual que é trabalhar com uma área de pesquisa não linear e que requer, obviamente, muita percepção. Ainda assim é uma ciência que é aplicada diretamente no dia a dia das pessoas.”

Precisão técnica

Como, a partir disso, buscar soluções para que questões de tempo e clima sejam mais acessíveis sem que se perca a precisão técnica?

Diferentes instituições têm elaborado algumas ferramentas para facilitar essa compreensão. Um exemplo é a própria Defesa Civil do Rio Grande do Sul, que tem emitido protocolos com escala de cores e orientações para a população em contexto emergenciais.

Mas outros trabalhos fora do núcleo governamental também têm sido produzidos em busca de atender a essa demanda de tornar o conhecimento meteorológico mais acessível.

A percepção de que grande parte da população enfrenta dificuldades com o tema foi justamente o ponto de partida de Luiz Pasqualin e Vitória Bissigo, que desenvolveram uma cartilha com foco na compreensão e preparação de pequenos empreendedores frente aos efeitos da crise climática.

Referências

Formados em Gestão Ambiental e atuando profissionalmente na área, os dois uniram experiências acadêmicas e de mercado durante o Programa de Pós-graduação em Gestão Empresarial do Instituto Federal do Rio Grande do Sul (IFRS).

O curso, voltado para a capacitação de gestores e pequenos negócios, exigia o desenvolvimento de um trabalho com aplicabilidade prática. A dupla viu aí a oportunidade.

O pré-projeto foi apresentado no final de 2023, pouco depois das enchentes que atingiram o Vale do Taquari, no Rio Grande do Sul, que colocaram o tema das mudanças climáticas no centro do debate público do estado. “Aquilo estava muito vivo. A gente sabia que queria criar um produto, algo útil”, conta Vitória.

“E o desafio era: como falar sobre mudanças climáticas sem parecer que estamos lendo um boletim meteorológico?” , pergunta Vitória Bissigo

Informações cruciais

A dupla mergulhou em estudos e referências, e o diferencial do material foi o uso metodológico da Norma ABNT NBR ISO 24495-1, que estabelece os princípios e as diretrizes para a elaboração de documentos em linguagem simples.

Eles também conversaram com lojistas indicados pelo Sindicato dos Lojistas do Comércio de Porto Alegre (Sindilojas) para entender as dúvidas mais recorrentes e as informações cruciais.

“Um dos lojistas contou que, na enchente, não sabia para quem ligar. Então a contracapa da nossa cartilha traz números de emergência. É algo prático, direto”, destaca Luiz.

Eles frisaram uma percepção de que a maioria das cartilhas ou postagens disponíveis para a população têm lacunas importantes.

Quem causa a crise climática

“As orientações existem, mas são genéricas. ‘Afaste-se de áreas alagadas’. Quais áreas? Onde está essa informação?”, questiona Vitória, citando publicações recentes da prefeitura de Porto Alegre como exemplo de falhas na comunicação pública.

Entre os conteúdos abordados pela cartilha estão conceitos básicos como o que é o efeito estufa, a diferença entre tempo e clima, o que são eventos extremos, além de um checklist com ações prévias durante e após eventos climáticos para o pequeno comércio.

“A gente percebeu que os grandes causadores da crise climática são as grandes empresas. Mas quem sofre primeiro são os pequenos negócios. Eles são mais vulneráveis, têm menos estrutura para reagir”, diz Luiz Pasqualin.

Articulação

De acordo com uma publicação do portal Ecycle, a proposta agora é dar continuidade à iniciativa. A cartilha física, já finalizada, está em fase de articulação para uma possível distribuição em escala maior.

A intenção também é lançar uma versão digital e, futuramente, adaptar o conteúdo para outros públicos, sempre com foco na linguagem acessível e na ação concreta diante das mudanças climáticas e ambientais.

“A gente descobriu que o que fizemos aqui pode ser um modelo para outros públicos. Explicar o básico, sim, mas também empoderar as pessoas com informação útil, prática e compreensível. Porque o problema é técnico, mas ele afeta todo mundo”, afirma Vitória.