Modelo de Previsão Europeu Acerta Mais que o Americano

Sandy, que enfraqueceu de um furacão Categoria 2 para Categoria 1 muito potente, atingiu o continente no sul de Atlantic City, a poucos quilômetros de onde os meteorologistas europeus disseram que seria, no dia 29 de outubro de 2012.

"Elas foram previsões realmente excelentes", disse o meteorologista da Universidade de Miami, Brian McNoldy. "Sabíamos uma semana antes que algo terrível aconteceria entre Nova York e Nova Jersey".

Trajetória prevista do furacão Sandy pela ECMWF - Weather.com

Esse conhecimento deu aos funcionários de gerenciamento de emergência no Nordeste bastante tempo para se preparar, emitindo ordens de evacuação para centenas de milhares de residentes em Nova Jersey e Nova York.

Mesmo aqueles que ignoraram a ordem usaram as previsões para fazer preparativos, estocando alimentos e água e comprando geradores a gasolina.

Mas há uma qualificação importante sobre as excelentes previsões que anteciparam o curso de Sandy: o melhor veio de um programa europeu de previsão de furacões.

A previsão de seis dias de chegada foi uma cortesia de um programa de computador conhecido como o Centro Europeu de Previsão do Tempo de Médio Prazo (ECMWF - European Centre for Medium-range Weather Forecasting ), que tem base na Inglaterra.

A maioria dos outros modelos em uso no Centro Nacional de Furacões em Miami, incluindo o Sistema de Previsão Global (GFS - Global Forecast System) dos Estados Unidos, não davam uma previsão do furacão atingir os EUA até quatro dias antes da tempestade ter chegado à terra. Na marca de seis dias, esse modelo e outros no Centro Nacional de Furacões diziam que Sandy iria se afastar da costa, indo para o meio do oceano.

"O modelo europeu superou o modelo americano em Sandy", diz Kerry Emanuel, meteorologista do MIT - Massachusetts Institute of Technology.

Agora, os programadores de previsão do tempo dos EUA estão trabalhando para fechar o fosso entre o Sistema de Previsão Global dos EUA e o modelo europeu.

Há mais em jogo do que o simples orgulho. "É vantajoso ter dois modelos excelentes em vez de apenas um", diz McNoldy. "Quanto mais modelos qualificados que você rode, mais você sabe sobre as possibilidades do caminho do furacão". E, claro, mais vidas você pode salvar.

Dados, dados, dados

Os programas de computador em que os meteorologistas confiam para prever os caminhos das tempestades se baseiam em muitos dados.

Os computadores de previsão dos EUA e suas contrapartes européias dependem de radar que fornece informações sobre as formações de nuvens e a rotação de uma tempestade, de satélites em órbita que mostram exatamente onde está ocorrendo uma tempestade e em aviões caçadores de furacões que voam em tempestades para coletar as velocidades do vento, medições barométricas de pressão e temperaturas da água.

Centenas de bóias implantadas ao longo das costas do Atlântico e do Golfo, enquanto isso, transmitem informações sobre as alturas das ondas produzidas pela tempestade.

Todos esses dados são alimentados em computadores nos Centros Nacionais de Previsão Ambiental em Camp Springs, Maryland, que os utilizam para rodar os modelos de previsão. Esses computadores, ligados a outros no Centro Nacional de Furacões, traduzem os modelos de computador em previsões oficiais.

Os meteorologistas usam dados de todos os modelos de computador - incluindo o ECMWF - para fazer suas previsões quatro vezes ao dia.

As previsões produzidas por vários modelos geralmente divergem, deixando espaço suficiente para a interpretação por meteorologistas humanos.

"Geralmente, é um processo subjetivo na medida em que faz uma previsão humana de todas as previsões de computadores diferentes", diz McNoldy. "A arte está na interpretação de todas as saídas dos modelos de computador".

Existem duas grandes razões pelas quais o modelo europeu é geralmente mais preciso do que os modelos dos EUA. Primeiro, o modelo do Centro Europeu de Previsão do Tempo de Médio Prazo é um programa mais sofisticado que incorpora mais dados.

Em segundo lugar, os computadores europeus que executam o programa são mais poderosos do que os americanos e são capazes de fazer mais cálculos com mais rapidez.

"Eles não têm coisas secretas demais", disse McNoldy. "Por causa de seu hardware (computadores), eles podem implementar mais códigos sofisticados". Um consórcio de nações européias começou a desenvolver o ECMWF em 1976 e o ​​modelo foi incrementado por uma série de supercomputadores progressivamente mais poderosos na Inglaterra. Ele ganhou um impulso quando a União Européia foi formada em 1993 e os estados membros começaram a contribuir com impostos para mais melhorias.

O ECMWF e o GFS são os dois modelos principais que a maioria dos analistas observam, disse Michael Laca, produtor da TropMet, um site que se concentra em furacões e outros eventos climáticos severos.

Laca disse que as previsões e outros dados do ECMWF é fornecido aos meteorologistas nos EUA e em outros lugares que pagam as informações. "O GFS, por outro lado, está livremente disponível para todos e é financiado, ou não, apenas por dotações governamentais americanas", disse Laca.

E uma vez que o financiamento da pesquisa e desenvolvimento dos EUA está sujeito a debates de financiamento no Congresso, os analistas dos EUA estão "em uma posição difícil para acompanhar o ECMWF de uma perspectiva de pesquisa e computadores", Laca disse.

Inundação provocada pelo furacão Sandy em áreas costeiras dos EUA

O furacão Sandy não foi o primeiro ou o último furacão para o qual o ECMWF foi o modelo de previsão mais preciso. Ele já superou o GFS e outros quatro modelos de previsão dos EUA e do Canadá.

Greg Nordstrom, que ensina meteorologia na Universidade Estadual do Mississippi em Starkville, disse que o modelo europeu forneceu previsões muito mais precisas para o furacão Isaac em agosto de 2012 e para a tempestade tropical Karen no começo deste ano. "Isso não significa que o GFS não vença o europeu de tempos em tempos", diz ele. "Mas, no geral, o europeu é o rei dos modelos globais". 

McNoldy disse que o generoso financiamento da pesquisa e desenvolvimento do modelo pela União Européia o colocou à frente da versão americana. "Basicamente, é uma questão de recursos", diz ele. "Se quisermos recuperar o atraso, nós vamos. É importante que tenhamos a melhor previsão do mundo".

Os desenvolvedores europeus que trabalham no software de previsão também se beneficiaram de uma melhor cooperação entre pesquisadores governamentais e acadêmicos, diz Emanuel do MIT.

"Se você falar com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), eles negariam isso, mas não existe um verdadeiro espírito de cooperação (nos EUA) ", diz ele. "É um problema cultural que não será consertado ao jogar mais dinheiro no problema." 

Desgraças à parte, o swell provocado pelo furacão Sandy entrou para a história como o swell "Franken-storm" - foto:  Nick Denny 

Melhorando Apesar do Caos

A precisão dos modelos de previsão americanos em prever a trajetória de furacões melhorou dramaticamente desde a década de 1970. A margem de erro média para uma previsão de três dias de uma faixa de furacões caiu de 500 milhas em 1972 para 115 milhas em 2012.

E a NOAA está no meio de um programa de dez anos destinado a melhorar drasticamente a previsão de trajetórias de furacões e sua probabilidade de se intensificar, ou tornar-se mais forte antes de atingir a terra.

Uma das peças centrais do projeto é o modelo de pesquisa e previsão do tempo de furacão, ou HWRF (Hurricane Weather Research and Forecasting). Em desenvolvimento desde 2007, é semelhante ao ECMWF na medida em que incorporará mais dados em sua previsão, incluindo dados do modelo GFS.

Prever a probabilidade de um furacão se intensificar é difícil. Para que um furacão ganhe força, precisa de um ar úmido, água do mar aquecida a pelo menos 26,6°C e que não haja ventos atmosféricos para interromper a sua circulação.

Em 2005, o furacão Wilma encontrou essas condições perfeitas e em apenas 30 horas fortaleceu-se de uma tempestade tropical com ventos máximos de cerca de 112 quilômetros por hora para o furacão atlântico mais poderoso registrado, com ventos superiores a 280 quilômetros por hora.

Mas os furacões são tão delicados quanto poderosos. Mudanças ambientais aparentemente pequenas, como passar pela água ligeiramente mais fria do que 26,6°C ou ingerir ar sêco, podem enfraquecer rapidamente uma tempestade. E o ambiente está em constante mudança.

"Nos próximos cinco anos, pode haver algum grande avanço para ajudar a melhorar a previsão de intensificação", disse McNoldy. "Mas ainda estamos trabalhando contra o caos básico na atmosfera". Ele acha que levará pelo menos cinco a dez anos para que os EUA alcançem o modelo europeu.

O Emanuel da MIT diz que três fatores determinarão se a previsão de intensificação mais precisa está em desenvolvimento: o desenvolvimento de computadores mais poderosos que podem acomodar mais dados, uma melhor compreensão da intensidade do furacão e se os pesquisadores vão alcançar um ponto no qual nenhuma melhoria adicional para a previsão de intensificação seja possível.

Emanuel chama esse ponto do "horizonte de previsão" e diz que talvez já tenha sido alcançado: "Nosso nível de ignorância ainda é muito alto para saber."

Previsões e respostas

Assumindo que ainda não tenhamos atingido esse ponto, melhores previsões poderiam melhorar drasticamente a nossa capacidade de enfrentar furacões. O aviso mais avançado dá mais tempo para quem escolhe atender as ordens de evacuação. Previsão precoce também permitiria aos funcionários de gerenciamento de emergências mais tempo para fornecer transporte para pessoas pobres, idosas e deficientes incapazes de fugir por conta própria.

dia 20 de setembro de 2010  - o furacão Igor e a tempestade tropical Julia fazem par no atlântico norte

Previsões mais precisas também reduziriam as despesas de evacuação. As estimativas do custo de evacuação de áreas costeiras antes de um furacão variam consideravelmente, mas calcula-se que custa US $ 1 milhão por cada milha de litoral evacuado. Isso inclui o custo do comércio perdido, os salários dos que saem e os custos de evacuação real, como viagens e subsídios. As melhores previsões poderiam reduzir o tamanho das áreas de evacuação e economizar dinheiro.

Elas também permitiriam que os funcionários dessem um salto na resposta ao furacão. A Administração Federal de Gerenciamento de Emergências tenta armazenar suprimentos de socorro longe o bastante de onde se espera que chegue os furacões, para evitar danos causados pela tempestade, mas perto o suficiente para que os suprimentos possam rapidamente ser transferidos para as áreas afetadas. 

Além disso, as previsões confiáveis ajudariam a posicionar os suprimentos de recuperação da FEMA mais perto de onde eles devem estar.

Quaisquer melhorias que sejam feitas, McNoldy adverte que a previsão nunca será infalível. Por mais confiável, ele disse: "Os modelos sempre serão imperfeitos".

Fonte: National Geographic