Por que os cientistas não conseguem prever o tempo com precisão?
Sim, sabemos que é difícil manter aquele sorriso radiante no rosto quando você está lidando com todas as variáveis que fazem parte de uma previsão do tempo precisa. George Doyle / Getty Images p Embora a maioria dos cientistas seja reverenciada por dar sentido ao nosso universo complexo (Einstein é praticamente um herói), meteorologistas muitas vezes enfrentam o ridículo. Como podemos colocar uma pessoa na lua ou prever alinhamentos planetários com anos de antecedência, ainda assim, não consegue reunir previsões meteorológicas precisas?
p Primeiro, para dar crédito a quem o crédito é devido:Os meteorologistas melhoraram seu jogo significativamente nos últimos 20 anos. As previsões de três dias que eles fornecem hoje são melhores do que as previsões de um dia fornecidas há 20 anos. Eles também estão muito melhor equipados para fornecer avisos avançados de mau tempo, dobrando o tempo de espera para avisos de tornado e dando às pessoas 40 minutos extras para escapar de enchentes.
p Os meteorologistas modernos não seriam tão precisos sem previsão numérica , que usa equações matemáticas para prever o tempo. Tal previsão requer computadores poderosos e muitos dados observacionais coletados da terra, mar e ar. Uma única estação meteorológica nunca seria capaz de coletar tantas informações. Em vez de, milhares de estações em todo o mundo estão conectadas e seus dados agrupados. Algumas dessas estações - medidores de vento baseados em solo (o que os meteorologistas chamam de anemômetros), coletores de chuva e sensores de temperatura - se assemelham aos usados por observadores amadores do tempo. Outros estão longe, no mar, amarrado a bóias. E ainda outros viajam em aviões comerciais ou navios de transporte, coleta de dados meteorológicos conforme passageiros e mercadorias são movidos do ponto A para o ponto B. Finalmente, satélites meteorológicos e balões fornecem informações das regiões superiores da atmosfera. Os satélites fotografam o clima da Terra a partir de sua órbita no espaço, enquanto os balões monitoram os dados aéreos em um determinado local.
p Coletivamente, todos esses sensores e medidores produzem mais de 1 milhão de observações relacionadas ao clima todos os dias. Um computador normal - do tipo que você compra em sua loja de eletrônicos local - engasgaria com todos esses dados. Felizmente, meteorologistas podem contar com supercomputadores, Máquinas incrivelmente rápidas que realizam milhões de cálculos por segundo. Nos Estados Unidos, esses computadores estão alojados nos Centros Nacionais de Previsão Ambiental (NCEP), localizado em Camp Springs, Md. Lá, as observações do tempo fluem para o cérebro de um supercomputador, que usa modelos matemáticos complexos para prever como, com base nos dados recebidos, as condições meteorológicas podem mudar com o tempo. A saída do computador forma a base de quase todas as previsões transmitidas em canais de rádio e televisão em toda a América.
Parcialmente nublado com possibilidade de caos
Apesar de nossos melhores esforços para prever o tempo, cenas como esta - perto do centro de Nashville, Tenn., em 7 de maio, 2010, depois que Cumberland Rive atingiu seu nível mais alto em mais de 70 anos - continue a fazer parte de nosso futuro. Jeff Gentner / Getty Images p Você pode pensar que os supercomputadores do National Center for Environmental Prediction nunca poderiam cometer erros, mas mesmo suas habilidades não estão à altura do enorme desafio da previsão do tempo. Isso porque eles devem levar em consideração vários fenômenos de grande escala, cada um dos quais é governado por múltiplas variáveis e fatores. Por exemplo, eles devem considerar como o sol vai aquecer a superfície da Terra, como as diferenças de pressão do ar formarão ventos e como as fases de mudança da água (de gelo para água ou água para vapor) afetarão o fluxo de energia. Eles ainda têm que tentar calcular os efeitos da rotação do planeta no espaço, que move a superfície da Terra abaixo da atmosfera. Pequenas mudanças em qualquer variável em qualquer um desses cálculos complexos podem afetar profundamente o clima futuro.
p Na década de 1960, um meteorologista do MIT com o nome de Edward Lorenz veio com uma descrição adequada desse problema. Ele chamou de Efeito Borboleta , referindo-se a como uma borboleta batendo suas asas na Ásia pode alterar drasticamente o clima na cidade de Nova York. Hoje, Lorenz é conhecido como o pai de teoria do caos , um conjunto de princípios científicos que descrevem sistemas altamente complexos, como sistemas meteorológicos, onde pequenas mudanças nas condições iniciais mudam radicalmente os resultados finais. Por causa do caos, há um limite para a precisão das previsões meteorológicas. Lorenz estabeleceu esse limite em duas semanas.
p Os meteorologistas modernos usam tecnologia e técnicas de ponta para domar o caos, tais como o previsão de conjunto , que consiste em várias previsões, cada um baseado em pontos de partida ligeiramente diferentes. Se cada previsão do conjunto parecer igual, então é provável que o clima "se comporte". Se alguma previsão parecer radicalmente diferente, então é mais provável que o clima "se comporte mal".
p Os meteorologistas também contam com o radar Doppler para monitorar as condições meteorológicas de forma mais eficaz e melhorar as previsões. Radar Doppler requer um transmissor para emitir ondas de rádio para o céu. As ondas atingem objetos atmosféricos e se recuperam. As nuvens que se afastam do transmissor retornam diferentes tipos de ondas do que as nuvens que se movem em direção ao transmissor. Um computador no radar converte dados sobre as ondas de rádio refletidas em imagens que mostram a cobertura de nuvens e faixas de precipitação, bem como a velocidade e direção do vento.
p Por causa dessa tecnologia, meteorologistas agora podem prever o tempo melhor do que nunca, especialmente quando eles limitam o quão longe eles olham para o futuro. Por exemplo, até 12 horas fora, meteorologistas oferecem previsões bastante confiáveis das condições gerais e tendências. Infelizmente, graças ao caos, eles nunca serão capazes de prever o tempo com certeza absoluta, que é como as tempestades de surpresa - tornados e torrenciais, inundações - continuam a devastar as comunidades sem aviso prévio. Por esta razão, pode ser melhor carregar um guarda-chuva, mesmo em dias previstos para serem claros e ensolarados.
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Mais ótimos links
Serviço Nacional de Meteorologia
Edward Lorenz:obituário do New York Times
Fontes
Corante, Lee. "Podemos controlar o clima? Talvez." ABC noticias. 3 de agosto, 2005 (29 de junho de 2010) http://abcnews.go.com/Technology/DyeHard/story?id=1001079&page=1
Monastersky, Richard. "Previsão não é piquenique." A Scientific American apresenta o clima:o que podemos e o que não podemos fazer a respeito. Primavera de 2000.
Rosenfeld, Jeffrey. "A borboleta que rugiu." A Scientific American apresenta o clima:o que podemos e o que não podemos fazer a respeito. Primavera de 2000.
Williams, Jack. O livro do tempo. Livros Antigos, 1997.