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Apresentação "A Contribuição do CPTEC/INPE à Meteorologia do Brasil" mostrada no XII Encontro Nacional de Estudos Estratégicos (XII ENEE), promovido pela Secretaria de Assuntos Estratégicos da Presidência da República (SAE/PR) em parceria com o Ministério da Defesa, nos dias 07, 08 e 09 de novembro de 2012, na Escola Naval, no Rio de Janeiro.
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A Contribuição do CPTEC/INPE
à Meteorologia do Brasil
Dr. Osvaldo L. L. Moraes – Coordenador GeralSAE – Escola Naval – RJ 08/11/12
Importância Estratégica da Previsão de Tempo e de Clima
44,929
31,932
67,641
46,068
45,679
53,28148,941
29,336
18,099
26,668
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Danos em Bilhões de US$
Anos
Qual o desafio das Ciências Atmosféricas?
• É possível fazer uma previsão meteorológica com 100% de certeza?
• A natureza impõe uma limitação. Origem desta limitação: processos não lineares governam a dinâmica e termodinâmica da atmosfera e dos oceanos.
• Conseguimos escrever as equações que governam os fenômenos mas não as conseguimos resolver analiticamente.
• DESAFIO: Diminuir as incertezas nas previsões.
Um avanço considerável nas últimas décadas.
• Até o advento dos computadores a previsão era subjetiva;
• Até o advento dos satélites as observações eram escassas e esparsas;
• Hoje a previsão é objetiva. O Brasil fez um enorme investimento (década de 90 ao criar o CPTEC e década de 00 na rede de observação do INMET);
• O que nos falta? Satélite, Radares e RH em quantidade.
• Dar ao Brasil autonomia e independência científica na área de Previsão Numérica de Tempo (PNT) e Clima.
• Quando a PNT iniciou e quais países lideraram a “corrida científica” na PNT?
• Quais países disputam, hoje, a hegemonia na PNT?
Por que o cptec foi criado?
CPTEC / INPE
Missão
Prover o país com o estado da arte em previsão de tempo, clima e ambiental e dispor da capacidade científica e tecnológica de melhorar continuamente estas previsões, visando o benefício da sociedade.
Previsão e Usuários
Programa de Tempo e
Clima
A Previsão Meteorológica depende de:
• Modelos Matemáticos para simular a evolução dos processos atmosféricos
• Computadores para resolver numericamente as equações;
• Observações para determinar o estado inicial (superfície, satélites, oceânicas, radares, sondas, etc.);
• Recursos Humanos para interpretar os modelos e as observações.
S&HP
c PNT PTCS
MODELOSMODELOS
CICC
P&D
A concepção da estrutura do CPTEC
Onde estamos?
• Modelos Numéricos: poucos países possuem capacidade como o Brasil
Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere Atmosphere
Land surfaceLand surfaceLand surfaceLand surfaceLand surface
Ocean Ocean & sea-ice Ocean & sea-ice Ocean & sea-ice
Sulphateaerosol
Non-sulphateaerosol
Atmosphericchemistry
Atmosphericchemistry
Atmosphericchemistry
Evolução dos Modelos
1994 2002 2009 2011 2013CPTEC BMGCS BMGCS
High Res Hydrology
COLA CPTEC/COLA
DynamicVegetation
DynamicVegetation
Sulphateaerosol
Non-sulphateaerosol
Atmosphericchemistry
Terrestrial carbon cycle
Complete carbon cycle (land
&ocean)
Vegetation Fire }
Land use model
Crop Model
Off-linemodeldevelopment
Strengthening coloursdenote improvementsin models
Courtesy: G. Sampaio, INPE/CCST
Onde estamos?
Reconhecimento Internacional
CPTEC: Um dos 12 GPCs da OMM
CPTEC faz parte da rede Regional de Centros de Centros de Excelência de Treinamento em Meteorologia por Satélite Excelência de Treinamento em Meteorologia por Satélite
da OMMda OMM..
288 alunos de 13 países participaram do Vlab –Brasil-INPE
Projeto TIGGE da OMM
Archive Centre
Current Data Provider
NCAR NCEP
CMC
UKMO
ECMWFMeteoFrance
JMAKMA
CMA
BoMCPTEC
IDD/LDM
HTTP
FTP
O RECONHECIMENTO NACIONAL AO CPTEC
Recursos
• 3 Supercomputadores
• 05 Clusters
• 50 Servidores
• 50 Terminais de Serviço
• 05 Sistemas de Armazenamento NAS (~150 TB)
• 03 Sistemas de Armazenamento SAN (~250 TB)
• 03 Bibliotecas de Fitas (~8 PB)
• 550 Microcomputadores
ALGUNS RESULTADOS ILUSTRATIVOS
Santa Catarina – Novembro 2008
135 mortes, 78.000 desabrigados
22
Evento em Santa Catarina Novembro de 2008Previsão com antecedência de três dias
40km 20km 5km
Precipitação real no dia previsto
Angra dos Reis – 2010 New Year’s eve173mm/24h
63 deaths
T+24h
40 km 20 km
T+24h
T+24h
Angra dos Reis, Dez/Jan 2010
15 km
T+24h
5 km
Região Serrana do RJ2011. Aproximadamente1000 mortes
Acumulado de Chuva entre 00UTC 12 – 00UTC 13/jan/2011Desempenho com 1 km de resolução espacial
BRAMS 1 km : NX, NY = 500, 500 300 processos –> 2 ½ h de processamento 24 horas de previsão.
BRAMS 1 kmmm
OS MAIS RECENTES AVANÇOS
Cachoeira Paulista - SP
Cuiabá - MT
NOAA
MSG
GOES
GEONETCast/EUMETCast Intelsat-9/NSS-806
AQUA&TERRA
NOAA
NOAA
Estações de Recepção de Imagens de Satélite
Natal – RN (Fev. 2011)
O sistema SOS monitora e prevê algumas condições de tempo como a quantidade de chuva, localização de sistemas convectivos e a quantidade de descargas elétricas.
SOS - Sistemas de Observações de Tempo SeveroSOS - Sistemas de Observações de Tempo Severo
Os dados meteorológicos são calculados e disponibilizados por municípios.
O Estado da Arte em Previsão de Clima
Boundary conditions Parameterizations
Super-computer
Climate outlook forum
Seasonal forecast practice in Brazil:
Joint effort between CPTEC/INPE, INMET and regional centers
South America domain:ECMWF, UKMO and empirical(limited to common hindcast period)
South America + Pacific domain:ECMWF, UKMO, MF, CPTECand empirical (diff. hind. periods)
1987-2001 1981-2005
Correlation skill: Integrated forecast (precipitation)
Issued: NovValid: DJF
Porquê não apenas modelos?
How is the official seasonal forecast outlook for Brazil produced:
Diagnostic tools: analisys of synoptic conditions, and global and regional climate conditions
Prognostic tools:CPTEC AGCM (Kuo, RAS, Grell), with preicted and persisted SSTCPTEC CGCM (RAS)ETA regional model (40 km), persisted SSTStatistical model (SIMOC : Sul, NE e TSM Atlântico equatorial)EUROBRISA (CPTEC, ECMWF, Météo-France and UK Met Office coupled models, empirical model, and hybrid (integrated) forecast)IRI AGCMs Regional models: RAMS and RSM (FUNCEME)Statistical models (INMET)
Consensus forecast outlook for Brazil is based on expert assessment of all available information
Limitação 1: conhecimento científico (geral)Limitação 2: recursos humanos (CPTEC)Limitação 3: observações (do Brasil)
Os GargalosAlguns do CPTEC, outros do Brasil e outros do conhecimento
Gargalo – Satélite Meteorológico
Atualmente uma das áreas mais sensíveis na cadeia de obtenção de dados meteorológicos, tendo em vista a utilização de satélites norte americanos e europeus, se concentra na falta de satélites meteorológicos próprios. Desta forma, um programa brasileiro de satélites meteorológicos que possa manter em órbita vários sensores dedicados à observação do tempo e clima é uma necessidade primária para a meteorologia do país.
Gargalo – Previsão ImediataRADARES METEOROLÓGICOS
Gargalo – Governança e Integração do Sistema
• Ação de Curto Prazo: harmonização das atividades do INMET e CPTEC
• Curto Prazo – aprovar a PEC• Curto Prazo – Instituir a SExMet -
Interministerial• Médio Prazo – Estabelecer o Programa
Nacional de Meteorologia, Política Nacional de Meteorologia e a Agência Nacional de Meteorologia
2011
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