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Modelo global do CPTEC/INPE apresenta desempenho similar ao de centros internacionais na produção de previsões subsazonais

Publicado em 04 fevereiro 2021

Previsões subsazonais são aquelas válidas para as condições meteorológicas esperadas para as próximas 1 a 4 semanas. Essas previsões se situam entre as previsões de tempo (alguns dias à frente) e de clima sazonal (de um a três meses à frente), e vem sendo reconhecidas como informações com grande potencial e relevância para diversos setores da sociedade tais como agricultura, gerenciamento de recursos hídricos, produção e distribuição de energia elétrica, turismo, entre outros, que buscam informações com semanas de antecedência para o planejamento de suas atividades.

Em um estudo inédito, pesquisadores do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), realizaram uma avaliação inter-comparativa entre previsões subsazonais produzidas com o modelo global do CPTEC/INPE e com quatro modelos de centros internacionais: Agência Meteorológica do Japão (JMA), Agência ambiental e de mudanças climáticas do Canadá (ECCC), Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo (ECMWF) e Escritório Australiano de Meteorologia (BoM). Os resultados das avaliações foram publicados recentemente na revista científica Climate Dynamics (vide referência abaixo).

O trabalho foi desenvolvido com o modelo global do CPTEC/INPE, utilizado operacionalmente para a geração de previsões de tempo e clima sazonal, e que foi recentemente configurado para a produção de previsões subsazonais (ver divulgação nesse link). O objetivo do trabalho foi comparar o desempenho do modelo global do CPTEC/INPE com o de outros modelos de centros internacionais utilizados para a produção de previsões subsazonais. Esta inter-comparação foi realizada utilizando previsões retrospectivas dos modelos avaliados, todos disparados de determinados dias de meses entre novembro e março dos anos de 1999/2000 a 2010/2011, visando avaliar o desempenho das previsões semanais de precipitação produzidas com até quatro semanas de antecedência, assim como a representação da evolução diária do fenômeno meteorológico conhecido como Oscilação de Madden e Julian (OMJ), que influencia as chuvas sobre a faixa tropical, incluindo parte do Brasil.

Dos cinco modelos avaliados, dois possuem um modelo oceânico acoplado ao modelo global atmosférico (ECMWF e BoM), e três não possuem esse acoplamento (CPTEC/INPE, JMA e ECCC). A avaliação das previsões semanais de precipitação revelou que o modelo do ECMWF apresentou o melhor desempenho entre os modelos analisados, seguido do modelo da JMA (Japão). O modelo do CPTEC/INPE apresentou desempenho similar aos modelos do ECCC (Canadá) e BoM (Austrália) tanto para as previsões de precipitação quanto para as previsões da OMJ. De modo geral, o modelo do CPTEC/INPE se mostrou competitivo em comparação aos demais modelos avaliados. Porém em relação ao modelo do ECMWF há espaço para melhorar o sistema de previsão do INPE, possivelmente através da inclusão de acoplamento a um modelo oceânico interativo, aumento do refinamento espacial, melhorias na representação de processos físicos utilizados no modelo, assim como no procedimento de geração de condições iniciais necessárias para produzir as previsões com o modelo.

Segundo os pesquisadores do CPTEC/INPE envolvidos nesse estudo, os resultados obtidos com o modelo global para previsão subsazonal foram atingidos graças a dedicação dos pesquisadores das áreas de modelagem e previsão climática do centro, que ao longo das últimas décadas vem trabalhando colaborativamente com pesquisadores de renomadas instituições nacionais e do exterior para o desenvolvimento e avaliação de novas e modernas versões do modelo, incorporando o estado da arte do conhecimento científico nessa área. Com esse trabalho, o CPTEC/INPE se mantém posicionado na vanguarda das pesquisas nessa temática no Brasil com o objetivo de contribuir com a produção de novos conhecimentos e novas previsões numérica de relevância para a sociedade brasileira, e a se preparar para a produção de previsões globais na escala de semanas, seguindo a tendência internacional nessa área. No entanto, os pesquisadores ressalvam que, para que seja possível manter o CPTEC/INPE competitivo e parte do seleto grupo dos centros internacionais capazes de desenvolver modelos para a produção de previsões meteorológicas de qualidade, incorporando os mais recentes conhecimentos científicos e tecnológico para a melhoria das previsões, e com o detalhamento espacial e temporal desejado pelos setores de impacto do Brasil, há a contínua necessidade de investimentos em infraestrutura computacional.

O trabalho que foi parte da tese de doutoramento de Bruno Guimarães, realizado sob orientação do pesquisador Caio Coelho, foi desenvolvido em uma colaboração entre a Divisão de Modelagem, a Divisão de Previsão, o Programa de Pós-Graduação em Meteorologia (PGMET), do CPTEC/INPE, e a Universidade de Reading, do Reino Unido. Contou ainda com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

Referência do artigo:

"An inter-comparison performance assessment of a Brazilian global sub-seasonal prediction model against four sub-seasonal to seasonal (S2S) prediction project models"

Climate Dynamics. January 2021.

Autores: Bruno S. Guimarães, Caio A. S. Coelho, Steven J. Woolnough, Paulo Y. Kubota, Carlos F. Bastarz, Silvio N. Figueroa, José P. Bonatti, Dayana C. de Souza

https://doi.org/10.1007/s00382-020-05589-5

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