Como funciona a previsão do tempo?

Prever as condições do tempo é um processo bastante complexo e demorado. Antigamente quase sempre errava e, nos dias de hoje, depois do avanço da tecnologia, a qualidade e a rapidez aumentaram muito. No passado, ou nos dias de hoje, o processo continua semelhante.

O primeiro passo para a confecção da previsão do tempo passa pelas observações das variáveis meteorológicas, como a temperatura, pressão, velocidade e direção do vento e umidade. Esses dados são coletados em todo o globo terrestre por cerca de 15 mil estações meteorológicas de superfície. Essas estações possuem instrumentos meteorológicos que medem a temperatura (termômetro), a umidade (higrômetro) o vento (anemômetro). Cerca de 3 mil aviões comerciais conveniados à Organização Meteorológica Mundial (OMM) voam por uma área que essas estações não cobrem, como as grandes altitudes, e também coletam informações.

Leia atividade didática de Geografia inspirada neste texto
Ano do Ciclo: 3º ao 5º ano
Objetivos de aprendizagem: Registrar em tabelas simples observações sobre condições do tempo. Reconhecer as mudanças que ocorrem no tempo durante um período, observando nuvens, chuva e alterações na temperatura. Reconhecer a função social da previsão do tempo.
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Área envolvida: Ciências, Geografia

Tempo de duração: 10 aulas

Possibilidade interdisciplinar: Matemática

1) A tabela abaixo mostra a temperatura ao longo de uma semana. Peça a seus alunos para observarem os dados e preencherem as lacunas com as palavras apropriadas no trecho a seguir:

Dia da semana	Tempera tura ao meio-dia
Segunda-feira	25ºC
Terça-feira	28ºC
Quarta-feira	29ºC
Quinta-feira	30ºC
Sexta-feira	28ºC
Sábado	24ºC
Domingo	25ºC
Média da semana	27ºC

A média da semana mostra que o _________(clima/tempo) estava quente, pois quando a temperatura fica igual ou menor que 27 graus a condição atmosférica é considerada assim. O _________(clima/tempo) na terça, na quarta, na quinta e na sexta-feira também pode ser considerado quente. No sábado a temperatura estava abaixo de 25 graus e quando isso ocorre podemos dizer que o _________(clima/tempo) estava ameno.

2) Convide seus alunos a brincar de observar e registrar o tempo (a primeira fase da previsão do tempo). Todos os dias à noite devem preencher a tabela abaixo com as informações do tempo na sua cidade.

Dia da semana	Choveu?	Fez frio ou calor?
Segunda-feira
Terça-feira
Quarta-feira
Quinta-feira
Sexta-feira
Sábado
Domingo

3) Escolha um site de meteorologia, como o Climakids (www.climakids.com.br/cidade). Procure a previsão do tempo para a sua cidade nos próximos cinco dias e anote no quadro abaixo. Se a temperatura máxima prevista for acima de 30 graus escreva que vai fazer calor e se a mínima ficar abaixo de 20 graus escreva que vai fazer frio. Caso contrário, ou seja, abaixo de 30 na máxima e acima de 20 graus na mínima escreva que o dia será ameno.

4) Ajude seus alunos a entenderem como os fenômenos atmosféricos acontecem. Com a ajuda de um adulto, coloque água para ferver. Depois de fervida, podemos verificar uma nuvem de vapor saindo da panela. É desta mesma maneira que se formam as nuvens em um dia de verão. Peça para o adulto desligar o fogo e cobrir a panela com uma tampa de vidro seco (ou um prato seco). Depois de alguns minutos, podemos ver que o prato está cheio de gotas. É como se a nuvem de vapor que você observou saindo da panela tivesse se concentrado bastante até formar as gotas na tampa. Esse processo é semelhante ao da formação de gotas de chuva.

5) Verifique se seus alunos já ouviram falar de efeito estufa, ou se conhecem como funciona uma estufa. Explique que estufas são estruturas criadas para acumular calor em seu interior. Geralmente são usadas para cultivar algumas plantas especiais que precisam de ambientes quentes e com umidade controlada. Atualmente muito se fala de aquecimento global em razão do acúmulo de gases que aumentam o efeito estufa da atmosfera.

6) Proponha uma experiência simples e rápida para criar uma estufa. Pegue dois potes de vidro iguais (de preferência) e os encha com a mesma quantidade de água. Pegue um dos potes e feche-o dentro de um saco transparente. Deixe-os ao sol por aproximadamente uma hora (quanto mais forte o sol estiver no dia, melhor). Com a ajuda de um adulto, use um termômetro para medir a temperatura de ambos. Qual apresentou a maior temperatura e por quê?

7) Pergunte à turma: Você já observou que depois de uma boa chuva ficam algumas poças de água sobre o asfalto ou outra superfície impermeável? Depois de um tempo, o que acontece com essa água? Por quê? Faça uma experiência. Em um recipiente despeje um pouco de água e algumas pitadas de sal. Deixe ao sol durante algum tempo (se o dia estiver bem quente e houver pouca água no recipiente, 20 minutos serão suficientes). O que sobrou?

8) Explique a seus alunos que as nuvens se formam porque o vapor de água passa pelo processo químico da condensação e produz gotas. O acúmulo de gotas forma as nuvens. Sabia que você já entrou em uma nuvem de verdade, mesmo sem nunca ter andado de avião? Quando você toma um banho quente em um dia bem frio o que acontece dentro do banheiro? Você se lembra de já ter andado de carro em uma estrada de serra durante o início de uma manhã de outono ou de inverno? Como estavam as condições do tempo? A neblina (ou nevoeiro) da estrada ao amanhecer ou a “fumaça” do banheiro durante um banho quente de verão nada mais são do que nuvens.
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No oceano (lembrem-se de que ele ocupa 75% ou três quartos da superfície terrestre) a captação de dados é feita por cerca de mil boias meteorológicas e por volta de 7 mil navios. Ainda há informações coletadas por balões meteorológicos que chegam a 30 mil metros de altura, imagens de satélite e de radar.

Com tantas informações vindas de tão diferentes lugares, alguém precisa organizar a bagunça. Quem faz isso é a OMM, que processa os dados vindos de 182 países e seis territórios.

Todos esses dados são processados a cada três horas por supercomputadores e geram um mapa do estado atual das condições do tempo naquele momento. Todas as informações são coletadas no mesmo instante, em todo o globo terrestre e o resultado é divulgado para todos os centros de meteorologia do mundo. Esse estado atual mostra onde estão as frentes frias, as ondas de calor, as regiões com chuva, entre outras, naquele momento.

E daqui para a frente? Como se calcula o futuro? Como eu saberei se vai chover, se vai esquentar ou esfriar? Esta parte é que mudou muito, e para melhor, com o avanço da tecnologia e da internet. Existem leis da Física e da Matemática (equações matemáticas muito grandes e complicadas, chamadas de modelos meteorológicos de previsão do tempo) que descrevem os movimentos e as características da atmosfera. Essas equações já estão programadas nesses supercomputadores. As informações coletadas abastecem essas equações no momento atual e o supercomputador calcula as condições no futuro.

Antigamente o cálculo era feito à mão, demorava umas três horas entre receber os dados e calcular a previsão. Hoje em dia, usando uma internet rápida e um supercomputador, demora poucas horas.

A título de comparação, coloque no quadro uma conta fácil, do tipo 2 x 3 = 6. Os alunos do Fundamental 1 demoram em média 1 segundo para responder essa questão. O primeiro computador, o Eniac, desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial (1939-1945), pesava 30 toneladas, ocupava uma área 20 vezes maior do que a sala da sua casa, era de 5 mil continhas por segundo.

O supercomputador atual (fim de 2014) do exército e comunidade científica chineses consegue fazer milhares de bilhões de continhas iguais a essa em 1 segundo apenas, ou seja, são 1 trilhão de continhas a cada segundo. Mesmo assim, um supercomputador como esse só consegue terminar de calcular a previsão do tempo para o globo terrestre em cerca de 2 horas, ou 7,2 mil segundos. Isto é, para calcular a previsão do tempo ele realiza milhões de bilhões de continhas. É muita conta, pessoal!

Retornando ao nosso processo, ainda falta a análise dos meteorologistas. Hoje em dia, esta é a parte que mais demora. Eles pegam os mapas calculados pelos modelos meteorológicos e validam ou não essa previsão, de acordo com suas percepções. Neste momento, os mapas complexos e todos em código (como as figuras abaixo) só servem para os meteorologistas, pois somente eles foram treinados para entender isso.

Ainda falta a parte mais importante: passar para o usuário final o que ele quer saber: Vai chover? Vai esquentar ou esfriar? Essa tradução ocorre em forma de mapas, gráficos, textos, sites, boletins do tempo na tevê e no rádio.

Mesmo com o avanço da internet e da tecnologia, por que ainda se erra? O processo é bastante complexo entre começar e finalizar a previsão do tempo. Às vezes, o resultado não condiz com o esperado e todo o processo deve ser revisto e recalculado. Como o processo é dividido em várias etapas podem ocorrer erros em todas elas. A primeira falha que pode ocorrer é na coleta da informação, ou pela falha dos equipamentos ou pela falta de atenção da pessoa que as coleta. A entrada dos dados coletados no supercomputador também pode ocorrer com falhas ou o meteorologista com pouca experiência aceita uma previsão de forma errada. Talvez a fase mais importante e que mais gera falhas e erros seja a coleta das informações do estado atual do tempo.

Aliás, você sabe qual é a diferença entre tempo e clima? O tempo é exatamente o estado da atmosfera naquele instante. Por exemplo, agora faz 30 graus, a umidade está em 40% e o vento sopra fraco e de Nordeste. O clima é o comportamento médio do tempo durante um período, ou seja, podemos dizer que São Paulo possui um clima quente no verão, com média de 27 graus de temperatura.

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Sites

Inmet

Climatempo

Climakids

Climakids: Fenômenos climáticos

Climatempo: Explicando o tempo
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