Por que as nuvens são tão difíceis de prever?

As nuvens são um dos fatores climáticos mais difíceis de prever, mesmo com apenas alguns dias de antecedência, quanto mais com mais de 10 dias de antecedência.

Não são apenas os grandes sistemas de tempestades que produzem uma cobertura generalizada de nuvens. Estas nuvens são relativamente fáceis de prever, especialmente dentro de alguns dias. Distúrbios menores e mais fracos na atmosfera também podem gerar nuvens, mesmo quando não contêm umidade suficiente para a precipitação. Enquanto isso, o céu pode passar de completamente nublado a completamente limpo a apenas 80 quilômetros de uma frente meteorológica, enquanto as previsões do modelo sobre a localização da frente podem estar erradas duas vezes mais com um ou dois dias de antecedência.

O desafio é que a cobertura de nuvens muitas vezes depende de processos que ocorrem em escalas muito pequenas na atmosfera, pequenas o suficiente para que os modelos não tenham dados detalhados suficientes para resolvê-los com precisão.

Por que preciso saber o que é uma “banda”?

Geralmente tentamos manter o jargão técnico ao mínimo. No entanto, para aqueles que investiram nestas previsões, é útil saber o que é um “grupo” e porque é que é importante.

Existem dois tipos principais de modelos de previsão: determinísticos e conjuntos.

O modelo determinístico é a previsão que você está acostumado a ver. São previsões com uma única solução: a temperatura será X, a chance de precipitação será Y e a cobertura de nuvens será Z. Essas previsões geralmente são mais precisas com dois ou três dias de antecedência.

Para previsões com vários dias a cerca de duas semanas de antecedência, a maioria dos meteorologistas prefere observar os aglomerados. Estas são essencialmente múltiplas execuções de previsões determinísticas. Em cada execução ou simulação, as observações meteorológicas brutas inseridas nos modelos são ligeiramente modificadas para representar imperfeições tanto nas observações quanto nos próprios modelos. Ao analisar semelhanças e diferenças entre múltiplas simulações, os meteorologistas podem ter uma ideia melhor do alcance e das probabilidades dos possíveis resultados climáticos e da confiança geral na previsão.

Quais são as previsões inevitáveis ​​para 8 de abril?

A imagem acima é um modelo de previsão determinística para o meio-dia de 8 de abril. Ele mostra muitas nuvens em grande parte do caminho da totalidade, a faixa de aproximadamente 185 quilômetros de largura que se estende pelos Estados Unidos, do Texas ao Maine. Pode ser completamente verdade ou pode estar completamente errado. São dias demais para basear qualquer coisa em expectativas determinísticas.

O que mostra é semelhante à climatologia – ou condições médias de nuvens para esta época do ano – com céus mais claros no Texas e aumento de nuvens no Nordeste. No entanto, também existem bolsões de céu limpo no Nordeste, associados a uma área prevista de alta pressão próxima, na costa leste.

Quais grupos aparecem?

A imagem acima mostra uma previsão coletiva da pressão atmosférica, usando a pressão média prevista em 30 simulações do Sistema de Modelagem dos EUA. Em geral, as áreas de baixa pressão – mostradas em tons de azul – tendem a ser mais nubladas, enquanto as áreas de alta pressão – mostradas em amarelo e laranja – tendem a ser mais brilhantes.

Um bom número de simulações individuais indica pressão mais baixa e, portanto, céus mais nublados em grande parte do percurso geral. Há alguns que indicam pressão mais alta e céus mais claros nas partes leste ou nordeste do caminho da totalidade, mas ainda mostram pressão mais baixa movendo-se para as partes ocidentais do caminho da totalidade, especialmente áreas do norte do Texas.

A previsão da cobertura de nuvens mostrada no início deste artigo indica que a área de baixa pressão está suficientemente longe ao norte do Texas para que a cobertura de nuvens possa ser limitada se a simulação da localização da baixa estiver correta.

É claro que não só a confiança na presença e localização dos sistemas meteorológicos é baixa, mas os modelos podem ser tão lentos ou tão rápidos como um ou dois dias em termos de como os sistemas irão progredir em todo o país.

XcartaUma startup de previsão do tempo com inteligência artificial lançou um projeto Rastreador de eclipse solar Fornecendo previsões de nuvens ao longo do caminho do eclipse.

A empresa é uma das várias empresas que desenvolveram modelos meteorológicos alimentados por IA, que fazem previsões aprendendo a reconhecer padrões em dados meteorológicos históricos, enquanto os modelos tradicionais processam equações matemáticas complexas que representam a física da atmosfera.

“Isso nos permite produzir previsões globais horárias altamente precisas em minutos, em vez de horas”, disse Vivek Ramavajala, CEO e fundador da Excarta, por e-mail. “Também podemos explorar a velocidade e o custo aprimorados para produzir conjuntos de previsões meteorológicas, que são cruciais para medir a incerteza das previsões daqui a alguns dias.”

a Novo lançamento A empresa afirma que suas previsões podem ser 20% mais precisas do que os modelos tradicionais.

Abaixo estão as previsões atuais do modelo de IA para várias cidades no caminho da totalidade no momento do pico do eclipse:

• Dallas: 53% de cobertura de nuvens (+/- 20% de incerteza).
• Little Rock: 58% de cobertura de nuvens (+/- 15% de incerteza).
• Indianápolis: 54 por cento de cobertura de nuvens (+/- 19 por cento de incerteza).
• Cleveland: 55% de cobertura de nuvens (+/- 19% de incerteza).
• Búfalo: 53 por cento de cobertura de nuvens (+/- 19 por cento de incerteza).
• Burlington, Vermont: 47% de cobertura de nuvens (+/- 22% de incerteza).

(O número da incerteza significa, por exemplo, que se espera que Dallas tenha entre 33 e 73 por cento de cobertura de nuvens.)

A previsão é um ótimo começo para quem espera céu limpo? não exatamente. Mas ainda estamos a pelo menos vários dias de sermos capazes de levar a sério qualquer previsão de nuvens, e a confiança na previsão pode não ser terrivelmente elevada até apenas um ou dois dias antes de 8 de Abril.

O Washington Post lançará seu próprio software de rastreamento de previsão de nuvem de eclipses na sexta-feira, portanto, fique ligado.