INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA
FORUM RNP 2015 - MOBILIDADE
A IMPORTÂNCIA DAS TICs NAS PESQUISAS [E SERVIÇOS]
NA ÁREA DE CLIMA E TEMPO E DEMANDAS FUTURAS
José Arimatéa de Sousa Brito
Assessor INMET
Brasília, 26 de agosto de 2015
RESUMO DA PALESTRA
• METEOROLOGIA E TICs
• MECANISMOS DE COLABORAÇÃO
• MODERNIZAÇÃO DA METEOROLOGIA
• USO INTENSO DAS TICs
• DEMANDAS FUTURAS
DESENVOLVIMENTO QUASE PARALELO: METEOROLOGIA E TICs
Eletricidade
Meteorologica
Grandes Navegações
Tales de Mileto (640-546 a.C.)
Telégrafo
Fábrica de Previsões Válvula Eletrônica
Imagens: Wikipédia
O GRANDE ENCONTRO ENTRE METEOROLOGIA E TICs
Idealizadores
Implementadores
Bjerknes
Von Neumann
Richardson
Charney
Fonte: U. S. Army – Public domain
1950 – Primeira Previsão Numérica do Tempo
O ESTADO DA ARTE: MODELOS AVANÇADOS DE PREVISÃO DO TEMPO E CLIMA
(DE MINUTOS A MESES)
SUPERCOMPUTAÇÃO PFLOPS
REDES GBPS
Fonte: ECMWF
NECESSIDADE DA COOPERAÇÃO INTERNACIONAL
E OS CAMINHOS DA MODERNIZAÇÃO
ORGANIZAÇÃO METEOROLÓGICA MUNDIAL (1950)
VMM – ANOS 60s
SMO
SMT
SMPD
ESTRATÉGIA DA OMM - 2015
WIGOS
WIS
NWP, GFCS
O INÍCIO DA MODERNIZAÇÃO
(SMT)
(SMO)
(SMPD)
EVOLUÇÃO DAS TELECOMUNICAÇÕES METEOROLÓGICAS
Estação Transmissora
Satélites e Celulares
Teletipos
Estação Receptora
Comutação de Mensagens
SISTEMA DE INFORMAÇÃO DA OMM (WIS): UM “GOOGLE” PRIVADO
MÁXIMO DE 15 CENTROS MUNDIAIS
GISC BRASILIA
WIS portal of Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), Brazil
EVOLUÇÃO DAS OBSERVAÇÕES
Estações Convencionais
Estações Automáticas
EVOLUÇÃO DAS OBSERVAÇÕES: RADIOSSONDAS E SATÉLITES
Rede Nacional de Altitude
EXEMPLOS DE REDES/SISTEMAS DE OBSERVAÇÕES
Estações de Superfície
Radares Meteorológicos
Primeiros 10 min
30 seg.
7 a 15 min.
30 seg.
Imagens e Dados
de Satélites
AMDAR
DESAFIO DE INTEGRAR, TRANSPORTAR, USAR E ARMAZENAR
UM NOVO DESAFIO: SERVIÇOS CLIMATICOS
DADOS CLIMÁTICOS HISTÓRICOS
Memória do Clima do Brasil
12 Mi de Documentos
Base de Dados On-line
Observações de
Curityba1886-1888
Catú – BA
Photo 1925
Fuente: Biblioteca Nacional de Meteorologia
INMET - Brasília
EVOLUÇÃO DA COLETA E TRANSMISSÃO DE DADOS
Previsão do Tempo e Serviços Climáticos
AVANÇOS NA METEOROLOGIA E NAS TICs (1985)
AVANÇOS NA METEOROLOGIA E NAS TICs (2015)
Saídas de Modelo de Previsão Numérica do Tempo
Serviços Climáticos
Serviços para o Público
Sistema de Avisos de Situações de Risco
RAZÕES PARA A GRANDE DEMANDA POR TICs
USO DA TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÕES
Pesquisa e Desenvolvimento
Internet (Web, FTP, E-mail)
Tempo
Clima
TV, Radio
Observações
Modelagem
Previsão
Prestação
de
Serviços
Redes Sociais (Smartphones, Tablets)
Água
Contato Direto
Infraestrutura: Telecomunicações e Armazenamento
ESCALAS ENVOLVIDAS
Fonte: WMO/Banco Mundial
SISTEMA OPERACIONAL DE PREVISÃO NUMÉRICA DO TEMPO (PNT)
Observações
Análise
Cálculos
Aplicações
Superfície
Decodificação
Satélites
Altitude
Controle
de
Qualidade
Radar
Aeronaves
Modelo PNT
Assimilação
de
Dados
Navios/Boias
Infraestrutura Técnica, Desenvolvimento e Pesquisa Aplicada
P
O
S
P
R
O
C
E
S
S
A
M
E
N
T
O
Previsão do Tempo
COMPLEXIDADE: CÁLCULO DE MUITAS VARIÁVEIS EM GRANDE NÚMERO DE PONTOS
COMPLEXIDADE RECOMPENSADA
(Simulação Jogos Olímpicos 2016)
COSMO 2.8 km
COSMO 2.8km
COSMO 1 km
COSMO 1km
EXEMPLOS DE GRAUS DE COMPLEXIDADE
1 mm
5 mm
10 mm
20 mm
IMENSA INFRAESTRUTURA NECESSÁRIA
FUTURAS DEMANDAS
CAPACIDADE TECNOLÓGICA E RELACIONAMENTO COM OS USUARIOS
Computação:
de TFLOPS a PFLOPS
Transmissão:
de Mbps a Gbps
Armazenamento:
de TB a PB
Compartilhamento:
Internacional, Nacional e Local
SUPERCOMPUTADORES EM METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
TFLOPS
CAPACIDADE COMPUTACIONAL
INSTALADA/CONTRATADA/PLANEJADA
4000
3500
3000
PFLOPS
2500
2000
1500
1000
500
0
ECMWF NOAA UKMO
BOM
JMA
DWD
CMA CPTEC INMET INMET INMET
2015
2017
2019
OPORTUNIDADES E DESAFIOS NO PRESENTE E FUTURO
Impactos na Coleta, Processamento, Armazenamento e Compartilhamento

“Big Data” – Coletar, armazenar e Intercambiar

“Crowd-sourced Data” – Coleta e compartilhamento

Canais de Mídias Sociais – Coleta e Serviços aos Usuários

Expansão dos “Smartphones” e “Tablets”

Crescimento na quantidade de dados de satélites

Dados de outros sistemas de observações

Crescimento de Saídas dos Modelos Numéricos

Manutenção do Espírito de Colaboração Internacional
EXEMPLOS DA EVOLUÇÃO PARALELA
INFRAESTRUTURA E SERVIÇOS
Fonte: JMA