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Meteorologia

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Meteorologia é o estudo científico da atmosfera terrestre e dos fenômenos atmosféricos de curta duração, que constituem o tempo, com foco na previsão do tempo.[1] Tem aplicações nas atividades militares, na aviação, na produção de energia, nos transportes, na agricultura, na construção, nos alertas meteorológicos e na gestão de desastres.

Ao lado da climatologia, da física atmosférica, da química atmosférica e da aeronomia, a meteorologia integra as ciências atmosféricas. As interações entre a atmosfera terrestre e os oceanos, sobretudo o El Niño e a La Niña, são estudadas pela hidrometeorologia, uma área interdisciplinar. Outras áreas interdisciplinares são a biometeorologia, o clima espacial e a meteorologia planetária. A previsão meteorológica marítima aplica o estudo das interações da atmosfera com grandes massas de água à segurança no mar e nas áreas costeiras.

Os meteorologistas estudam fenômenos provocados pela radiação solar, pela rotação da Terra, pelas correntes oceânicas e por outros fatores. Esses fenômenos abrangem as nuvens, a precipitação e os padrões de vento, além de episódios de tempo severo, como ciclones tropicais e tempestades de inverno intensas. Eles são quantificados por variáveis como temperatura, pressão e umidade, usadas para prever o tempo nas escalas local, ou microescala, regional, que abrange a mesoescala e a escala sinótica, e global. A coleta de dados emprega instrumentos como termômetros, barômetros e cata-ventos nas medições de superfície, além de satélites meteorológicos, balões, aeronaves de reconhecimento, boias e radares. A Organização Meteorológica Mundial, a OMM, coordena a padronização internacional da pesquisa meteorológica.

O estudo da meteorologia remonta a milênios. Civilizações antigas tentavam prever o tempo por meio do folclore, da astrologia e de rituais religiosos. O tratado Meteorologia, de Aristóteles, reúne observações iniciais dessa área, que avançou pouco no início da Idade Média. Alhazém questionou teorias aristotélicas na Idade Média, e o estudo da atmosfera ganhou novo impulso no Renascimento. René Descartes também contestou essas teorias e defendeu o uso do método científico. No século XVIII, foram aperfeiçoados instrumentos de medição, como o barômetro e o termômetro, e foi fundada a primeira sociedade meteorológica. No século XIX, formaram-se redes de observação que usavam o telégrafo para trocar dados entre regiões extensas.[2] No século XX, a previsão numérica do tempo, acompanhada do desenvolvimento dos satélites e radares, permitiu criar modelos de previsão mais elaborados.[3] Os computadores passaram a processar grandes conjuntos de dados em tempo real e a resolver automaticamente as equações dos modelos. No século XXI, a meteorologia alcançou maior precisão com o uso de grandes volumes de dados e da supercomputação. Ela incorpora técnicas como o aprendizado de máquina, a previsão por conjuntos e a modelagem climática global de alta resolução.[4] Os eventos meteorológicos extremos agravados pela mudança do clima trazem novos desafios para a previsão e a pesquisa.[5] A natureza caótica da atmosfera, exemplificada pelo efeito borboleta, impõe limites à previsibilidade.[6]

Etimologia

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A palavra meteorologia vem do grego antigo μετέωρος, metéōros, de que deriva meteoro, e -λογία, -logia.[7]

O primeiro uso da palavra em inglês data de 1563, no livro Goodly Gallerye Causes of Meteors, de William Fulke.[8] Fulke empregava o termo "meteoros" para abranger estrelas cadentes, chuva, neve, nuvens e até terremotos.[9] Embora o uso comum de meteoro tenha se restringido às estrelas cadentes, na meteorologia o termo designa um fenômeno observado na atmosfera ou na superfície terrestre.[10]

História

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Da Antiguidade à época de Aristóteles

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Parélio em Saboia

As primeiras tentativas de prever o tempo frequentemente envolviam profecias e adivinhação, por vezes baseadas em ideias astrológicas. Nas religiões antigas, os fenômenos meteorológicos estavam sob o controle dos deuses.[11] A previsão de chuvas e inundações por seus ciclos anuais já era usada pelo menos desde o estabelecimento de povoações agrícolas, possivelmente antes. As primeiras formas de previsão baseavam-se na astrologia e eram realizadas por sacerdotes. Os egípcios já realizavam rituais para provocar chuva por volta de 3500 a.C.[11]

Os antigos Upanixades indianos mencionam nuvens e estações do ano.[12] O Samaveda apresenta sacrifícios a serem realizados quando certos fenômenos fossem observados.[13] O Brihatsamhita, obra clássica de Varahamihira escrita por volta de 500 d.C.,[12] contém observações do tempo.

Inscrições cuneiformes em tabuletas da Babilônia relacionavam trovões e chuva. Os caldeus distinguiam os halos de 22° dos halos de 46°.[13]

Os gregos antigos foram os primeiros a formular teorias sobre o tempo. Muitos filósofos naturais se dedicaram ao tema. Como ainda não havia instrumentos meteorológicos, as investigações eram sobretudo qualitativas e só podiam ser avaliadas por especulações teóricas mais gerais.[11]:8 Heródoto afirma que Tales previu o eclipse solar de 585 a.C. Tales estudou as tabelas babilônicas de equinócios.[11]:11 Para Sêneca, Tales atribuía as cheias anuais do Nilo aos ventos do norte, que dificultariam o escoamento das águas para o mar.[11]:4 Anaximandro e Anaxímenes acreditavam que trovões e relâmpagos surgiam quando o ar se chocava contra uma nuvem e acendia uma chama. As primeiras teorias meteorológicas geralmente admitiam a existência de uma substância semelhante ao fogo na atmosfera. Anaximandro definiu o vento como um fluxo de ar, mas essa ideia demorou séculos para ser aceita.[11]:5 Anaxágoras foi o primeiro a propor uma explicação para o granizo no verão. Observou que a temperatura do ar diminuía com a altitude e que as nuvens continham umidade. Também percebeu que o calor fazia os objetos subir e concluiu que, em um dia de verão, ele elevaria as nuvens até uma altitude em que sua umidade congelaria.[11]:6 Empédocles formulou uma teoria para a mudança das estações. Acreditava que o fogo e a água se opunham na atmosfera. Quando o fogo predominava, era verão, e quando a água predominava, era inverno. Demócrito também escreveu sobre as cheias do Nilo. Afirmava que a neve nas regiões setentrionais do mundo derretia no solstício de verão. O vapor formaria nuvens que, levadas ao Nilo pelos ventos do norte, provocariam tempestades e encheriam os lagos e o rio.[11]:8 Hipócrates investigou os efeitos do tempo sobre a saúde. Plínio atribui a Eudoxo a ideia de que o mau tempo seguia ciclos de quatro anos.[11]:9

Meteorologia aristotélica

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Essas primeiras observações formaram a base da Meteorologia de Aristóteles, escrita em 350 a.C.[11]:11[14] Aristóteles é apontado como o fundador da meteorologia.[15] Entre os resultados de seu tratado está a explicação do que se chama ciclo hidrológico. Sua obra foi uma referência na meteorologia por quase 2.000 anos.[16]

O tratado Do Universo, escrito antes de 250 a.C. ou entre 350 e 200 a.C., apresenta a seguinte passagem:[17]

Se o corpo luminoso se incendeia e se precipita violentamente sobre a terra, recebe o nome de raio. Se apenas parte dele é fogo, mas também é violento e volumoso, chama-se meteoro. Se não contém fogo, chama-se raio fumegante. Todos recebem o nome de "raios descendentes", pois se precipitam sobre a terra. O relâmpago às vezes é esfumaçado e, nesse caso, chama-se "relâmpago incandescente". Às vezes dispara rapidamente e é chamado de "vivo". Em outras ocasiões, percorre linhas tortuosas e se chama "relâmpago bifurcado". Quando se precipita sobre um objeto, chama-se "relâmpago descendente".

Depois de Aristóteles, a meteorologia avançou pouco por muito tempo. Teofrasto compilou um livro sobre previsão do tempo, o Livro dos sinais, e escreveu Sobre os ventos. Reuniu centenas de sinais de fenômenos meteorológicos que poderiam ocorrer em um prazo de até um ano.[11]:25 Seu sistema dividia o ano pelo nascer e pelo ocaso das Plêiades, subdividia-o pelos solstícios e equinócios e pressupunha a continuidade do tempo nesses intervalos. Também dividia os meses pela lua nova, pelo quarto dia, pelo oitavo dia e pela lua cheia, quando julgava mais provável uma mudança do tempo. O dia era dividido em nascer do sol, meio da manhã, meio-dia, meio da tarde e pôr do sol. Havia divisões correspondentes para a noite, e as mudanças seriam mais prováveis nesses momentos.[11]:25 Com essas divisões e um princípio de equilíbrio do tempo ao longo do ano, formulou previsões como a de que um inverno muito chuvoso costumava ser seguido por uma primavera seca. Sua obra também contém regras baseadas no comportamento dos animais, como a de que um cachorro rolando no chão anunciava uma tempestade. Estrelas cadentes e a Lua também eram usadas nas previsões. Teofrasto, porém, não tentou explicar esses fenômenos e recorreu apenas ao método aristotélico.[11]:26 Sua obra orientou a previsão do tempo por quase 2.000 anos.[18]

Meteorologia depois de Aristóteles

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A meteorologia foi estudada e desenvolvida ao longo dos séculos, mas só passou por avanços mais amplos no Renascimento, entre os séculos XIV e XVII. Cientistas como Galileu e Descartes introduziram métodos e ideias que levaram a uma revolução científica na área.

As especulações sobre a causa das cheias do Nilo cessaram quando Eratóstenes, em uma passagem transmitida por Proclo, afirmou que pessoas haviam chegado às nascentes do rio e observado as chuvas. O interesse pelas implicações dessa explicação permaneceu.[11]:26

Na época da Grécia romana e na Europa sob domínio romano, o interesse científico pela meteorologia diminuiu. No século I a.C., a maioria dos filósofos naturais afirmava que nuvens e ventos alcançavam cerca de 179 km de altitude. Posidônio, porém, acreditava que chegavam a aproximadamente 8 km, acima dos quais o ar seria límpido, fluido e luminoso. Ele seguia de perto as teorias de Aristóteles. No fim do século II a.C., o centro da ciência havia se deslocado de Atenas para Alexandria, onde ficava a antiga Biblioteca de Alexandria. No século II d.C., o Almagesto de Ptolemeu abordou a meteorologia, então entendida como parte da astronomia, e apresentou previsões astrológicas do tempo.[11]:27 Ptolemeu elaborou um mapa do mundo dividido em zonas climáticas pela iluminação, em que a duração do dia no solstício de verão aumentava meia hora a cada zona entre o equador e o Ártico.[11]:28 Também escreveu sobre a refração atmosférica da luz nas observações astronômicas.[19]

Em 25 d.C., o geógrafo romano Pompônio Mela formalizou o sistema de zonas climáticas.[20] Em 63 e 64 d.C., Sêneca escreveu Naturales quaestiones, uma compilação e síntese de teorias gregas antigas. Sêneca dava primazia à teologia e acreditava que fenômenos como os raios estavam sujeitos ao destino.[11]:29 O segundo livro da História Natural, de Plínio, o Velho, aborda a meteorologia. Plínio afirma que mais de vinte autores gregos antigos estudaram o tema. Assim como Sêneca, reuniu especulações anteriores, sem acrescentar teorias próprias.[11]:30

Crepúsculo na praia de Baker

Entre 400 e 1100, o conhecimento científico na Europa foi conservado pelo clero. Isidoro de Sevilha dedicou atenção à meteorologia em Etymologiae, De ordine creaturum e De natura rerum. Beda, o Venerável, foi o primeiro inglês a escrever sobre o tempo, em De natura rerum, de 703. A obra resumia as fontes clássicas disponíveis. Grande parte dos escritos de Aristóteles, entre eles a Meteorologia, permaneceu inacessível na Europa ocidental até o século XII. Isidoro e Beda se interessavam pela ciência, mas seguiam a letra das Escrituras.[11]:30

Na civilização islâmica, obras antigas foram traduzidas para o árabe e transmitidas à Europa ocidental, onde receberam traduções latinas.[11]:31

No século IX, Al-Dinawari escreveu o Kitab al-Nabat, ou Livro das plantas, sobre as aplicações da meteorologia à agricultura durante a revolução agrícola árabe. A obra aborda os aspectos meteorológicos do céu, os planetas e as constelações, o Sol e a Lua, as fases lunares usadas para reconhecer as estações e prever chuvas, os anwa, astros usados na previsão da chuva, e fenômenos como ventos, trovões, relâmpagos, neve e inundações. Também trata de vales, rios e lagos.[21][22]

Em 1021, Alhazém explicou, em Opticae thesaurus, que a refração atmosférica também produzia o crepúsculo. Calculou que ele começava quando o Sol estava 19 graus abaixo do horizonte e, com uma construção geométrica baseada nesse ângulo, estimou em cerca de 79 km a maior altura possível da atmosfera terrestre.[23]

Adelardo de Bath foi um dos primeiros tradutores dos clássicos. Também discutiu temas meteorológicos em Quaestiones naturales. Acreditava que o ar denso produzia um impulso na forma de vento. Explicava o trovão pelo choque de gelo nas nuvens e afirmava que esse gelo derretia no verão. No século XIII, as teorias aristotélicas voltaram a predominar na meteorologia. Nos quatro séculos seguintes, os trabalhos na área foram, em grande parte, comentários dessas teorias. Estima-se que mais de 156 comentários da Meteorologia tenham sido escritos antes de 1650.[11]:22

No pensamento medieval, os experimentos tinham menos peso que o recurso aos clássicos e à autoridade. No século XIII, Roger Bacon defendeu a experimentação e o uso da matemática. Em Opus majus, seguiu a teoria aristotélica de uma atmosfera composta por água, ar e fogo, acrescentando argumentos de óptica e demonstrações geométricas. Observou que as zonas climáticas de Ptolemeu precisavam ser ajustadas à topografia.[11]:33

Alberto Magno foi o primeiro a propor que cada gota de chuva tinha a forma de uma pequena esfera e que o arco-íris era produzido pela interação da luz com cada gota.[24] Roger Bacon foi o primeiro a calcular o tamanho angular do arco-íris. Afirmou que seu ponto mais alto não poderia ultrapassar 42 graus acima do horizonte.[25]

No fim do século XIII e início do XIV, Kamal al-Din al-Farisi e Teodorico de Freiberg foram os primeiros a explicar corretamente o arco-íris primário. Teodorico também explicou o arco-íris secundário.[26]

Em meados do século XVI, a meteorologia seguia duas vertentes, a ciência teórica baseada na Meteorologia de Aristóteles e a previsão astrológica do tempo. A previsão pseudocientífica por sinais naturais tornou-se popular e recebeu proteção da Igreja e dos príncipes. Cientistas como Regiomontano, Leonard Digges e Johannes Kepler a apoiavam. Havia, porém, céticos. No século XIV, Nicolau de Oresme acreditava ser possível prever o tempo, mas entendia que ainda não se conheciam as regras necessárias. A astrologia permaneceu na meteorologia até o século XVIII.[11]:33

De subtilitate, de Girolamo Cardano, publicado em 1550, foi a primeira obra a questionar fundamentos da teoria aristotélica. Cardano sustentava que havia apenas três elementos básicos, terra, ar e água. Excluía o fogo porque ele precisava de matéria para se propagar e não produzia nada. Acreditava que existiam dois tipos de ar, o livre e o confinado. O primeiro destruiria as coisas inanimadas e conservaria as animadas, enquanto o segundo faria o contrário.[11]:36

O Discurso sobre o Método, de René Descartes, publicado em 1637, pertence ao início da revolução científica na meteorologia. Seu método científico tinha quatro princípios. Nada deveria ser aceito sem que sua verdade fosse claramente conhecida. Cada problema difícil deveria ser dividido em problemas menores. O raciocínio deveria partir do simples para o mais elaborado, sempre buscando relações. Por fim, o exame deveria ser tão completo quanto possível e livre de preconceitos.[11]:37

No apêndice Les Météores, Descartes aplicou esses princípios à meteorologia. Discutiu os corpos terrestres e os vapores que deles emanavam, a formação de nuvens a partir de gotas de água, os ventos e a transformação das nuvens em chuva, granizo e neve. Também examinou a luz no arco-íris. Propôs que todos os corpos eram compostos por pequenas partículas de formas e entrelaçamentos diferentes. Todas as suas teorias partiam dessa hipótese. Explicava a chuva pelo crescimento das nuvens até que o ar deixasse de sustentá-las. Acreditava que elas se transformavam em neve quando o ar não era quente o suficiente para derretê-las, ou em granizo ao encontrar um vento mais frio. Como seus predecessores, Descartes empregava um método dedutivo, pois os instrumentos meteorológicos ainda não estavam desenvolvidos nem eram amplamente usados. Introduziu o sistema de coordenadas cartesiano na meteorologia e insistiu no uso da matemática nas ciências naturais. Sua obra estabeleceu a meteorologia como um ramo da física.[11]:37

No século XVIII, o aperfeiçoamento do termômetro e do barômetro permitiu medir a temperatura e a pressão com maior precisão, o que ampliou a compreensão dos processos atmosféricos. Em 1780, foi fundada a primeira sociedade meteorológica, a Societas Meteorologica Palatina.[27]

No século XIX, o telégrafo e a fotografia permitiram criar redes de observação meteorológica e acompanhar tempestades. Os cientistas também começaram a empregar modelos matemáticos na previsão do tempo. No século XX, o desenvolvimento dos radares e satélites ampliou a capacidade de observar e acompanhar sistemas meteorológicos. Meteorologistas e outros cientistas da atmosfera passaram a elaborar previsões do tempo e da temperatura com esses recursos.[28]

Nos séculos XX e XXI, a chegada dos modelos computacionais e dos grandes conjuntos de dados tornou os métodos numéricos e as simulações cada vez mais presentes na meteorologia, com ganhos para as previsões do tempo e do clima. A área também ampliou seu trabalho sobre a qualidade do ar, a química atmosférica e a climatologia. Os avanços na observação, na teoria e na computação permitiram prever o tempo com maior precisão e compreender melhor os padrões meteorológicos e a poluição atmosférica. Com o aperfeiçoamento da previsão e dos satélites, a meteorologia passou a atender atividades como a aviação, a agricultura e a gestão de desastres.[29][30]

Instrumentos e escalas de classificação

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Anemômetro de conchas hemisféricas

Em 1441, o príncipe Munjong, filho do rei Sejong da Coreia, inventou o primeiro pluviômetro padronizado.[31] Esses instrumentos foram distribuídos pelo reino da dinastia Joseon para calcular os impostos sobre a terra com base no potencial de colheita de cada agricultor. Em 1450, Leon Battista Alberti desenvolveu um aparelho de placa oscilante, o primeiro anemômetro.[32] Em 1607, Galileu Galilei construiu um termoscópio. Em 1611, Johannes Kepler escreveu o primeiro tratado científico sobre cristais de neve, Strena seu de nive sexangula, ou Um presente de Ano-Novo de neve hexagonal.[33] Em 1643, Evangelista Torricelli inventou o barômetro de mercúrio.[32] Em 1662, Christopher Wren inventou o pluviômetro mecânico de báscula com esvaziamento automático. Em 1714, Gabriel Fahrenheit criou uma escala confiável para medir a temperatura com um termômetro de mercúrio.[34] Em 1742, o astrônomo sueco Anders Celsius propôs a escala de temperatura "centígrada", antecessora da escala Celsius.[35] Em 1783, Horace-Bénédict de Saussure apresentou o primeiro higrômetro de cabelo. Entre 1802 e 1803, Luke Howard escreveu On the Modification of Clouds, em que atribuiu nomes latinos aos tipos de nuvem.[36] Em 1806, Francis Beaufort introduziu seu sistema de classificação da velocidade dos ventos.[37] Perto do fim do século XIX, foram publicados os primeiros atlas de nuvens, entre eles o Atlas Internacional das Nuvens, que permanece em publicação. O lançamento do TIROS-1, o primeiro satélite meteorológico bem-sucedido, em abril de 1960, abriu uma época em que as informações meteorológicas se tornaram disponíveis em escala global.

Pesquisa sobre a composição da atmosfera

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Em 1648, Blaise Pascal redescobriu que a pressão atmosférica diminui com a altitude e deduziu que há vácuo acima da atmosfera.[38] Em 1738, Daniel Bernoulli publicou Hydrodynamics, iniciando a teoria cinética dos gases e estabelecendo suas leis básicas.[39] Em 1761, Joseph Black descobriu que o gelo absorve calor sem mudar de temperatura durante o derretimento. Em 1772, seu aluno Daniel Rutherford descobriu o nitrogênio, que chamou de "ar flogisticado". Os dois desenvolveram a teoria do flogisto.[40] Em 1777, Antoine Lavoisier estudou o oxigênio e formulou uma explicação para a combustão.[41] No ensaio "Reflexions sur le phlogistique", de 1783,[42] rejeitou a teoria do flogisto e propôs a teoria calórica.[43][44] Em 1804, John Leslie observou que uma superfície preta fosca irradiava calor com maior eficiência que uma superfície polida, antecipando o estudo da radiação de corpo negro. Em 1808, John Dalton defendeu a teoria calórica em A New System of Chemistry e explicou como o calórico se combinaria com a matéria, sobretudo com os gases. Propôs que a capacidade térmica dos gases variava inversamente com o peso atômico. Em 1824, Sadi Carnot analisou a eficiência dos motores a vapor com base na teoria calórica. Desenvolveu a noção de processo reversível e, ao postular que um processo assim não existia na natureza, estabeleceu a base da segunda lei da termodinâmica. Em 1716, Edmond Halley havia proposto que as auroras eram causadas por "eflúvios magnéticos" que se deslocavam ao longo das linhas do campo magnético terrestre.

Pesquisa sobre ciclones e circulação do ar

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Circulação geral da atmosfera terrestre. Os ventos do oeste e os alísios fazem parte da circulação atmosférica.

Em 1494, Cristóvão Colombo enfrentou um ciclone tropical, do qual resultou o primeiro relato europeu escrito de um furacão.[45] Em 1686, Edmond Halley apresentou um estudo sistemático dos ventos alísios e das monções, atribuindo os movimentos atmosféricos ao aquecimento solar.[46] Em 1735, George Hadley formulou uma explicação idealizada da circulação global a partir do estudo dos alísios.[47] Em 1743, depois que um furacão o impediu de observar um eclipse lunar, Benjamin Franklin concluiu que os ciclones se deslocavam em sentido contrário ao dos ventos em sua periferia.[48] A compreensão de como a rotação da Terra afeta o movimento do ar era inicialmente parcial. Em 1835, Gustave-Gaspard Coriolis publicou um artigo sobre o rendimento energético de máquinas com peças giratórias, como rodas-d'água.[49] Em 1856, William Ferrel propôs a existência de uma célula de circulação nas latitudes médias, onde o desvio do ar pela força de Coriolis produziria os ventos predominantes de oeste.[50] No fim do século XIX, o movimento das massas de ar ao longo das isóbaras passou a ser entendido como resultado da interação, em grande escala, entre a força do gradiente de pressão e a força de desvio. Em 1912, essa força de desvio já recebia o nome de efeito Coriolis.[51] Logo depois da Primeira Guerra Mundial, um grupo de meteorologistas na Noruega, liderado por Vilhelm Bjerknes, desenvolveu o modelo norueguês de ciclones, que explica a formação, a intensificação e a dissipação dos ciclones de latitudes médias. O grupo também introduziu a ideia de frentes, limites bem definidos entre massas de ar.[52] Dele participaram Carl-Gustaf Rossby, o primeiro a explicar a circulação atmosférica de grande escala pela dinâmica de fluidos, Tor Bergeron, que explicou a formação da chuva, e Jacob Bjerknes.

Redes de observação e previsão do tempo

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Classificação das nuvens pela altitude em que ocorrem

Do fim do século XVI à primeira metade do XVII, foram inventados instrumentos como o termômetro, o barômetro, o densímetro e medidores de vento e de chuva. Na década de 1650, os filósofos naturais começaram a usá-los para observar o tempo de forma sistemática. Academias científicas mantiveram diários meteorológicos e organizaram redes de observação.[53] Em 1654, Fernando II de Médici estabeleceu a primeira rede de observação do tempo, com estações em Florença, Cutigliano, Vallombrosa, Bolonha, Parma, Milão, Innsbruck, Osnabruque, Paris e Varsóvia. Os dados eram enviados a Florença em intervalos regulares.[54] Na década de 1660, Robert Hooke, da Royal Society de Londres, apoiou redes de observadores do tempo. O tratado Ares, águas e lugares, de Hipócrates, relacionara o tempo às doenças. Os primeiros meteorologistas procuraram estabelecer relações entre padrões do tempo e surtos epidêmicos, assim como entre o clima e a saúde pública.[53]

No Iluminismo, a meteorologia tentou dar uma explicação racional ao saber tradicional sobre o tempo, inclusive à meteorologia astrológica. Também houve tentativas de construir uma compreensão teórica dos fenômenos meteorológicos. Edmond Halley e George Hadley procuraram explicar os alísios. Para eles, o ar aquecido que subia no equador era substituído pela entrada de ar mais frio vindo de latitudes elevadas. Um fluxo de ar quente em altitude, do equador para os polos, completava esse primeiro esquema de circulação. A falta de regularidade entre os observadores e a baixa qualidade dos instrumentos levaram os Estados nacionais a organizar grandes redes de observação. No fim do século XVIII, os meteorologistas já dispunham de muitos dados confiáveis.[53] Em 1832, o barão Schilling criou um telégrafo eletromagnético.[55] A chegada do telégrafo elétrico, em 1837, permitiu pela primeira vez reunir rapidamente observações meteorológicas de superfície de uma área extensa.[56]

Esses dados podiam ser usados para elaborar mapas do estado da atmosfera próximo à superfície terrestre e estudar sua evolução. A produção frequente de previsões com base neles exigia uma rede confiável de observações. Só em 1849, porém, a Smithsonian Institution começou a estabelecer uma rede por todo o território dos Estados Unidos, sob a direção de Joseph Henry.[57] Redes semelhantes foram criadas na Europa nessa época. O reverendo William Clement Ley avançou no estudo das nuvens cirrus e nas primeiras explicações das correntes de jato.[58] Charles Kenneth Mackinnon Douglas, chamado de "CKM" Douglas, leu os trabalhos de Ley depois de sua morte e prosseguiu com o estudo dos sistemas meteorológicos.[59]

Os pesquisadores de meteorologia do século XIX costumavam ter formação militar ou médica, sem formação específica como cientistas.[60] Em 1854, o governo britânico nomeou Robert FitzRoy para o novo cargo de responsável pelas estatísticas meteorológicas da Junta de Comércio, encarregado de reunir observações do tempo no mar. Seu escritório tornou-se, naquele ano, o Met Office, o segundo serviço meteorológico nacional mais antigo do mundo. O primeiro foi o Instituto Central de Meteorologia e Geodinâmica da Áustria, fundado em 1851. As primeiras previsões diárias do escritório de FitzRoy foram publicadas no jornal The Times em 1860. No ano seguinte, foi introduzido um sistema de cones içados nos portos para alertar sobre vendavais previstos.

FitzRoy criou a expressão inglesa weather forecast, "previsão do tempo", e procurou distinguir os métodos científicos das profecias.[61]

Nos cinquenta anos seguintes, muitos países estabeleceram serviços meteorológicos nacionais. O Departamento Meteorológico da Índia foi criado em 1875 para acompanhar ciclones tropicais e monções.[62] O Escritório Meteorológico Central da Finlândia foi formado em 1881 a partir de uma parte do Observatório Magnético da Universidade de Helsinque.[63] O Observatório Meteorológico de Tóquio, antecessor da Agência Meteorológica do Japão, começou a elaborar mapas meteorológicos de superfície em 1883.[64] O Serviço Meteorológico dos Estados Unidos foi criado em 1890 no Departamento de Agricultura. O Bureau de Meteorologia da Austrália foi estabelecido pela Lei de Meteorologia de 1906 para unificar os serviços estaduais existentes.[65][66]

Previsão numérica do tempo

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Meteorologista no console de um IBM 7090 da Unidade Conjunta de Previsão Numérica do Tempo, por volta de 1965

Em 1904, o cientista norueguês Vilhelm Bjerknes defendeu pela primeira vez, no artigo Weather Forecasting as a Problem in Mechanics and Physics, que seria possível prever o tempo com cálculos baseados nas leis da natureza.[67][68]

Só mais adiante no século XX, os avanços na compreensão da física atmosférica estabeleceram a base da previsão numérica do tempo. Em 1922, Lewis Fry Richardson publicou Weather Prediction by Numerical Process,[69] depois de recuperar anotações e deduções que havia elaborado enquanto trabalhava como motorista de ambulância na Primeira Guerra Mundial. Explicou como desprezar termos pequenos nas equações prognósticas da dinâmica de fluidos que governam a circulação atmosférica e apresentou um esquema de cálculo numérico para fazer previsões. Richardson imaginou um grande auditório com milhares de pessoas realizando esses cálculos. O volume de operações, porém, era grande demais para ser concluído sem computadores eletrônicos. O tamanho da grade e os intervalos de tempo empregados nos cálculos produziram resultados irreais, que a análise numérica depois atribuiu à instabilidade numérica.

A partir da década de 1950, tornou-se viável fazer previsões numéricas com computadores.[70] As primeiras usavam modelos barotrópicos, com um único nível vertical, e conseguiam prever o movimento em grande escala das ondas de Rossby de latitudes médias, ou seja, a distribuição dos sistemas de baixa e alta pressão.[71] Em 1959, o Met Office recebeu seu primeiro computador, um Ferranti Mercury.[72]

Na década de 1960, Edward Lorenz observou e formulou matematicamente a natureza caótica da atmosfera, iniciando a teoria do caos.[73] Esses avanços levaram ao uso da previsão por conjuntos na maioria dos centros de previsão, para levar em conta a incerteza decorrente do comportamento caótico da atmosfera.[74] Também foram desenvolvidos modelos climáticos, modelos matemáticos usados para prever o comportamento da atmosfera terrestre em prazos longos, cuja resolução pode ser tão baixa quanto a de modelos meteorológicos mais antigos. Eles permitem investigar mudanças duradouras no clima, como as que podem resultar da emissão humana de gases de efeito estufa.

No Brasil

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No Brasil, Francisco de Oliveira Barbosa e Bento Sanches Dorta iniciaram medições meteorológicas no Rio de Janeiro e em São Paulo em 1781.[75] Em 1808, ano da chegada da família real portuguesa ao Rio de Janeiro, a Marinha do Brasil criou um observatório meteorológico. O observatório astronômico instituído por Pedro I em 1827 foi reorganizado em 1845 como Imperial Observatório do Rio de Janeiro. Emmanuel Liais assumiu sua direção em 1871, e Luís Cruls, em 1881.[76] Cruls publicou um trabalho sobre o clima brasileiro com base em quarenta anos de observações meteorológicas no Rio de Janeiro.[75]

No Ceará, Osvaldo Weber reuniu dados de chuva para estudar as secas do Nordeste. Foram instalados observatórios em Curitiba, em 1884, em Porto Alegre, em 1892, e em Manaus, em 1893. Em 1888, a Marinha organizou uma rede meteorológica brasileira. Em 1890, foi criado um serviço de abrangência nacional.[75]

Em 1909, foi criada a Diretoria de Meteorologia e Astronomia, subordinada ao Ministério da Agricultura.[77] Em 1917, começou a elaboração de previsões do tempo com mapas sinóticos, inicialmente para o estado do Rio de Janeiro, com atenção ao então Distrito Federal.[78]

Em 1921, a Diretoria de Meteorologia foi separada da Astronomia e passou à administração de Sampaio Ferraz. A rede de observação se expandiu, com a instalação de estações e a aquisição de equipamentos.[79] A modernização prosseguiu com o uso de radiossondas e, décadas depois, da previsão numérica do tempo. Houve também retrocessos, como o fechamento de estações e a redução de pessoal em 1930.[77]

Em 1958, começou o primeiro curso de meteorologia do país, dois meses antes da fundação da Sociedade Brasileira de Meteorologia. O primeiro curso de graduação foi criado em 1964 na Universidade do Brasil, depois denominada Universidade Federal do Rio de Janeiro.[80]

Em Portugal

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Em Portugal, o médico Tomás Heberden realizou observações meteorológicas no Funchal entre 1747 e 1753. O Observatório do Infante D. Luís, criado em Lisboa em 1854, foi o primeiro observatório meteorológico português.[81] Em 1865, começou o serviço diário de previsão do tempo, com boletins enviados aos jornais. Nesse ano, estações semafóricas passaram a içar sinais de mau tempo para orientar a navegação.[82]

O Serviço Meteorológico dos Açores foi criado em 1901.[83] Em 1946, foi integrado ao novo Serviço Meteorológico Nacional.[82] A radiossondagem começou em 1930, e o primeiro radar meteorológico português foi instalado em Lisboa em 1969.[84]

A reorganização aprovada em 1976 transformou o Serviço Meteorológico Nacional no Instituto Nacional de Meteorologia e Geofísica.[85] Em 1993, passou a chamar-se Instituto de Meteorologia, I. P. A instalação de estações meteorológicas automáticas começou em 1991.[86]

Meteorologistas

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Meteorologistas são cientistas que estudam a meteorologia e trabalham nessa área.[87] Os meteorologistas trabalham em órgãos públicos, consultorias e serviços privados de pesquisa, indústrias, empresas de serviços públicos, emissoras de rádio e televisão e instituições de ensino.[88]

Na previsão operacional, os meteorologistas analisam observações e resultados de modelos numéricos para estimar a evolução do tempo e orientar decisões diante de condições adversas. O trabalho também abrange o desenvolvimento de sistemas de observação e o controle da qualidade dos dados usados nas previsões.[89]

A formação reúne conhecimentos de matemática e física com o estudo da atmosfera. A programação e a estatística permitem trabalhar com os dados das observações e das simulações. A preparação para tarefas como a previsão operacional também requer treinamento específico, que pode ocorrer durante os estudos ou já no serviço meteorológico.[90]

Nos Estados Unidos

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A categoria de cientistas atmosféricos e espaciais, que inclui os meteorologistas, reunia cerca de 10.700 postos de trabalho nos Estados Unidos em 2025.[88]

A Sociedade Meteorológica Estadunidense publica e atualiza continuamente o Meteorology Glossary, um glossário eletrônico de referência.[91]

Embora as previsões e os alertas sejam os produtos meteorológicos mais familiares ao público, quem apresenta a previsão no rádio ou na televisão não é necessariamente meteorologista. Com frequência, são jornalistas com pouca formação em meteorologia, que usam títulos não regulamentados, como "especialista em tempo" ou "apresentador do tempo". A Sociedade Meteorológica Estadunidense e a National Weather Association concedem selos de aprovação aos apresentadores que atendem a determinados requisitos, mas esses selos não são obrigatórios para a contratação pela mídia.

No Brasil

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No Brasil, a profissão é regulamentada pela Lei n.º 6.835, de 14 de outubro de 1980, que exige registro profissional no Crea.[92] A formação universitária é oferecida em cursos de bacharelado em meteorologia. Na Universidade de São Paulo, por exemplo, as aulas são complementadas por atividades práticas em laboratório e em estação meteorológica. Os profissionais podem trabalhar com previsões para empresas de agricultura e transportes, com questões ambientais, como a poluição atmosférica, e com o desenvolvimento de instrumentos meteorológicos.[93]

Nos serviços públicos, o Instituto Nacional de Meteorologia produz previsões do tempo e do clima, emite avisos de tempo severo e elabora informações para a agricultura.[94] No Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais, os meteorologistas trabalham com hidrólogos, geólogos e outros especialistas para acompanhar as condições atmosféricas e avaliar o risco de desastres. Essas equipes elaboram alertas que orientam o trabalho da defesa civil nos municípios monitorados.[95]

Em Portugal

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Em Portugal, a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa oferece uma licenciatura em Meteorologia, Oceanografia e Geofísica. Os profissionais formados podem trabalhar com previsões do tempo e do estado do mar, consultoria ambiental ou ensino e pesquisa.[96] A faculdade também oferece um mestrado em Ciências Geofísicas, com estudos de sistemas de observação e modelagem da atmosfera, do oceano e de processos terrestres.[97]

O Instituto Português do Mar e da Atmosfera produz previsões e avisos meteorológicos para o público e fornece informações à proteção civil. Na aviação civil, acompanha as condições atmosféricas no espaço aéreo sob responsabilidade portuguesa e elabora previsões para os aeroportos do país.[98]

Equipamentos

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Imagem de satélite do Furacão Hugo, com uma baixa polar visível na parte superior

Cada ciência tem seu conjunto de equipamentos de laboratório. Na atmosfera, há muitas propriedades e fenômenos que podem ser medidos. A chuva, diretamente observável, foi um dos primeiros fenômenos atmosféricos a ser medido. O vento e a umidade também podem ser medidos com precisão, embora sejam percebidos sem ser vistos. Os instrumentos para medir essas três variáveis surgiram em meados do século XV e eram, respectivamente, o pluviômetro, o anemômetro e o higrômetro. Antes disso, houve tentativas de construir instrumentos adequados para medir as variáveis atmosféricas, mas muitos tinham falhas ou eram pouco confiáveis. Até Aristóteles mencionou em seus escritos a dificuldade de medir o ar.

As medições de superfície fornecem aos meteorologistas um retrato das condições do tempo em um local. Costumam ser feitas em uma estação meteorológica, em um navio ou em uma boia meteorológica. Uma estação pode medir muitas variáveis atmosféricas. Em geral, são medidas a temperatura, a pressão, a velocidade do vento e a umidade, com termômetro, barômetro, anemômetro e higrômetro, respectivamente.[99] Estações profissionais também podem ter sensores de qualidade do ar para monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano, ozônio, poeira e fumaça. Podem contar com um ceilômetro para medir a altura da base das nuvens, sensores de precipitação, inundação e raios, além de microfones para detectar explosões, estrondos sônicos e trovões. Outros equipamentos são piranômetros, pireliômetros e espectrorradiômetros com fotodiodos sensíveis ao infravermelho, à luz visível e ao ultravioleta, pluviômetros e medidores de neve, contadores de cintilação para medir a radiação de fundo, a precipitação radioativa e o radônio, sismômetros para detectar terremotos e tremores, transmissômetros para medir a visibilidade e relógios sincronizados por GPS para o registro dos dados. As observações em altitude são indispensáveis à previsão do tempo. A técnica mais usada é o lançamento de radiossondas. A Organização Meteorológica Mundial também organiza uma rede de coleta de dados por aeronaves, que complementa essas observações.

Na meteorologia, o sensoriamento remoto consiste em coletar dados à distância sobre fenômenos do tempo e usá-los para produzir informações meteorológicas. As técnicas mais comuns empregam radar, lidar e satélites, além da fotogrametria. Cada uma coleta dados atmosféricos de locais distantes e, em geral, os armazena onde está o instrumento. O radar e o lidar são sensores ativos, pois emitem radiação eletromagnética para iluminar uma parte da atmosfera.[100] Os satélites meteorológicos e outros satélites de observação da Terra, que orbitam em diferentes altitudes, tornaram-se indispensáveis ao estudo de fenômenos que vão dos incêndios florestais ao El Niño.

Escalas espaciais

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O estudo da atmosfera pode ser dividido em áreas que dependem das escalas de tempo e de espaço. Em uma extremidade está a climatologia. Nas escalas temporais de horas a dias, a meteorologia se divide em microescala, mesoescala e escala sinótica. A dimensão espacial de cada escala corresponde diretamente ao intervalo de tempo apropriado.

Outras subdivisões permitem estudar efeitos específicos, locais ou de maior extensão dentro dessas escalas.

Escalas dos sistemas de movimento atmosférico[101]
Tipo de movimento Escala horizontal, em metros
Caminho livre médio molecular10−7
Vórtices turbulentos diminutos10−2 a 10−1
Pequenos vórtices10−1 a 1
Redemoinhos de poeira1 a 10
Rajadas10 a 102
Tornados102
Nuvens cumulonimbus103
Frentes e linhas de instabilidade104 a 105
Furacões105
Ciclones sinóticos106
Ondas planetárias107

Microescala

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A meteorologia de microescala estuda fenômenos atmosféricos em uma escala de cerca de 1 km ou menos. Nela são modeladas tempestades individuais, nuvens e a turbulência local causada por edifícios e outros obstáculos, como colinas isoladas.[102] A misoescala é uma subdivisão informal.

Mesoescala

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A meteorologia de mesoescala estuda fenômenos atmosféricos com dimensões horizontais de 1 a 1.000 km. Sua extensão vertical começa na superfície terrestre e abrange a camada limite atmosférica, a troposfera, a tropopausa e a porção inferior da estratosfera. Isidoro Orlanski introduziu os termos mesoalfa, mesobeta e mesogama para classificar as escalas horizontais dos processos atmosféricos.[103] Os intervalos de tempo da mesoescala vão de menos de um dia a semanas. Os fenômenos estudados abrangem tempestades, linhas de instabilidade, frentes, faixas de precipitação em ciclones tropicais e extratropicais e sistemas produzidos pela topografia, como ondas de montanha e brisas marítimas e terrestres.[104]

Escala sinótica

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Análise meteorológica em escala sinótica da NOAA

A meteorologia de escala sinótica prevê mudanças atmosféricas em escalas espaciais de até 1.000 km e temporais da ordem de 105 segundos, cerca de 1,2 dia. Nessa escala, a aceleração de Coriolis que atua sobre as massas de ar em movimento fora dos trópicos tem grande peso nas previsões. A meteorologia sinótica estuda fenômenos como ciclones extratropicais, cavados e cristas baroclínicos, zonas frontais e, em certa medida, correntes de jato. Eles costumam ser apresentados em mapas meteorológicos referentes a um instante específico. A menor escala horizontal dos fenômenos sinóticos que pode ser observada é limitada pela distância entre as estações de superfície.[105]

Escala global

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Temperaturas médias anuais da superfície do mar

A meteorologia de escala global estuda os padrões do tempo relacionados ao transporte de calor dos trópicos para os polos. Nessa escala, destacam-se oscilações de extensão muito grande. Seus períodos costumam ser da ordem de meses, como a oscilação de Madden e Julian, ou de anos, como o El Niño-Oscilação do Sul e a oscilação decadal do Pacífico. A meteorologia global alcança o campo da climatologia. O estudo dessas oscilações amplia as escalas temporais consideradas e permite incorporar seus efeitos sobre o clima e as perturbações do tempo às previsões sinóticas e de mesoescala.

A previsão numérica do tempo é uma das ferramentas centrais para compreender as interações entre o ar e o mar, a meteorologia tropical, a previsibilidade da atmosfera e os processos da troposfera e da estratosfera.[106] O Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos, em Monterey, na Califórnia, desenvolveu um modelo atmosférico global chamado Navy Operational Global Atmospheric Prediction System, ou NOGAPS. O modelo era executado operacionalmente pelo Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Center para as Forças Armadas dos Estados Unidos. Os serviços meteorológicos nacionais também executam outros modelos atmosféricos globais.

Ramos da meteorologia

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Por método de estudo

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Meteorologia física

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A meteorologia física estuda as propriedades, os processos e os fenômenos físicos da atmosfera. Abrange os princípios da termodinâmica atmosférica e da transferência de energia, como a absorção, a reflexão e o espalhamento da radiação solar e terrestre. Também investiga a física das nuvens, os aerossóis, a formação da precipitação e os processos que envolvem a umidade atmosférica. Examina os efeitos ópticos, elétricos e acústicos na atmosfera, além de processos próximos à superfície, como a mistura, a turbulência e o atrito, e suas relações com as características físicas do ar.[107][108][109]

Meteorologia dinâmica

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A meteorologia dinâmica estuda os movimentos atmosféricos e as leis físicas que os governam, com princípios da dinâmica de fluidos, da termodinâmica e da mecânica. Procura explicar por que a atmosfera se move e como seu estado evolui. Sua unidade básica de análise é a parcela de ar, uma região infinitesimalmente pequena da atmosfera, concebida como um meio contínuo. Esse recurso permite abstrair a natureza molecular e química discreta do ar. Temperatura, densidade e pressão, entre outras grandezas físicas, recebem valores únicos em cada ponto desse meio contínuo e caracterizam o estado da atmosfera.[101]

Meteorologia sinótica

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A meteorologia sinótica se concentra no diagnóstico das condições da atmosfera em um dado momento e sobre regiões extensas. Envolve a elaboração de mapas com condições meteorológicas observadas simultaneamente, de onde vem o termo "sinótico", que significa "visto em conjunto". Entre esses produtos estão cartas de altitude, diagramas aerológicos e imagens de satélite do movimento das nuvens. Sua análise permite compreender os sistemas de vento e pressão de grande escala e as relações entre a circulação atmosférica e o ambiente regional na superfície. A área procura prever as mudanças da atmosfera a partir dessas condições iniciais, geralmente para algumas horas ou alguns dias à frente, e auxiliar a elaboração de previsões regionais ou para estações específicas.[110][111][112]

Por escala

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Meteorologia da camada limite

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A meteorologia da camada limite estuda os processos na camada de ar imediatamente acima da superfície terrestre, chamada de camada limite atmosférica. Os efeitos da superfície, como aquecimento, resfriamento e atrito, provocam mistura turbulenta nessa camada. Os movimentos turbulentos transportam calor, matéria e quantidade de movimento em escalas de tempo inferiores a um dia.[113] A área estuda as interfaces da atmosfera com oceanos, lagos, áreas urbanas e terrenos não urbanos.

Aplicações

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Previsão do tempo

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Previsão da pressão na superfície para cinco dias à frente, abrangendo o Pacífico Norte, a América do Norte e o Atlântico Norte

A previsão do tempo aplica a ciência e a tecnologia para prever o estado da atmosfera em um momento futuro e em determinado local. Há milênios, os seres humanos tentam prever o tempo de modo informal, e pelo menos desde o século XIX o fazem de maneira organizada.[114][115] As previsões são elaboradas com dados quantitativos sobre o estado da atmosfera e com o conhecimento científico dos processos atmosféricos, usados para projetar sua evolução.[116]

A previsão já dependeu inteiramente de pessoas, que se baseavam sobretudo nas mudanças de pressão atmosférica, nas condições do tempo e no aspecto do céu.[117][118] Os modelos numéricos passaram a calcular as condições futuras. A participação humana ainda é necessária para escolher o modelo mais adequado, tarefa que exige reconhecer padrões e teleconexões e conhecer o desempenho e os vieses dos modelos. A natureza caótica da atmosfera, a capacidade computacional exigida para resolver suas equações, os erros na medição das condições iniciais e o conhecimento incompleto dos processos atmosféricos fazem com que a precisão diminua à medida que aumenta a antecedência da previsão. O uso de conjuntos de simulações e da concordância entre modelos ajuda a reduzir o erro e a escolher o resultado mais provável.[119][120][121]

As previsões têm muitos usos. Os alertas meteorológicos ajudam a proteger vidas e bens.[122] Previsões de temperatura e precipitação são usadas na agricultura[123][124][125][126] e nas negociações de produtos agrícolas nos mercados financeiros. Empresas de serviços públicos usam previsões de temperatura para estimar a demanda dos dias seguintes.[127][128][129] As pessoas também consultam a previsão para decidir o que vestir. Como chuva forte, neve e a sensação de frio causada pelo vento podem limitar as atividades ao ar livre, as previsões permitem planejá-las, preparar-se para esses fenômenos e proteger-se de seus riscos.

Meteorologia aeronáutica

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A meteorologia aeronáutica estuda os efeitos do tempo sobre a gestão do tráfego aéreo e as operações de voo. As tripulações precisam compreender as condições meteorológicas que afetam o planejamento e a segurança durante o voo.[130] Turbulência, formação de gelo, tempestades e baixa visibilidade são riscos para a aviação e fazem parte dos programas padronizados de formação de pilotos em todo o mundo.[131] Na Índia, a Diretoria-Geral de Aviação Civil exige meteorologia nas provas para a obtenção de licenças de piloto.[132]

Agrometeorologia

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Meteorologistas, cientistas do solo, hidrólogos agrícolas e agrônomos estudam os efeitos do tempo e do clima sobre a distribuição das plantas, o rendimento das culturas, a eficiência do uso da água, a fenologia do desenvolvimento vegetal e animal e o balanço de energia dos ecossistemas naturais e manejados. Também investigam os efeitos da vegetação sobre o clima e o tempo.[133]

Biometeorologia

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A biometeorologia estuda as interações entre os processos atmosféricos e os seres vivos. Examina os efeitos do tempo e do clima sobre a saúde humana, o bem-estar dos animais e o desenvolvimento das plantas.[134] A sensação térmica é uma de suas áreas de estudo. Seus índices estimam a temperatura percebida pelo corpo a partir da temperatura do ar e de fatores como a umidade e o vento.[135]

Hidrometeorologia

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A hidrometeorologia é o ramo da meteorologia que estuda o ciclo hidrológico, o balanço hídrico e as estatísticas de chuva das tempestades.[136] Os hidrometeorologistas elaboram e divulgam previsões de precipitação acumulada, chuva intensa e neve intensa, além de apontar áreas sujeitas a inundações repentinas. O conhecimento necessário costuma abranger a climatologia, a meteorologia de mesoescala, a meteorologia sinótica e outras geociências.[137]

Meteorologia nuclear

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A meteorologia nuclear investiga a distribuição de aerossóis e gases radioativos na atmosfera.[138]

Meteorologia marítima

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A meteorologia marítima elabora previsões atmosféricas e de ondas para embarcações no mar. Organizações como o Ocean Prediction Center, o escritório de previsão de Honolulu do Serviço Nacional de Meteorologia dos Estados Unidos, o Met Office britânico, o Real Instituto Meteorológico dos Países Baixos e a Agência Meteorológica do Japão produzem previsões para alto-mar nos oceanos do mundo.

Meteorologia militar

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A meteorologia militar pesquisa e aplica a meteorologia às atividades militares. Nos Estados Unidos, o Comando de Meteorologia e Oceanografia Naval coordena os serviços meteorológicos da Marinha e do Corpo de Fuzileiros Navais. A Air Force Weather Agency respondia pelos serviços da Força Aérea e do Exército.

Meteorologia ambiental

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A meteorologia ambiental analisa sobretudo a dispersão física e química da poluição industrial com base em variáveis como temperatura, umidade e vento, além de outras condições do tempo.

Energias renováveis

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As aplicações da meteorologia às energias renováveis abrangem a pesquisa básica, a prospecção e o mapeamento do potencial dos ventos e da radiação solar para a produção de energia eólica e solar.

Cooperação internacional

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O tempo é um fenômeno global que ultrapassa fronteiras nacionais. Para produzir previsões precisas, os serviços meteorológicos precisam compartilhar observações em tempo real e formar um retrato completo da atmosfera.[139] A Organização Meteorológica Mundial foi criada em 1950 para facilitar a troca "livre e irrestrita" de dados, informações e pesquisas entre as instituições meteorológicas e hidrológicas de seus membros.[140][141]

A Vigilância Meteorológica Mundial foi criada em 1963 para coordenar as observações, a troca de dados e a elaboração de previsões. A rede reúne medições feitas em estações terrestres, boias oceânicas, navios, aviões e satélites. Os dados são compartilhados internacionalmente e processados por centros meteorológicos para produzir previsões e avisos.[142]

Ver também

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Leitura complementar

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Dicionários e enciclopédias

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História

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Ligações externas

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