INPE executa simulações a 3 km no novo supercomputador Jaci e demonstra a capacidade do modelo MONAN na representação do furacão Melissa

O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) realizou, no supercomputador Jaci, simulações globais em altíssima resolução espacial (3 km) com o Modelo para Previsões de Oceano, Terra e Atmosfera (MONAN), testando com sucesso seu desempenho na representação de eventos extremos, como o furacão Melissa. Os experimentos tiveram duração de 72 horas (25 a 27 de outubro de 2025), período em que o Melissa se desenvolveu no Mar do Caribe e entrou em fase de rápida intensificação, com impactos previstos para áreas da região.

A execução do MONAN em 3 km em escala global é considerada um marco técnico, pois exige enorme capacidade computacional e eficiência de paralelização. Esse tipo de simulação demanda um salto de desempenho porque, ao reduzir o espaçamento da grade, cresce de forma acelerada o número de pontos do globo a serem calculados e também a frequência de atualização do modelo (passo de tempo menor), multiplicando o custo computacional.

Simulação global a 3 km: por que essa resolução importa

A faixa de ~3 km é frequentemente chamada de “convecção-permitida”, pois passa a representar explicitamente parte importante das tempestades convectivas, reduzindo a dependência de parametrizações necessárias em grades mais grosseiras. Na prática, isso melhora a descrição de estruturas intensas e localizadas, como bandas de precipitação, linhas de instabilidade e núcleos de vento extremo, decisivas para estimar riscos de alagamentos, deslizamentos e danos por rajadas, especialmente em eventos severos.

No contexto de ciclones tropicais, essa resolução também favorece uma representação mais realista de elementos como assimetrias do campo de vento, organização das bandas de chuva e evolução do núcleo convectivo, aspectos diretamente ligados à intensidade e ao potencial de impactos em terra.

Trajetória de Melissa simulada pelo MONAN, para as simulações iniciando em 25/10 (esquerda) e 27/10 (direita), em várias resoluções. A linha preta indica a trajetória real estimada pelo Centro Nacional de Furacões (NHC, National Hurricane Center) dos EUA, e as linhas cinzas, os diferentes membros do conjunto de modelos divulgados pelo NHC.

O MONAN: um modelo brasileiro para os desafios climáticos do século XXI

O MONAN (Modelo para Previsões de Oceano, Terra e Atmosfera) é o primeiro modelo comunitário do sistema terrestre desenvolvido especificamente para as condições tropicais e subtropicais da América do Sul. Diferente dos modelos globais genéricos, o MONAN é construído por uma ampla comunidade científica brasileira e latino-americana, integrando componentes acoplados do sistema terrestre – atmosfera, oceanos, superfície continental e gelo marinho. Seu desenvolvimento e implementação no novo ambiente de supercomputação Jaci visam consolidar a capacidade operacional e científica do INPE em escalas global e regional, com ganhos diretos para a previsão de eventos extremos e o suporte a sistemas de alerta precoce.

Do experimento à melhoria contínua das previsões

Além das rodadas de teste em 3 km, o MONAN já iniciou suas operações regulares em uma resolução de 10 km no supercomputador Jaci. O avanço em curso inclui o aumento da resolução em uma grade regional de 3-5 km focada na América do Sul e no Caribe, bem como a implementação de um sistema de previsão por conjuntos (ensemble). Este sistema permitirá uma melhor quantificação da incerteza e confiabilidade das previsões, oferecendo um leque de cenários possíveis para apoiar a tomada de decisão por órgãos de defesa civil e setores sensíveis ao clima.

A realização bem-sucedida destes experimentos complexos na Jaci valida tanto o desempenho do novo supercomputador quanto a maturidade e o potencial do modelo MONAN, posicionando o Brasil na fronteira da modelagem climática de alta resolução e reforçando o compromisso do INPE com uma ciência de impacto para a sociedade.