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Ann Arbor, Universidade de Michigan — InkDesign News — Pesquisadores norte-americanos, em colaboração com a NASA, revelaram um novo estudo publicado na revista Science Advances redefinindo o que conhecemos por precipitação. O grupo utilizou inteligência artificial para classificar nove tipos distintos de precipitação, ampliando as antigas três categorias tradicionais: chuva, neve e granizo.
O Contexto da Pesquisa
Durante décadas, meteorologistas vêm utilizando modelos climáticos baseados majoritariamente em três tipos de precipitação, uma classificação considerada insuficiente para representar a complexidade das condições atmosféricas modernas. Motivados pelas crescentes dificuldades das previsões frente à variabilidade do clima, um time da Universidade de Michigan e da NASA trabalhou por quase dez anos para ampliar essa taxonomia. O objetivo principal não era apenas científico – mas também contribuir para a segurança pública e o aperfeiçoamento dos sistemas de alerta climático.
Resultados e Metodologia
O projeto instalou o Precipitation Imaging Package (PIP), um conjunto de câmeras e sensores de alta velocidade desenvolvido pela NASA, em sete sites estratégicos nos Estados Unidos, Canadá e Europa. O equipamento capta imagens detalhadas das partículas de precipitação, enquanto um disdrômetro mede sua velocidade e tamanho. Com mais de 1,5 milhão de medições individuais ao longo de nove anos, os pesquisadores aplicaram métodos de redução de dimensionalidade e dois modelos de aprendizado de máquina — lineares e não lineares — para identificar padrões em grandes volumes de dados.
O modelo não linear superou o linear em precisão, reduzindo a ambiguidade nas transições de precipitação em 36%. Assim, foi desenvolvido o sistema Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP), que destaca as características das partículas, intensidade e fase como principais determinantes das formas finais de precipitação. Segundo a equipe, foram definidas nove categorias técnicas:
- Chuvisco — chuva leve e constante
- Chuva intensa — precipitação intensa com muitas gotas pequenas
- Transição de chuva leve para mix — granizo leve com densa presença de pequenas partículas de gelo
- Transição de chuva intensa para mix — granizo intenso com presença densa de partículas de gelo
- Mix de baixa intensidade — pequeno volume de partículas parcialmente congeladas ou lamacentas
- Mix de alta intensidade — grande volume de partículas parcialmente congeladas ou lamacentas
- Transição de neve intensa para mix — flocos grandes e agregados de partículas
- Neve leve — neve leve e fofa
- Neve intensa — tempestades intensas de neve
“No curto prazo, previsões melhores podem ajudar as pessoas a ajustar seu deslocamento diário ou se preparar para grandes eventos como enchentes ou tempestades de gelo.”
(“In the short term, better forecasting can help people adjust their daily commute or prepare for big events like floods or an ice storm.”)— Claire Pettersen, Climatologista, Universidade de Michigan
A pesquisadora enfatiza que muitos fatores influenciam a precipitação enquanto ela cai, alterando significativamente o que é registrado na superfície.
“Os processos de precipitação são altamente não lineares. Muitas coisas influenciam a precipitação à medida que ela cai, afetando o que experienciamos na superfície.”
(“Precipitation processes are very nonlinear. Many things influence precipitation as it falls that affect what we experience at the surface.”)— Claire Pettersen, Climatologista, Universidade de Michigan
Implicações e Próximos Passos
A ampliação das categorias de precipitação promete aprimorar os modelos de previsão meteorológica e contribuir para a gestão de recursos hídricos, planejamento de infraestrutura e respostas a eventos extremos. O sistema UMAP, seus dados e uma interface interativa foram disponibilizados ao público, permitindo que entusiastas e pesquisadores consultem as descobertas detalhadas e as visualizem em diferentes contextos climáticos.
No longo prazo, os autores projetam que compreender melhor a diversidade de precipitação ajudará na análise de fenômenos como alterações no regime de neve e no monitoramento do abastecimento de água regional. O grupo também liberou um repositório de dados científicos abertos para incentivar novos estudos e aplicações em escala global. Especialistas apontam que o próximo passo será integrar essas categorias mais refinadas aos sistemas operacionais dos centros meteorológicos, ampliando sua utilidade para a sociedade.
Fonte: (Popular Science – Ciência)
