quinta-feira, 23 de maio de 2013

Previsão meteorológica: ‘pai’ do efeito borboleta completaria hoje 96 anos

‘Se o bater de asas de uma borboleta pode provocar um tornado, não é certo que o movimento do inseto tenha qualquer poder sobre a formação ou não do fenômeno atmosférico’

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A frase acima foi um apelo à reflexão feito pelo matemático e meteorologista americano Edward Lorenz em 1972, na abertura de sua palestra “Previsibilidade: o bater de asas de uma borboleta no Brasil pode causar um tornado no Texas?”.

Se o deslocamento da borboleta podia provocar um tornado, todas as atividades de milhões de outros insetos, e principalmente de seres humanos, também podiam originar fenômenos climáticos extremos, defendeu Lorenz na mesma ocasião.

A partir de um modelo matemático de previsão climática, Lorenz evidenciou em 1963 o que mais tarde foi chamado de “efeito borboleta”: quando variações mínimas nos valores de uma condição inicial produzem situações finais sem relação entre si.

Em outras palavras, o professor do Massachussetts Institut of Technology (MIT), em Cambridge, EUA, deduziu que era impossível fazer previsões meteorológicas de longo prazo (1 ano, por exemplo) quando uma variação de 1 milionésimo num dado de entrada do programa pode gerar resultados destoantes.

Tudo começou numa tarde de inverno de 1961, no Departamento de Meteorologia do MIT. Lorenz tinha desenvolvido um programa de simulação computacional capaz de prever a evolução do clima em longos períodos.

Seu código de cálculo baseava-se num conjunto de equações diferenciais, representando a correlação entre os diversos elementos que determinam a condição atmosférica: temperatura, umidade, densidade, velocidade do vento, etc.

Com os recursos computacionais então existentes, o programa levava dias para rodar. A sequência de simulação meteorológica de um período maior que o habitual, que Lorenz decide analisar naquele dia, exigiria ainda mais tempo de computação.

Para não demorar tanto, ele resolve rodar o programa não com dados de entrada iniciais, mas sim com dados obtidos após certo tempo de cálculo, colhidos diretamente da impressora.

Qual a sua surpresa quando uma hora depois ele constata uma enorme discrepância entre os resultados obtidos com dados de entrada iniciais e aqueles gerados a partir de dados parciais.

http://roughlydaily.com/tag/scrapbook/

Lorenz observa que as duas curvas de evolução meteorológica produzidas pelo mesmo programa divergem rapidamente, quando deveriam coincidir. Mas os dados ingressados no programa, resultantes de simulações parciais da sequência climática, estão corretos.

Não tarda muito e o cientista desvenda o mistério: o programa calculava os parâmetros com seis casas decimais, mas (para economizar espaço no papel) os valores eram imprimidos com apenas 3 casas decimais.

Por exemplo, se a velocidade do vento calculada pelo computador era de 5,862437 m/s, a impressora dava 5,862 m/s. Esta variação – da ordem de 1 milésimo de metro por segundo, “comparável” ao deslocamento de ar provocado pelas asas de uma borboleta – Lorenz julgava negligenciável.

Não era. Era, sim, responsável por uma diferença gritante das condições meteorológicas obtidas, quando o programa calculava a evolução do clima para um período longo. Esta discrepância de resultados levou ao conceito de “efeito borboleta”. Isto é, o bater de asas de uma borboleta no Brasil poderia, meses depois, dar origem a um tornado no Texas.

A partir dessa experiência, Lorenz concluiu que: 1) as incertezas inerentes a esse tipo de previsão são inevitáveis; 2) é impossível levar em conta todos os componentes do meio ambiente, principalmente os que produzem variações ínfimas.

O conceito de efeito borboleta acabou se estendendo além do domínio da meteorologia, dos limites da ciência climática. Foi também adotado em outros campos do conhecimento, especialmente nas ciências humanas. Uma corrente importante de sociólogos defende que a sociedade do futuro será muito mais influenciada por ações individuais do que por fenômenos de massa.

A velocidade com que a informação circula pelo mundo hoje (leia-se internet) interconectou eventos que antes se manifestavam isoladamente, facilitando a repercussão e a amplificação das transformações sociais, econômicas, culturais. Ou seja, criou um terreno fértil para emergir o efeito borboleta.

Aplicada à questão ambiental, a descoberta de Lorenz traz alento à recuperação da vitalidade do planeta, na medida em que mudanças no comportamento individual, no cotidiano de cada pessoa – em relação ao uso dos recursos naturais e ao consumo de energia – possam efetivamente contribuir para a sustentabilidade global.

Edward Norton Lorenz morreu em 16 de abril de 2008, uma semana antes de completar 91 anos. Seu legado científico é inestimável e vai além do efeito borboleta. Criou as bases da Teoria do Caos – um conjunto de noções que permite avaliar as relações de causa e efeito em sistemas complexos.

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