A teoria do caos dá pistas sobre como controlar a meteorologia

Investigadores utilizaram simulações de computador para mostrar que fenómenos meteorológicos como chuvas repentinas podem ser modificados através de pequenos ajustes a variáveis no sistema meteorológico.

Fizeram-no tirando partido de um sistema conhecido como “atração de borboletas” na teoria do caos, onde um sistema pode ter um de dois estados — como as asas de uma borboleta — e que muda entre os dois estados dependendo de pequenas alterações em determinadas condições.

Embora as previsões meteorológicas tenham atingido níveis de alta precisão graças a métodos como as simulações em supercomputadores e a assimilação de dados, onde os dados observacionais são incorporados nas simulações, os cientistas há muito que querem conseguir controlar o tempo.

A investigação da área intensificou-se devido às alterações climáticas, que provocam eventos meteorológicos mais extremos, tais como chuvas torrenciais e tempestades, de acordo com a Science Daily.

Os resultados do estudo foram publicados a semana passada na revista Nonlinear Processes in Geophysics.

Existem atualmente métodos de modificação do tempo, mas o seu sucesso tem sido limitado. “Semear” a atmosfera para induzir chuva foi demonstrada, mas só é possível quando a atmosfera já se encontra num estado em que pode chover.

Takemasa Miyoshi et al / RIKEN

Esquema simplificado do modelo de três variáveis de Lorenz

Os projetos de geoengenharia foram previstos, mas não foram realizados devido a preocupações sobre os efeitos imprevisíveis a longo prazo.

No âmbito de um projeto liderado pelo Centro RIKEN de Ciência Computacional, os investigadores utlizaram a teoria do caos para criar possibilidades realistas de mitigação de eventos meteorológicos, como as chuvas torrenciais.

Concentraram-se especificamente num fenómeno conhecido como a atração de borboletas, proposto pelo matemático e meteorologista Edward Lorentz, um dos fundadores da moderna teoria do caos.

Essencialmente, isto refere-se a um sistema que pode adotar uma de duas órbitas que se parecem com as asas de uma borboleta, mas que pode alterar as órbitas aleatoriamente, com base em pequenas flutuações no sistema.

Para realizar o trabalho, a equipa da RIKEN realizou uma simulação meteorológica, para servir de controlo da própria “natureza”, e depois realizou outras simulações, utilizando pequenas variações, com um certo número de variáveis, como o calor que se move através do sistema.

A equipa de investigação descobriu que pequenas mudanças das variáveis em conjunto poderiam fazer com que o sistema estivesse num certo estado, passado um determinado período de tempo.

“Isto abre o caminho à investigação sobre a controlar o tempo e pode ajudar a criar tecnologia de controlo do tempo. Se realizada, esta investigação poderia ajudar-nos a prevenir e mitigar tempestades de vento extremas, tais como chuvas torrenciais e furacões, cujos riscos aumentam com as alterações climáticas”, de acordo com Takemasa Miyoshi, do Centro RIKEN para a Ciência Computacional.

“Construímos uma nova teoria e metodologia para estudar o controlo do tempo”, acrescenta o investigador e líder do estudo.

“Com base nas experiências de simulação de sistemas de observação utilizadas em estudos de previsibilidade anteriores, fomos capazes de conceber uma experiência para investigar a previsibilidade do tempo, com base no pressuposto de que os verdadeiros valores (natureza) não podem ser alterados, mas sim que podemos mudar a ideia do que pode ser alterado (o objeto a ser controlado)”, continua.

“Neste caso utilizámos um modelo ideal de baixa dimensão para desenvolver uma nova teoria, e no futuro planeamos utilizar modelos meteorológicos reais para estudar um possível controlo do tempo“, conclui Miyoshi.

Alice Carqueja, ZAP //

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