Ciência · I&D · Inovação

Ciência que transforma o tempo em prontidão mensurável.

A nossa investigação centra-se em três perguntas: como processar dados meteorológicos sem perder a fonte, como antecipar a preparação para desastres de origem meteorológica e como medir o risco à medida que o clima muda.

  • 7instituições fonte nomeadas: ECMWF, NOAA, DWD, AEMET, Météo-France, EUMETSAT, Copernicus
  • T+6 … T+48passos de antecedência no desenho de verificação
  • 5.376amostras na matriz de verificação de 14 dias (desenho)
  • 9capacidades com um estado de maturidade público
Foto: Pixabay / Pexels

Os objetivos

Três áreas, objetivos mensuráveis.

Cada objetivo indica como o seu progresso será medido.

01 · Processamento de dados

Cada número rastreável até à fonte.

Processar dados meteorológicos de várias fontes preservando o significado e a origem.

  • Cada entrada é guardada com a instituição, o produto, a hora da corrida e a identidade de conteúdo
  • Fontes incompatíveis não são misturadas nem reamostradas em silêncio
  • Um produto não confrontado com observações reais nunca é chamado «verificado»

Critério · proporção de resultados sem registo de fonte · relatórios de verificação abertos

02 · Catástrofes naturais

Encurtar o tempo do aviso à ação.

Cheias e cheias repentinas, tempestades, vento forte, ondas de calor, neve e gelo, eventos costeiros.

  • Tornar mensurável a cadeia aviso oficial → conhecimento → confirmação → prontidão
  • Ensaiar o evento real com antecedência, com exercícios baseados em cenário
  • Ligar a aprendizagem pós-ação à revisão seguinte do limiar

Critério · tempo desde o aviso até à primeira ação de preparação · em registos de exercício e de evento

03 · Alterações climáticas e adaptação

Tornar visíveis os limiares que se deslocam.

Traduzir a mudança à escala climática para a linguagem dos limiares operacionais locais.

  • Acompanhar a frequência com que os limiares locais — dias quentes, horas de chuva intensa, noites de geada — são ultrapassados, com dados de reanálise
  • Produzir contributos para planos de adaptação municipais e setoriais
  • Manter separadas as decisões à escala climática e à escala meteorológica

Critério · tendências na frequência de limiares locais · decisões que passam a planos de adaptação

O modelo científico

Um núcleo comum. Significado específico da atividade.

A informação meteorológica é apenas o início. O modelo tem quatro camadas: cada uma herda o resultado da anterior juntamente com a origem, e nenhuma camada altera em silêncio a evidência anterior.

Cálculo, regras e linguagem: cada um com o seu papel

Modelo numérico

calcula

Produz os valores, os intervalos e as métricas de verificação do ponto a partir dos campos de previsão.

Cada número que se vê no ecrã vem apenas daqui.

Motor de regras

aplica

Aplica os limiares e as regras do pacote de setor de forma determinística.

Cada disparo mostra que regra correu, e com que valor.

Modelo de linguagem

explica

Traduz o resultado para a linguagem do trabalho e redige o texto do briefing e da lista de verificação.

Explica. Os números e os limiares vêm das camadas anteriores.

Arquitetura científica pública

  1. 01

    Processamento da fonte

    Campos de previsão, avisos oficiais, observações de estação e produtos de satélite entram com o nome, a hora e a identidade de conteúdo.

    Evidência da fonteVerificação

    Evidência
  2. 02

    Modelo probabilístico local

    A evidência de vários modelos para o ponto é ordenada por antecedência. O intervalo dos modelos é mostrado de forma aberta; a calibração só vem depois da verificação.

    Perigo

    Incerteza
  3. 03

    Modelo de impacto

    Os limiares e a exposição encontram a evidência meteorológica: que trabalho, a que hora, quanto pode ser afetado.

    ExposiçãoImpactoRiscoMomento

    Impacto
  4. 04

    Decisão e evidência

    Recomendação, lista de verificação, registo da decisão e exercício. Cada passo pode ser rastreado até à fonte.

    PreparaçãoAçãoResultadoAprendizagem

    Decisão

Explicamos abertamente como funcionam as camadas. A calibração de limiares, as regras setoriais e a ordem de combinação da evidência fazem parte do produto.

Princípios científicos públicos

Sete regras que cada camada cumpre.

Como a confiança se mantém
  1. 01

    A fonte permanece fonte.

    O registo de um fornecedor nunca é reetiquetado como nosso.

  2. 02

    O que falta continua em falta.

    Um valor em falta permanece em falta; nunca se torna «ausência de chuva» ou «risco baixo».

  3. 03

    A concordância é mostrada como um intervalo.

    Resultados semelhantes dos modelos nunca são apresentados como probabilidade.

  4. 04

    Severidade e confiança ficam separadas.

    A intensidade que um evento pode ter nada diz sobre o grau de certeza.

  5. 05

    Os avisos oficiais ficam à parte.

    O aviso da autoridade emissora mantém a sua faixa; o resultado da MetOry nunca ocupa o lugar dele.

  6. 06

    Sem fusão silenciosa de dados.

    As fontes só se combinam por regras documentadas, e a combinação permanece visível.

  7. 07

    Nenhuma afirmação pública sem evidência.

    Uma capacidade é descrita no estádio que a evidência publicada sustenta.

Análise numérica

A previsão encontra a observação.

A verificação faz-se na grelha própria da previsão e na hora de validade exata. A definição de erro, as métricas e a regra de emparelhamento são públicas: um académico deve poder reproduzir o mesmo resultado.

Amostragem pontual

O valor é tomado da grelha própria do modelo e o método de amostragem fica registado. Não se aplica correção de altura em silêncio.

Passos de antecedência

A mesma hora de validade é vista a partir das corridas T+6, T+12, T+24 e T+48, para se ver como a qualidade da previsão muda com a antecedência.

Alinhamento temporal

Previsão e observação são emparelhadas à hora de validade exata. As amostras sem par ficam de fora, com o motivo registado.

Incerteza

O intervalo entre modelos é mostrado abertamente, nunca como probabilidade.

Métricas

Erro médio, erro absoluto médio e erro quadrático médio, por antecedência, estação e modelo. Os dados em falta continuam em falta.

Sem ordenação

Os modelos só são classificados depois de uma campanha de verificação concluída e publicada.

Definições de erro e de métrica

e = F − O
previsão menos observação
Enviesamento = (1/n) Σ e
erro médio
MAE = (1/n) Σ |e|
erro absoluto médio
RMSE = √[(1/n) Σ e²]
erro quadrático médio

As temperaturas são tratadas em kelvin. As observações vêm de redes oficiais de estações: AEMET em Espanha, Météo-France em França.

Campanha de verificação · temperatura do ar a 2 m

8estações4antecedências3modelos56corridas

5.376amostras esperadas · 14 dias

A campanha usa um conjunto selecionado de estações e não representa um país inteiro. Os resultados serão publicados quando terminar.

Verificação e maturidade

Diz-se com clareza onde se está.

Cada capacidade científica assenta num de cinco passos. Um passo só se sobe quando a sua evidência é publicada. Nenhuma capacidade está hoje no passo «em produção».

Fonte: manifesto público de capacidades

Maturidade das capacidades científicas, a partir do manifesto público de capacidades
Capacidade1Código presente2Verificado localmente3Verificado com uma fonte em direto4Calibrado5Em produção
temperatura do ar a 2 mVariável padrão · kelvinEstádio atual: Verificado com uma fonte em diretoatingidoatingidoestádio atualnão atingidonão atingido
Emparelhamento previsão–observaçãoapenas temperatura do ar a 2 mEstádio atual: Verificado com uma fonte em diretoatingidoatingidoestádio atualnão atingidonão atingido
Métricas de verificação da temperaturaEnviesamento, MAE e RMSE · 2 mEstádio atual: Verificado localmenteatingidoestádio atualnão atingidonão atingidonão atingido
Evidência de precipitação forteNão calibradoEstádio atual: Verificado com uma fonte em diretoatingidoatingidoestádio atualnão atingidonão atingido
Evidência de perigo de ventoNão calibradoEstádio atual: Verificado com uma fonte em diretoatingidoatingidoestádio atualnão atingidonão atingido
Motor de confiançaSem confiança pontuadaEstádio atual: Código presenteestádio atualnão atingidonão atingidonão atingidonão atingido
Modelo de risco de impactoNão publicadoEstádio atual: Código presenteestádio atualnão atingidonão atingidonão atingidonão atingido
CheiaEvidência de perigoEstádio atual: Em desenvolvimentonão atingidonão atingidonão atingidonão atingidonão atingido
Anomalia climatológicaNecessário para o objetivo climáticoEstádio atual: Em desenvolvimentonão atingidonão atingidonão atingidonão atingidonão atingido

Previsões, fontes e avisos oficiais são mostrados em separado. As pontuações combinadas de probabilidade, confiança e impacto estão em desenvolvimento.

Áreas de investigação

Cada estado mostra a fase atual do trabalho.

  • Ligação de avisos oficiaisEM DIRETO
  • Proveniência da fonteEM DIRETO
  • Verificação da previsãoEM VALIDAÇÃO
  • Investigação de perícia de referência prospetivaEM VALIDAÇÃO
  • Modelação de impacto operacionalEM DESENVOLVIMENTO
  • Investigação de calibraçãoEM INVESTIGAÇÃO
  • Aprendizagem de resultadosPREVISTO

Investigação de preparação

Do aviso à prontidão

Os avisos oficiais continuam autoritativos. Os resultados de preparação e de parecer da MetOry são apoio à decisão. As duas faixas permanecem paralelas e nunca se misturam.

Faixa 1

Aviso oficial — autoritativo

Emitido pela autoridade nacional e mostrado sem alterações, com atribuição.

Faixa 2

Preparação / parecer da MetOry — apoio à decisão

Uma leitura à parte para a sua atividade, ao lado dos avisos oficiais.

  1. 1

    Detetar

    A evidência meteorológica ou um aviso oficial torna-se relevante.

  2. 2

    Chegar

    A informação chega à pessoa ou à equipa responsável.

  3. 3

    Confirmar

    A receção e o conhecimento podem ser registados.

  4. 4

    Avaliar

    A relevância operacional é revista em contexto.

  5. 5

    Preparar

    Os passos de preparação são revistos, atribuídos e acompanhados.

  6. 6

    Exercício / agir

    Pode registar-se um exercício, uma ação de preparação ou uma resposta real.

  7. 7

    Rever

    O resultado e as lições ficam registados para a próxima vez.

Rasto de evidência de preparação

As organizações podem registar um percurso de aviso, entrega, confirmação, atribuição, ação, exercício e revisão. Alguns passos ainda estão em desenvolvimento.

  • Aviso recebidoEM DIRETO
  • Notificação entregueEM DESENVOLVIMENTO
  • Aviso vistoEM DESENVOLVIMENTO
  • Aviso confirmadoEM DESENVOLVIMENTO
  • Pessoa ou equipa responsável atribuídaEM DESENVOLVIMENTO
  • Preparação iniciadaEM INVESTIGAÇÃO
  • Preparação concluídaEM INVESTIGAÇÃO
  • Exercício concluídoPREVISTO
  • Resultado revistoPREVISTO
SINTÉTICO / EXEMPLO

Exercício: aviso de chuva forte numa instalação logística

Cenário de exemplo com valores ilustrativos.

  1. 01Aviso de chuva forte
  2. 02Instalação logística
  3. 03Inspeção da drenagem
  4. 04Proteção de stock no exterior
  5. 05Revisão do percurso
  6. 06Confirmação do responsável
  7. 07Revisão pós-exercício

Resultados como danos evitados ou poupanças só são afirmados quando medidos de forma independente.

Investigação e ciência aplicada

Cinco programas, uma cadeia de evidência.

Cada programa mostra o seu estado atual.

01EM DIRETO

Evidência meteorológica de várias fontes

Evidência de previsão, observação, satélite / observação da Terra e aviso oficial, conservada com fonte, produto, hora e proveniência.

02EM VALIDAÇÃO

Verificação da previsão

Onde existam observações adequadas, a evidência de previsão pode ser testada contra observações reais. Os métodos de verificação histórica e prospetiva estão em investigação ativa.

03EM DESENVOLVIMENTO

Modelação do tempo para o impacto

Como os perigos meteorológicos interagem com o local, a exposição e o contexto operacional.

04EM INVESTIGAÇÃO

Comportamento de aviso e de preparação

Estuda-se se a informação do aviso chega à pessoa certa, é confirmada a tempo e resulta em preparação.

05PREVISTO

Exercícios, resultados e aprendizagem

Avaliam-se procedimentos de preparação através de exercícios, registos e aprendizagem pós-evento.

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Acolhem-se campanhas de verificação conjuntas, investigação de exercícios e estudos de adaptação com universidades, serviços meteorológicos, municípios e organismos de proteção civil — e diálogo sobre uso responsável de dados, verificação e interoperabilidade.

A menção à União Europeia, à EUMETSAT ou a autoridades meteorológicas não implica afiliação, aval ou financiamento.

As fontes são indicadas para atribuição. Os avisos oficiais vêm dos serviços meteorológicos nacionais.