Monon, sistema 100% nacional, entra em operação e amplia a capacidade de previsão de tempo

O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), unidade vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), iniciou a operação oficial do Modelo para Previsões de Oceano, Terra e Atmosfera (Monan). Desenvolvido ao longo de mais de três anos, o sistema passa a produzir previsões globais com 11 dias de antecedência e será usado pela unidade de pesquisa como seu novo modelo operacional de previsão numérica do tempo.

A primeira versão do Monan tem cobertura global, resolução espacial de aproximadamente 10 quilômetros e é atualizada duas vezes por dia, à 0h e às 12h UTC. A resolução indica o nível de detalhamento com que o modelo representa a atmosfera: quanto menor a distância entre os pontos calculados, maior a capacidade de identificar variações das condições meteorológicas em uma determinada região.

As previsões são produzidas no supercomputador Jaci, instalado no centro de dados do Inpe em Cachoeira Paulista (SP). A máquina tem capacidade de processamento superior à do sistema anterior e permite executar modelos mais complexos e em maior resolução. O Jaci é o primeiro dos quatro sistemas previstos pelo projeto Risc (Renovação da Infraestrutura de Supercomputação), que está modernizando a infraestrutura computacional do Inpe para pesquisa e previsão de tempo e clima.

A entrada do Monan em operação encerra uma etapa de desenvolvimento que passou pela concepção do modelo, implementação, testes e avaliação pré-operacional. Nessa fase, o desempenho do novo sistema foi comparado ao BAM, modelo global utilizado anteriormente pelo Inpe. Os resultados mostraram desempenho superior ao BAM e competitivo internacionalmente. Durante a transição, as previsões do modelo anterior continuarão sendo produzidas temporariamente.

Um modelo para representar o Sistema Terrestre

O Monan foi concebido como um modelo comunitário desenvolvido com participação de instituições brasileiras e latino-americanas, sob liderança do Inpe. A proposta é construir um sistema de modelagem capaz de representar de forma integrada diferentes componentes do Sistema Terrestre, como atmosfera, oceanos, superfície continental e criosfera.

Na versão que entrou em operação, o modelo utiliza o núcleo dinâmico MPAS (Model for Prediction Across Scales), desenvolvido pelo National Center for Atmospheric Research (NCAR), dos Estados Unidos, e adaptado pelo Inpe às condições tropicais e subtropicais da América do Sul. O sistema já incorpora, porém, desenvolvimentos feitos no próprio Inpe em software, funcionalidades e na representação da convecção.

Essa capacidade é importante porque a previsão numérica do tempo não consiste apenas em calcular a temperatura ou a chuva de um determinado local. O modelo utiliza equações físicas e dados de observação para simular como a atmosfera evolui e como diferentes fenômenos meteorológicos se desenvolvem. A combinação entre o modelo e uma infraestrutura de supercomputação capaz de processar grandes volumes de dados permite gerar previsões mais detalhadas.

O Monan poderá, então, fornecer informações para diferentes aplicações. Entre elas estão o acompanhamento de tempestades, frentes frias e secas severas, o planejamento agrícola, a gestão de recursos hídricos e a operação do setor energético. Os dados produzidos pelo Inpe também subsidiam instituições responsáveis pelo monitoramento de riscos e pela atuação da Defesa Civil ampliando a antecedência disponível para a tomada de decisão.

O desempenho do modelo já foi testado em situações de eventos extremos. Em outubro de 2025, simulações no Jaci representaram a trajetória do furacão Melissa no Caribe. O Inpe também mantém estudos para avaliar o comportamento do Monan na previsão de outros sistemas, como o ciclone Akará.

Próximas etapas ampliam escalas e aplicações

A versão que entrou em operação é a primeira entrega do programa Monan. O desenvolvimento continuará para que o modelo possa trabalhar em diferentes escalas de espaço e tempo. Uma das próximas etapas será a implementação de uma versão regional voltada à América do Sul, com resolução de 5 quilômetros.

O programa também prevê produtos para diferentes horizontes de previsão: curto prazo, de até cinco dias; subsazonal, de até 60 dias; sazonal, de até seis meses; climática, voltada a cenários de longo prazo; e nowcasting, para previsões de curtíssimo prazo, de até seis horas.

Outra frente é o acoplamento do Monan a modelos que representem os oceanos, a criosfera e a vegetação dinâmica. Com essa integração, o sistema poderá representar de maneira mais completa as interações entre os diferentes componentes do Sistema Terrestre e avançar, por exemplo, na previsão da evolução de fenômenos como o El Niño.

A operacionalização completa do programa, contemplando diferentes escalas espaciais e temporais, está prevista para avançar até 2031. A proposta inclui ainda a ampliação da participação de universidades e centros de pesquisa do Brasil, da América Latina e do Caribe.

O desenvolvimento do Monan acompanha a renovação da infraestrutura computacional do Inpe. O projeto Risc prevê quatro sistemas de supercomputação, sendo o Jaci o primeiro. Além da aquisição dos equipamentos, a iniciativa contempla melhorias na infraestrutura do data center, incluindo energia elétrica, refrigeração e água tratada, e a implantação de uma usina de geração de energia fotovoltaica.

Os próximos sistemas estão previstos para serem adquiridos e instalados até 2028. Com a expansão da capacidade computacional, o Monan poderá ser executado em resoluções regionais ainda mais refinadas, por períodos mais longos e com sistemas de previsão por conjuntos, os chamados ensembles. Em vez de produzir apenas um cenário, esse tipo de sistema permite trabalhar com diferentes possibilidades de evolução do tempo e estimar o grau de incerteza da previsão.

O código do Monan também será disponibilizado em acesso livre para a comunidade científica. Dessa forma, o programa combina a expansão da capacidade operacional do Inpe com um modelo de desenvolvimento aberto à participação de pesquisadores e instituições científicas.