Meteorologia em De Volta para o Futuro

O filme “De Volta para o Futuro 2” mostra um futuro ano de 2015 onde a previsão de tempo teria precisão de segundos. Mas isso pode ser possível algum dia? E quanto a prever o local e momento da queda de um raio (sem consultar um jornal do futuro)? Será que ele gera mesmo 1,21 Gigawatts?

Previsão do tempo

Ao chegarem em 21 de outubro de 2015, os viajantes do tempo estão na Skyway C25 em plena chuva torrencial – por isso o céu está escuro. No acesso para Hill Valley, existe uma placa alertando os motoristas de “RN … [Chuva] 20% VIS [Visibilidade]”. O sinal SKYWAY CONDITION na Courthouse Square deu o clima como “OZONE: 10,5% ☼ [ensolarado] W → SSE [ventos soprando de oeste para sul-sudeste]”.

Depois de pousar no centro de Hill Valley, Califórnia, sob uma chuva torrencial, Doc disse para esperar apenas mais 5 segundos antes que pudessem sair do carro sem se preocupar em se molhar. “Right on the tick. Amazing. Absolutely amazing. Too bad the post office isn’t as efficient as the weather service.” Pancadas de chuva localizadas tem limites espaciais muito claros, sendo possível estar chovendo torrencialmente em um ponto e ter céu claro a poucos metros de distância.

Cena em que esperam a chuva passar no DeLorean. Fonte: Universal Movies
Cena em que esperam a chuva passar no DeLorean. Fonte: Universal Movies

De acordo com a página de fãs da trilogia (verbete “U.S. Weather Service”), o tempo seria controlado. Conforme a primeira página da edição de 22 de outubro de 2015 do USA Today, o tempo programado para aquela manhã em Hill Valley, Califórnia (mostrado, junto com os símbolos climáticos apropriados, em uma caixa azul no canto inferior esquerdo ) era a seguinte:

Geralmente claro – 0h – 1h36
Parcialmente nublado – 1h37 – 6h36
Chuva forte – 6h37 – 7h23
Pancadas de luz – 7h24 – 7h29

Na verdade, não existe U.S. Weather Service, sendo o Serviço Nacional de Meteorologia dos EUA chamado National Weather Service (NWS). E apesar de existirem tentativas de controlar o tempo, como semeadura de nuvens para promoção de chuva ou mecanismos para evitar a formação de geada, não existem práticas cientificamente comprovadas de mecanismos para controle atmosférico em uma escala tão grande e com tamanha precisão. O gasto energético e proporções físicas desses mecanismos tornariam inviável qualquer tentativa. Já as influências humanas no clima (condições médias ao longo de décadas) da Terra, isso é uma outra história – infelizmente, nada controlada.

Previsões meteorológicas tão precisas podem ter parecido impossíveis para as pessoas nos anos 1980, quando o filme foi gravado. No entanto, os avanços na tecnologia e na modelagem atmosférica permitiram que os meteorologistas produzissem previsões cada vez mais precisas.

Imagens de satélites, com resolução espacial e temporal cada vez maiores, permitem descrever a atmosfera de modo preciso. Esses dados servem de entrada para modelos de previsão numérica do tempo, cujas pesquisas contínuas promoveram uma melhor descrição da física da atmosfera. Supercomputadores tiveram impressionante aumento na velocidade e capacidade de computação, permitindo rodar esses modelos e gerando resultados cada vez melhores.

No entanto, existe um limite físico para previsão de sistemas caóticos, como é o caso da atmosfera. Nos anos 1970, o cientista Edward Lorenz descobriu que pequenas mudanças ou pequenos erros em um par de variáveis em seus modelos computacionais de previsão produziam efeitos tremendamente desproporcionais a longo prazo. Assim, quanto mais distante do presente é feita a previsão, mais erros essa previsão acumula. Sistemas de previsão de curto prazo são os que trabalham no limiar de prever os próximos minutos e horas.

Existem previsões de alta resolução e curto prazo desenvolvidas por centros meteorológicos de vários países, com foco em tempestades severas – caso da chuva torrencial do início do 2º filme e do raio no 1º filme. No entanto, alcançar previsões de tempo em cenários de convecção profunda confiáveis ​​e precisas continua sendo um desafio científico devido à incerteza na compreensão das condições iniciais, deficiências na física do modelo e recursos computacionais e limitações de nossa compreensão de como a natureza funciona.

Como estava realmente o tempo nesse dia: em 21 de outubro de 2015 da nossa linha temporal, não choveu na Califórnia, que passava por uma forte seca.

Raio na torre do relógio

Para realizar uma viagem no tempo, o veículo deve acelerar a 88 milhas por hora. Além disso, ele deve estar equipado com um capacitor de fluxo, devendo receber 1,21 gigawatts de potência. Essa energia pode vir de fissão nuclear, fusão nuclear ou de um raio – veja mais no post Como funciona um capacitor de fluxo.

Torre do relógio sendo atingida por um raio. Fonte: Universal Movies
Torre do relógio sendo atingida por um raio. Fonte: Universal Movies

Como não havia plutônio nem Mr. Fusion em 1955 no 1º filme, o doutor diz que somente um raio poderia fornecer essa energia para carregar o capacitor de fluxo. Para isso, deveriam saber exatamente o horário e local da queda de um raio no futuro. Como tinham um panfleto de 1985 com a informação de que cairia um raio às 22h04min de 12 de novembro de 1955 no relógio da torre, conseguiram preparar um sistema com cabos para direcionar a energia para um cabo, onde o DeLorean deveria tocar no exato instante para carregar o capacitor.

Existem modelos meteorológicos baseados em dados de radar e informações de campo elétrico para prever raios. As previsões podem, por exemplo, indicar a probabilidade de que a densidade de raios em uma determinada área e período de tempo excederá um certo limite. Mas dizer exatamente o ponto e horário em que aconteça o fenômeno é algo extremamente complexo devido ao enorme número de fatores que devem ser considerados. Pequenas variações no campo elétrico da atmosfera e das superfícies podem ser responsáveis por alterar fortemente o caminho da descarga elétrica.

Quanto ao carregamento elétrico usando a energia do raio, ainda não existe um equipamento capaz de captar e armazenar a energia de raios. Dificilmente um equipamento conseguiria capturar toda sua energia sem dissipá-la parcialmente. O mais provável seria destruir todo o sistema receptor do relâmpago, devido à alta corrente elétrica.

Quanto à energia do raio, a medida gigawatts está relacionada à potência, ou seja, energia por unidade de tempo. Um único raio carrega uma quantidade relativamente grande de energia (aproximadamente 5 gigajoules). No entanto, essa energia está concentrada em um pequeno local e é passada durante um período de tempo extremamente curto (da ordem de microssegundos).

Assim, a energia elétrica é extremamente alta: 5 gigajoules em 10 microssegundos é igual a 500 terawatts. Como os relâmpagos variam em tensão e corrente, um cálculo mais médio seria de 10 gigawatts, o que ainda está um pouco acima dos 1,21 gigawatts que o doutor disse.

Como estava realmente o tempo nesse dia: em 12 de novembro de 1955, não houve reporte de chuva em várias cidades da Califórnia.

Fontes

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