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Ata produzida com auxílio de IA

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10 de Junho de 2025

ATA 001/2025 - Revisão 001

Informações
  • Preparado por: Carlos Frederico Bastarz - relator e Gilson de Paula e Silva - assessor administrativo
  • 10 de Junho de 2025

Coordenação: Saulo Ribeiro de Freitas e Pedro Leite da Silva Dias

REVISÃO DATA DA REVISÃO ALTERAÇÕES
R000 16/06/2025 Publicação da gravação e arquivos anexos
R001 21/10/2025 Publicação online

Membros Participantes

  • Brasil

    • INPE: Antonio Ocimar Manzi, Carlos Frederico Bastarz, João Gerd Zell de Mattos, Jorge Luís Gomes, Luciano Ponzi Pezzi, Luiz Flávio Rodrigues, Paulo Yoshio Kubota, Renato Galante Negri, Saulo Ribeiro de Freitas.
    • UFRJ: Afonso de Moraes Paiva
    • MCTI: Antonio Marcos Mendonça
    • WMO: Daniel Alejandro Vila
    • UFCG: Enio Pereira Souza
    • UFPel: Fabricio Pereira Härter
    • FUNCEME: Francisco das Chagas Vasconcelos Júnior
    • INMET: Gilberto Ricardo Bonatti
    • FAB: José Hélio Abreu Nogueira
    • UFPA: Julia Clarinda Paiva Cohen
    • INPA: Luiz Antonio Candido
    • CENSIPAM: Marcio Nirlando Gomes Lopes
    • USP: Pedro Leite da Silva Dias, Ricardo de Camargo
    • LNCC: Roberto P. Souto
    • ELETROBRAS: Marlos José Ribeiro Guimarães
    • BIOFY: Lucas Euzébio

  • Argentina

    • SMN: Yanina García Skabar.

  • Chile

    • UV: Jorge Arevalo

  • Costa Rica

    • UCR: Daniel Poleo

Local, Data e Hora

  • Plataforma ConferênciaWeb
  • 10 de Junho de 2025, das 16:00 horas às 18:00 horas

Link da gravação

Repositório das apresentações

Pauta 1 - Abertura da Reunião e Boas-Vindas aos Novos Membros

A reunião foi iniciada por Saulo, que saudou os presentes e deu as boas-vindas aos novos membros do Comitê Científico do MONAN. Foi destacada a presença de José B. Lucas, representando a Biofy, e o novo membro Dr. Jorge Arevalo, professor da Universidade de Valparaíso do Chile, que é o primeiro representante do Chile no comitê científico. A Universidade de Valparaíso está interessada em usar o MPAS e participa de um projeto com o MONAN para implementar o modelo na região.

Saulo informou que o Doutor Pedro Dias não pôde comparecer devido a questões familiares, pois Assunção ainda estava hospitalizada no início da reunião, mas teve alta posteriormente. Saulo também mencionou que o Dr. Antônio Miguel havia sido nomeado Diretor Interino do INPE na virada do ano e que o Dr. José Aravéquia havia sido escolhido como Coordenador Geral das Ciências da Terra, ambos participando pela primeira vez neste comitê.

Pauta 2 - Apresentação de Novos Membros

Saulo solicitou que os novos membros se apresentassem.

  • Dr. Jorge Arevalo (Universidade de Valparaíso, Chile): Apresentou-se como doutor em Hidrometeorologia, com 15 anos de experiência em modelos WRF para serviços hidrológicos no Chile. Atualmente, está envolvido em aprendizado de máquina e liderando duas propostas: uma de vinculação para aprender e validar o MONAN no Chile e outra para conseguir financiamento para o primeiro radar meteorológico no Chile, visando entender precipitações extremas. Seu interesse principal é participar da avaliação e identificar melhorias para o MONAN em latitudes médias, buscando envolver a comunidade científica chilena no projeto.
  • Dr. Marlos Guimarães (Eletrobras): Expressou a honra de participar do comitê. Como engenheiro civil, percebe um grande potencial para a melhoria dos modelos de engenharia ao utilizar sinais simulados em escalas de tempo mais refinadas, em contraste com as cartas estáticas atualmente usadas para dimensionamentos e estudos de viabilidade.
  • Eusébio (Biofy): Agradeceu a oportunidade e explicou que a Biofy é uma empresa de tecnologia focada em inteligência artificial (IA), parceira da Oracle e NVIDIA. A empresa surgiu com a oportunidade de treinar e desenvolver uma IA da NVIDIA para meteorologia. O interesse da Biofy é contribuir com sua expertise em IA e desenvolvimento de software, buscando a contrapartida do conhecimento técnico dos membros do comitê para ajudar no desenvolvimento do projeto MONAN.

Pauta 3 - Visão do MONAN na Coordenação Geral de Ciências da Terra (CGCT)

Dr. José Aravéquia (Coordenador Geral das Ciências da Terra) apresentou a visão da CGCT sobre o MONAN. Ele enfatizou que o MONAN é um modelo do sistema terrestre de desenvolvimento comunitário, estratégico para que os esforços de pesquisa no Brasil e países latino-americanos se engajem em seu desenvolvimento. Ele destacou a plataforma e estrutura de "cor dinâmico" moderno, na fronteira do conhecimento, e a compatibilidade do sistema de assimilação Jedi. Para o INPE e o Brasil, o MONAN é crucial para a independência na produção de condições iniciais e na modelagem em todas as escalas (curto prazo, previsão subsazonal, sazonal e cenários de mudanças climáticas). Dr. Aravequia expressou satisfação com o crescimento da comunidade científica engajada no projeto e com a coordenação de Saulo.

Pauta 4 - Visão da Direção do INPE sobre o MONAN

O Dr. Antônio Miguel (Diretor Interino do INPE) ingressou na reunião. Ele pediu desculpas pelo atraso devido a compromissos relacionados ao contingenciamento orçamentário federal. O Dr. Miguel reafirmou que a gestão do INPE considera o MONAN como um programa estruturante do Instituto, essencial para recuperar a área de tempo e clima. Ele classificou o MONAN como a "última chance" para a área de previsão numérica do tempo ter sucesso no INPE, garantindo que a instituição fortalecerá o programa.

O Diretor reconheceu as dificuldades orçamentárias de um modelo comunitário e informou que já iniciou conversas com o presidente do CNPq, Galvão, para buscar um orçamento mínimo que permita aos parceiros do MONAN iniciar seus trabalhos, mesmo que inicialmente com bolsas.

Ele também destacou duas novas linhas temáticas de financiamento no FNDCT (via FINEP):

  • Uma linha de IA com quase 80 milhões de reais.
  • Uma linha de crise climática. Ele sugeriu que o MONAN deveria se candidatar a estas linhas para financiar recursos humanos, inclusive para os parceiros, com o apoio da direção.

O Dr. Miguel solicitou que a direção do INPE fosse sempre convidada para as reuniões do comitê científico. Por fim, expressou grande preocupação com a assimilação de dados, um problema histórico que, em sua visão, precisa ser resolvido. Ele sugeriu usar o acordo de cooperação com o Centro Europeu (ECMWF) para buscar uma parceria que leve a uma solução concreta para este problema, que se arrasta há muito tempo.

Saulo agradeceu as palavras "extremamente animadoras e promissoras" do Diretor, ressaltando o reconhecimento do MONAN como programa estruturante, a busca por orçamento mínimo, as oportunidades do FNDCT e a convergência sobre a importância da assimilação de dados. Saulo também informou que a inauguração da nova infraestrutura de supercomputação do INPE, fundamental para o MONAN, está prevista para a segunda quinzena de agosto, com a possível presença da ministra e do presidente.

Pauta 5 - Status Atual do Modelo MONAN (Versão Pré-Operacional)

Paulo Kubota (pesquisador da divisão de modelagem) apresentou o status atual do MONAN, detalhando a versão ofertada para a divisão de operações como pré-operacional. Ele explicou que o MONAN visa aprimorar a previsão de tempo e clima em todas as escalas temporais e espaciais para o Brasil e América do Sul, com foco em eventos extremos e mudanças climáticas. O modelo é planejado para ser um sistema de modelagem do sistema terrestre, acoplado futuramente com modelos oceânicos, de criosfera e aerossóis.

A versão do MONAN partiu do modelo MPAS 8.1p1, aproveitando sua estrutura de "cor dinâmico" e paralelismo. Foram feitas modificações para torná-lo flexível e operacional, incluindo pré-processamento e pós-processamento, que podem ser aproveitados pela comunidade científica. A equipe de desenvolvimento do INPE está dividida em macrogrupos (atmosfera, superfície, criosfera, assimilação de dados, avaliação, computação científica, sistema acoplado e IA).

Kubota destacou o trabalho no pré-processamento, que visa criar condições iniciais mais refinadas a partir de dados como os do ECMWF (0.075º de resolução), em contraste com o GFS (0.25º). No modelo atmosférico, foram implementadas parametrizações físicas como GF e CU puls (do modelo BRAMS), além de correções de bugs. A versão pré-operacional 1.3/1.4 inclui parametrizações GF e uma "suíte de convex permite MONAN" otimizada, com saída reestruturada para 18 níveis para otimização de armazenamento.

Ele também mostrou melhorias significativas na interpolação vertical e cálculo de geopotencial, que antes apresentavam problemas de extrapolação sobre topografias como a Antártida, gerando vieses. No pós-processamento, a saída do modelo foi adaptada para níveis isobáricos padrão (com base no software Convert) e os nomes das variáveis padronizados segundo a WMO para facilitar o uso pela comunidade meteorológica.

A versão pré-operacional não inclui algumas alterações mais recentes, como o modelo de superfície do Dr. Manzi, que serão incorporadas em futuras versões. Kubota enfatizou que o software está disponível para download no Git, incentivando a comunidade a contribuir para o desenvolvimento futuro. Ele ressaltou que o INPE aproveita os desenvolvimentos do NCAR, especialmente na paralelização de GPU, devido à falta de mão de obra capacitada para desenvolver tudo internamente.

Saulo elogiou o "trabalho enorme" da divisão de modelagem, reconhecendo Paulo Kubota, o grupo de computação científica (Eduardo Khamis, Carlos Renato, Marcelo Paiva e João Messias), e o grupo de avaliação. Ele destacou a infraestrutura de scripts no GitHub para facilitar a instalação, configuração e execução do MONAN.

Pauta 6 - Status da Versão Pré-Operacional do MONAN na DPTC

Dr. Enver Ramirez (Chefe da Divisão de Previsão de Tempo e Clima - DPTC) apresentou o status da versão pré-operacional do MONAN na DPTC. Ele explicou que a divisão é responsável pelas operações, atendendo diversas escalas e demandas, e pela operação dos modelos. A versão pré-operacional do MONAN (1.4.1 RC) está rodando no supercomputador EGON em dois horários (00Z e 12Z), com previsões de 10 e 5 dias, respectivamente.

Enver descreveu uma ferramenta de organização e acesso aos produtos do MONAN, desenvolvida pelo grupo da web, que centralizará o acesso, facilitará a navegação por categorias e terá controle de acesso por perfil de usuário, com previsão de acesso externo futuro. A autenticação inicial utiliza login corporativo (INPE/CPTEC, Gmail) e as tecnologias incluem Vit, Blade, Telgwint (frontend), Laravel (backend), MySQL (banco de dados), Docker Containers e Git.

Ele apresentou alguns resultados parciais (menos de um mês de rodadas) de mapas meteorológicos, comparando o MONAN com o BAM e GFS, mostrando boa correspondência e detalhe. Em termos de viés de precipitação (comparando com o produto Merge), o MONAN teve um desempenho ligeiramente superior ao GFS para 24 horas sobre o continente, embora mostre subestimativa de precipitação na região tropical.

Enver mencionou que a DPTC está trabalhando na retomada das discussões sinópticas e na modernização da sala de previsão para avaliação e desenvolvimento colaborativo do MONAN.

Em resposta a Haroldo, Enver esclareceu que o MONAN não está dentro do contêiner Docker; o contêiner serve para disponibilizar os resultados (imagens, cartas sinópticas) da aplicação web. Questionado sobre o uso de MySQL em vez de PostgreSQL para o banco de dados, Enver admitiu que o MySQL foi usado por "mais facilidade", mas reconheceu que o PostgreSQL é mais robusto para grandes volumes de dados, indicando que pode ser uma limitação futura.

Pauta 7 - Portal de Acesso e Serviços de Supercomputação para a Comunidade MONAN

Roberto P. Souto (LNCC) apresentou a ideia de desenvolver um portal de submissão de jobs para a comunidade MONAN no supercomputador Santos Dumont. A ideia surgiu do Professor Pedro, ex-diretor do LNCC, aproveitando a expertise da equipe do Sinapad (coordenada por Antonio Tadeu Gomes) em desenvolvimento de portais.

O LNCC pretende usar o Open OnDemand, um portal web de código aberto amplamente utilizado em HPC, desenvolvido pelo Ohio Supercomputer Center. Este portal é amigável e facilita a submissão de tarefas complexas, especialmente para usuários menos experientes em comandos de supercomputadores. A equipe do LNCC (Antonio Tadeu Gomes, Rafael Ferreira Soares e um profissional terceirizado) desenvolverá um aplicativo específico para o MONAN no Open OnDemand.

Os trabalhos para implementação do Open OnDemand no Santos Dumont, em parceria com a Eviden, estão previstos para iniciar em julho ou agosto. Roberto destacou a importância da interação com desenvolvedores e usuários do MONAN para definir o layout, funcionalidades e visualização gráfica do portal.

Questionado sobre a possibilidade de implementar o Open OnDemand em outras máquinas do SINAPAD espalhadas pelo país, Roberto afirmou que, inicialmente, o foco é o Santos Dumont, mas o aplicativo pode ser adaptado para outros sistemas HPC com Open OnDemand, dependendo da disponibilidade e interesse. Ele também esclareceu que, embora o LNCC não tenha uma política de abertura de recursos para comunidades fora do Brasil, projetos coordenados por instituições brasileiras podem ter parcerias internacionais, o que facilita o acesso de colaboradores de países como Argentina e Chile.

Saulo considerou a iniciativa "promissora", reiterando a necessidade de uma interface gráfica amigável que facilite a configuração, submissão de jobs e pós-processamento do modelo, acompanhando de perto a evolução do projeto.

Pauta 8 - Status dos Desenvolvimentos na Assimilação de Dados

João Gerd (Grupo de Assimilação de Dados) apresentou as atividades do grupo, focando na implementação do sistema Jedi para o MONAN e na manutenção do sistema DSI com o modelo BAM.

  • Manutenção do DSI (modelo BAM): O sistema DSI (com metodologia 3DVar FGAT) foi migrado do XC50 para o EGON, com foco na estabilidade operacional e correção de bugs relacionados a dados não assimilados. A equipe também migrou para uma versão mais recente do DSI (compatível com o NCEP) e está validando o ciclo completo de assimilação. Problemas em dados de radiância (como a não assimilação de dados de vento por satélite sobre a América do Sul com a versão anterior do DSI) foram corrigidos com a nova versão.
  • Substituição de Sensores: O grupo está testando a substituição do dado MHS (satélites NOAA) pelo ATMS devido ao desligamento iminente do primeiro.
  • Monitoramento e Ferramentas: O Carlos está desenvolvendo um sistema de monitoramento do SNMA, que poderá ser usado no Jedi. O grupo também desenvolveu o Read Diag, um software para avaliar o sistema de assimilação (impacto dos dados, função custo, flags de controle de qualidade).
  • Implementação do Jedi (para o MONAN):
    • Spack Stack: O grupo está desenvolvendo uma versão do Spack Stack (ambiente com pacotes e bibliotecas) para o EGON, com scripts automatizados para compilação e teste, que será migrada para o novo supercomputador.
    • MP Jedai: Há um script automatizado para compilação do Jedi e do MP (MONAN) no ambiente EGON, seguindo a mesma ideia do Spack Stack, que também será migrado para o Git institucional.
    • Validação: Fernando Sapucci e Caroline Viezel estão validando o Jedi na região, mas enfrentam problemas com a conta de Fernando Sapucci.
    • Ingestão de Dados: É crucial o pré-processamento dos dados (observados e meteorológicos) para ingestão nos sistemas de assimilação. O Obsproc (NCEP) é usado para dados convencionais, gerando o formato Prep Buffr, que é então convertido para NetCDF para o IODA do Jedi. O fluxo no CPTEC envolve coleta de dados brutos, pré-processamento, validação, controle de qualidade e entrega para assimilação.

Desafios:

  • Migração do GTS para o WIS2 (WMO).
  • Substituição do MHS pelo ATMS e ingestão de futuros dados.
  • Déficit de pessoal (aproximadamente 35% da força de trabalho necessária), levando a atrasos nos marcos do planejamento (ex: calibração da matriz B).
  • Uso elevado da máquina EGON, necessitando de cota dedicada ou otimização de janela.
  • Necessidade de um acordo formal entre as divisões (DIMNT, DIPTC, DISSM) para dados, controle de qualidade e assimilação.
  • Atraso na entrega da versão funcional do Jedi com 3DVar FGAT (prevista para março).
  • Necessidade de automatizar testes e migrar repositórios para o Git institucional.

Em discussão, Fabrício perguntou sobre a relação entre MPAS e WRF em termos de pacotes de assimilação, e João esclareceu que, embora as atividades sejam semelhantes, o Obsproc não é o mesmo pacote para ambos. Ele explicou que o DSI exige controle de qualidade prévio dos dados, enquanto o Jedi (via IODA) realiza seu próprio controle de qualidade interno.

Haroldo questionou a comparação da análise do BAM (com DSI) com a análise do NCEP, sugerindo uma avaliação da capacidade de previsão (24, 48, 72h, 5, 7, 10, 15 dias) usando diferentes condições iniciais para o BAM e o MONAN, com foco na precipitação como métrica chave. Carlos complementou, indicando um link no chat para a avaliação da versão mais recente do SMNA (2.3.1). Enver confirmou que a DPTC tem avaliações rotineiras, mostrando ganhos em algumas variáveis com o BAM/SMNA, apesar de não ser a melhor configuração ou versão. João destacou que a precipitação é uma métrica sensível para erros na assimilação, e que, embora o MONAN com assimilação ainda não esteja ótimo, ele está dentro do esperado, sem problemas graves de precipitação.

Pauta 9 - Considerações Finais e Próximos Passos

Saulo fez um resumo da reunião, reiterando as oportunidades do FNDCT (IA e crise climática) que o MONAN deve buscar, o reconhecimento do MONAN como programa estruturante pelo INPE, e a busca por orçamento junto ao MCTI para os parceiros externos.

Ele recapitula:

  • Paulo Kubota mostrou o status atual da versão pré-operacional do MONAN.
  • Enver Ramirez apresentou resultados preliminares, com a expectativa de que meteorologistas da DPTC apoiem a identificação de erros grosseiros.
  • Roberto P. Souto trouxe a "promissora" iniciativa do portal de supercomputação do LNCC para acesso da comunidade.
  • João Gerd detalhou o status da assimilação de dados, um ponto fundamental que necessita de recursos e o apoio da comunidade, especialmente de Fabrício e Haroldo, devido à complexidade da atividade e à interação entre as três divisões do CPTEC.

Saulo agradeceu a todos pela presença e encerrou a reunião, informando que uma nova reunião será marcada em breve para discutir os resultados da versão pré-operacional do MONAN.

Anexos