O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), passou a contar com um novo supercomputador, instalado no Centro de Dados Científico da instituição, localizado em Cachoeira Paulista (SP). O equipamento contribui para o aprimoramento da capacidade nacional de previsão meteorológica e modelagem climática, atendendo à crescente demanda por dados mais precisos em função da maior ocorrência de eventos extremos. Com a nova máquina, o tempo necessário para processar previsões de dez dias foi reduzido de aproximadamente três horas para menos de duas. Essa melhoria possibilita a realização de diversas simulações com pequenas variações, gerando cenários probabilísticos mais detalhados e úteis para órgãos como a Defesa Civil.

Com maior capacidade de processamento, resolução espacial e eficiência energética, o investimento realizado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), com apoio da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), fortalece a infraestrutura nacional voltada à antecipação de riscos climáticos e à produção de conhecimento científico. Em comparação ao sistema anterior, o Tupã, o novo supercomputador apresenta desempenho de cinco a seis vezes superior em processamento de dados e cerca de 24 vezes mais capacidade de armazenamento, sendo atualmente o equipamento mais avançado do país para previsão meteorológica e modelagem climática, segundo Ivan Márcio Barbosa, coordenador de Infraestrutura de Dados e Supercomputação do Inpe.

O sistema também possibilita previsões com maior resolução espacial, exigindo maior capacidade de memória. A grade de previsão, anteriormente de 20 km, passa a ser de 10 km para todo o globo, podendo atingir 3 km em simulações voltadas à América do Sul. Esse avanço permite identificar com mais precisão fenômenos locais, como ondas de calor em áreas urbanas específicas, tempestades intensas em regiões delimitadas e os efeitos de relevo sobre o comportamento climático.

A aquisição faz parte do projeto Renovação da Infraestrutura de Supercomputação (Risc), conduzido pelo Inpe, que prevê a instalação de mais três supercomputadores até o ano de 2028. A iniciativa inclui também a atualização da infraestrutura elétrica, a modernização do sistema de refrigeração e a implantação de uma usina fotovoltaica, com o objetivo de tornar o Centro de Dados Científico mais eficiente e sustentável. Financiado por meio do Convênio Finep/Risc nº 01.220311.00, o investimento total estimado para o projeto é de aproximadamente 200 milhões de reais.

Para a aquisição, importação e transporte do primeiro equipamento, foram destinados cerca de 30 milhões de reais. Ao término do projeto, a capacidade computacional instalada poderá atingir pelo menos 8 Petaflops, o que corresponde a 8 quatrilhões de operações matemáticas por segundo.

O aprimoramento tecnológico permite um nível de detalhamento espacial até quatro vezes superior ao anteriormente disponível. Esse aumento na resolução espacial está acompanhado por um avanço proporcional na resolução temporal, o que resulta em aproximadamente oito vezes mais demanda de processamento. A finalidade é viabilizar previsões mais específicas, como, por exemplo, “chuvas intensas com rajadas de vento na Zona Leste da capital, entre 16h e 18h”, distinguindo as condições meteorológicas em áreas com distância de apenas 10 km entre si. Além disso, o sistema oferece maior precisão na estimativa do período de ocorrência dos fenômenos climáticos, conforme explica José Antonio Aravéquia, coordenador-geral de Ciências da Terra do Inpe.

Projeto Renovação da Infraestrutura de Supercomputação (Risc) – Metas Principais

1. Atualização e expansão do sistema de supercomputação (Modernização da capacidade computacional para atender demandas crescentes de processamento)
2. Atualização e expansão da infraestrutura de armazenamento (Ampliação da capacidade de armazenamento de dados científicos e operacionais)
3. Modernização da infraestrutura de suporte (Melhoria dos sistemas de energia elétrica, refrigeração e fornecimento de água tratada)
4. Implantação de sistema de energia fotovoltaica (Adoção de fontes renováveis para maior eficiência energética e sustentabilidade)
5. Integração do sistema de modelagem Monan (Implementação e acoplamento do Modelo para Previsões de Oceano, Terra e Atmosfera (Monan)
6. Disponibilização de código em acesso aberto (Tornar o código do sistema acessível à comunidade científica nacional e internacional)
7. Operacionalização do modelo Monan em múltiplas escalas (Aplicação do modelo comunitário Monan em escalas globais e regionais)

Segundo o diretor do Inpe, Antonio Miguel Vieira Monteiro, a incorporação do novo supercomputador e o cumprimento das metas estabelecidas pelo projeto Risc representam um avanço significativo na capacidade técnica do instituto, com impactos diretos para a sociedade brasileira. Entre os benefícios esperados estão melhorias na previsão de eventos extremos, maior precisão nos alertas antecipados, previsões meteorológicas mais confiáveis para o setor agrícola e para a gestão urbana, além de suporte ao planejamento energético nacional. O processo envolve a conversão de dados, por meio de modelos complexos, em ações concretas voltadas à proteção e ao desenvolvimento regional.

No centro desse aprimoramento está o modelo Monan, desenvolvido para representar com maior fidelidade as condições tropicais e subtropicais da América do Sul. De natureza comunitária e com código aberto, o Monan — cujo nome remete ao termo tupi-guarani que significa “terra sem males” — integra informações da atmosfera, dos oceanos, da superfície terrestre e da química atmosférica. Essa abordagem permite antecipar com mais precisão fenômenos como ondas de calor, períodos prolongados de seca e enchentes.

Com o apoio de instituições nacionais e internacionais, o Monan tem como objetivo oferecer previsões adaptadas às demandas específicas do Brasil e da América do Sul. Os primeiros produtos operacionais, voltados para previsões meteorológicas de médio prazo, estão previstos para serem disponibilizados ainda em 2025.

O modelo Monan já foi instalado no novo supercomputador e encontra-se em fase de testes, com resultados iniciais considerados promissores. O sistema atual oferece capacidade de processamento adequada para executar o modelo com resolução de 10 km em escala global no hemisfério sul e realizar simulações complexas. Segundo Saulo Ribeiro de Freitas, pesquisador e chefe da Divisão de Modelagem Numérica do Sistema Terrestre do Inpe, esse tipo de operação não era viável com o supercomputador anterior, o Tupã, cuja capacidade técnica já não atendia às exigências de volume e complexidade dos dados processados.

Ao contrário dos data centers comerciais, voltados para aplicações corporativas, o Centro de Dados Científico do Inpe tem foco em pesquisa científica e prestação de serviços públicos. O novo sistema contribuirá para atividades como previsão meteorológica, modelagem climática, monitoramento da qualidade do ar, estudos oceânicos e gestão de dados ambientais considerados estratégicos.

Os resultados obtidos por meio do supercomputador têm aplicação direta em setores como agricultura, energia, saúde e defesa civil, ao oferecer previsões mais ágeis e detalhadas, com potencial para mitigar prejuízos e proteger vidas.

Além disso, a nova infraestrutura computacional fortalece a atuação do Inpe em pesquisas relacionadas às mudanças climáticas. O sistema será empregado na geração de cenários climáticos futuros, essenciais para as Comunicações Nacionais do Brasil à Convenção do Clima e para a participação do país no Coupled Model Intercomparison Project (CMIP), iniciativa promovida pelo Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima (IPCC).

O novo supercomputador, modelo HPE XD2000, foi adquirido junto à empresa HPE-Cray em setembro de 2024 e chegou ao Brasil em maio de 2025. Desde então, as equipes do Inpe realizaram ajustes na infraestrutura, desmontaram o sistema anterior — o Tupã — e participaram de treinamentos técnicos oferecidos pela empresa para a operação do novo equipamento.

O sistema Tupã era composto por dois módulos: o XE6, adquirido em 2010, e o XC50, adquirido em 2017. A desativação teve início com a desmontagem do módulo XE6, concluída em março. O módulo XC50 permanece em uso operacional, com desligamento previsto para o início de 2026.

O novo supercomputador já está em funcionamento, enquanto os modelos numéricos passam por etapas de testes e migração. Além do Monan, que apresentou resultados iniciais positivos, estão programadas novas validações de outros modelos de previsão meteorológica e climática que também serão integrados ao novo sistema.

O novo supercomputador ainda aguarda a definição de um nome que represente sua missão e dê continuidade ao legado do sistema anterior, o Tupã — nome inspirado na mitologia tupi-guarani, associado à força dos trovões e ao clima, simbolizando a integração entre ciência e cultura brasileira. Para nomear a nova máquina, o Inpe iniciou uma campanha em duas etapas: na primeira, foram recebidas mais de cem sugestões de servidores, colaboradores e alunos; na segunda, a escolha final será submetida à participação da sociedade por meio das redes sociais. A iniciativa busca reforçar o vínculo entre ciência, cultura e engajamento público nesta nova fase da supercomputação nacional.