A previsão do tempo é um dos objetivos da investigação meteorológica que, para o atingir, se orienta no sentido de conhecer e compreender os fenómenos atmosféricos. Conhecidos: o estado da atmosfera num instante inicial, incluindo as condições nas suas fronteiras, inferior (superfície do Globo) e superior (topo da atmosfera), e as leis que governam o movimento da atmosfera, o objetivo da previsão do tempo é determinar o seu estado num instante posterior.

Em Meteorologia existem diversos prazos de previsão:

• previsão a muito curto prazo (próximas horas)
• previsão a curto prazo (1 a 2 dias)
• previsão a médio prazo (até 1 semana)
• previsão a longo prazo (superior a 1 semana) que inclui a previsão mensal (até 30 dias) e a previsão sazonal
• previsão climática (cenários a vários anos)

Enquanto que as previsões até 10 dias podem ser consideradas como previsões deterministas, ou seja, conhecendo o estado inicial da atmosfera, e as condições nas suas fronteiras, é possível prever qual vai ser o estado da atmosfera num instante futuro; as previsões de longo prazo e as previsões climáticas são consideradas probabilistas, pois elaboram o cenário futuro mais provável perante determinadas condições iniciais. Deste modo fornecem informação estatística relativa a diversas grandezas para o Globo e para um determinado intervalo de tempo (por exemplo: estatísticas relativas à precipitação acumulada numa semana, num mês, ou num ano, ou relativas à temperatura média em vários anos).

As previsões meteorológicas são efetuadas com base na análise de resultados de modelos físico-matemáticos da atmosfera, designados por modelos numéricos de previsão do tempo (ver previsão numérica do tempo).

O IM efetua, diariamente, previsões até 10 dias recorrendo a modelos globais (com informação para todo o globo) e até 2 dias recorrendo ao modelo de área limitada ALADIN (que abrange a área da Península Ibérica e do Atlântico adjacente).

O grau de confiança nos resultados dos modelos numéricos de previsão diminui com o tempo, ou seja, uma previsão a 3-4 dias tem, em princípio, maior grau de confiança do que uma previsão a 7-8 dias. Para colmatar esta situação foram desenvolvidos produtos que utilizam uma abordagem probabilista, permitindo estabelecer uma tendência das condições meteorológicas e, consequentemente, aumentar, dentro de certos limites, o grau de confiança de uma previsão.

Os campos meteorológicos resultantes da execução destes modelos numéricos são analisados por meteorologistas nos Centros Operacionais de Previsão do estado do tempo no Continente e nos Açores, com vista a elaboração de previsões meteorológicas. Uma previsão do estado do tempo sintetiza assim a informação produzida pelo modelo, o conhecimento das condições meteorológicas atuais, e o conhecimento de fenómenos de dimensão local que é fornecido pela experiência do meteorologista.

São assim elaboradas pelo IM, entre outras, previsões para o público em geral, para apoio das atividades aeronáuticas e das atividades marítimas. Para o público, incluindo a Comunicação Social, as previsões são disponibilizadas em formato de texto e em formato gráfico e incluem informação sobre nebulosidade, rumo e intensidade do vento, variações de temperatura, ocorrência e tipo de precipitação (chuva, neve ou granizo) ou outros fenómenos meteorológicos como, por exemplo, trovoada, geada, neblina ou bruma.

A previsão do estado do mar corresponde a uma descrição detalhada de ocorrências esperadas no estado do mar. A previsão do estado do mar inclui o uso de modelos físico-matemáticos baseados em diferentes elementos meteorológicos.

O estado do mar, num dado instante e local, pode ser descrito por um espectro direcional, que exprime a distribuição da energia das ondas nos domínios da frequência e da direção.

As ondas geradas pelo vento na superfície do oceano constituem um fenómeno complexo que resulta da interação de vários processos termomecânicos, alguns dos quais ainda relativamente pouco conhecidos. Estes processos incluem mecanismos de interação com assimilação de dados para uma atmosfera turbulenta, processos não lineares, tais como as interações não lineares ressonantes e de rebentação. Mesmo em condições idealizadas e muito simples, o cálculo envolve a aplicação de modelos numéricos complexos.

No Instituto de Meteorologia é utilizado o modelo de simulação numérica das ondas do mar de terceira geração MAR3G ( Saber mais »» ) para análise e previsão do estado do mar ao largo da costa portuguesa, e que se encontra operacional no Centro de Análise e Previsão do Tempo. A mais recente versão do modelo numérico MAR3G cobre o Atlântico Norte, calcula os espectros direcionais nos nós da malha a partir de séries cronológicas de campos de vento provenientes da disseminação das 12 UTC do modelo atmosférico do Centro Europeu de Previsão do Tempo a Médio Prazo.

Para obtenção de informação junto à costa, o modelo é complementado por outro modelo específico, que reproduz os efeitos de abrigo pela costa, refração, empolamento e dissipação por atrito no fundo. (Ver mais»)

As previsões do estado do mar são divulgadas de 6 em 6 h, até 5 dias, com informação específica sobre: estado do mar, ondulação, direção da ondulação, vaga, intensidade do vento e temperatura da água do mar à superfície. Nas cartas de previsão do estado do mar (Modelo MAR3G) são disponibilizados os parâmetros:

• Altura significativa (Hs) e direção média vetorial (DMV) das ondas.
• Período médio das ondas (Tm).
• Temperatura da água do mar à superfície.

Temperatura da água do mar à superfície obtida com base nos resultados do modelo de previsão do Centro Europeu de Previsão do Tempo a Médio Prazo (H+24).