O GUAECAST é um sistema operacional de previsão de ondas que abrange o litoral de Paraty, no Rio de Janeiro, a Peruíbe, em São Paulo. A versão atual oferece previsões para 88 locais em 13 municípios, incluindo o litoral norte paulista, Ilhabela e a Baixada Santista. O sistema aproxima a informação dos modelos globais da escala costeira, onde a orientação da linha de costa, as ilhas, as baías e a batimetria local afetam fortemente as ondas que chegam a cada praia.
A ideia central é utilizar uma abordagem de modelagem aninhada. As previsões de grande escala fornecem as condições de entrada de ondas e vento, e o modelo costeiro SWAN propaga essa informação por grades progressivamente mais finas. Assim, o sistema mantém o contexto regional e melhora a representação de processos costeiros locais, como refração, abrigo e quebra de ondas.
O projeto começou como uma previsão voltada à Praia de Guaecá e evoluiu gradualmente para um sistema regional, com mapas, séries temporais locais e produtos específicos por praia. As seções abaixo resumem essa evolução sem entrar em todos os detalhes de implementação.
GUAECAST V1.0 - aninhamento inicial de alta resolução
A primeira versão operacional foi implementada para prever ondas na Praia de Guaecá, em São Sebastião. Naquela etapa, o objetivo principal era testar se uma grade costeira de alta resolução poderia fornecer informações locais mais úteis do que os modelos globais de ondas isoladamente.
O GUAECAST V1.0 utilizava o modelo SWAN aninhado na previsão global WaveWatch III da NOAA. O modelo global fornecia as condições de ondas ao largo e o forçamento de vento, enquanto a grade local do SWAN representava a transformação costeira das ondas nas proximidades de Guaecá e da região de São Sebastião/Ilhabela.
Essa versão também incluía informações de maré astronômica do marégrafo de São Sebastião, permitindo considerar as variações do nível da água na propagação de ondas em águas rasas. O modelo operava principalmente no outono e no inverno, quando os eventos de maiores ondulações são mais frequentes e mais relevantes para a previsão de surfe.
A principal conclusão da V1.0 foi que a abordagem aninhada funcionava. Mesmo com um domínio relativamente limitado, o modelo de maior resolução melhorou a capacidade de representar efeitos locais causados pela batimetria, pelos promontórios, pelas ilhas e pela geometria da linha de costa.
GUAECAST V2.0 - expansão regional e sistema de múltiplas grades
O GUAECAST V2.0 ampliou o sistema para além do foco original em uma única praia. O domínio de previsão passou a cobrir uma porção maior do litoral de São Paulo, incluindo Santos, Guarujá, São Sebastião e Ubatuba. O nome GUAECAST foi mantido por já estar associado ao projeto.
Para cobrir essa região maior sem perder o detalhe local, o modelo foi reorganizado em uma hierarquia de grades aninhadas. Uma grade externa ampla recebe as condições de ondas ao largo, uma grade intermediária representa o litoral central e norte de São Paulo, e grades locais fornecem resultados de maior resolução para as principais regiões de previsão.
Essa estrutura de múltiplas grades permitiu manter custos computacionais razoáveis e, ao mesmo tempo, representar as áreas próximas à costa onde a transformação das ondas é mais importante. As grades locais eram utilizadas para produzir mapas, séries temporais e produtos de análise para praias e setores costeiros específicos.
Durante o período da V2.0, o sistema também passou a operar o ano inteiro. Atualizações na batimetria, nos conjuntos de dados de forçamento e na configuração do modelo foram incorporadas conforme novos dados e produtos de modelos globais se tornavam disponíveis.
GUAECAST V3.0 a V3.3 - previsões mais longas e atualizações da interface
O GUAECAST V3.0 consolidou a configuração regional atual e ampliou o horizonte de previsão para 14 dias. Isso foi possível porque os produtos globais de previsão de ondas evoluíram para oferecer horizontes mais longos, permitindo ao GUAECAST gerar uma previsão de duas semanas e manter a estratégia de refinamento local.
A configuração da V3.0 mantém a ampla cobertura espacial estabelecida na V2.0, com produtos regionais e locais para a Baixada Santista, São Sebastião e Ubatuba. O principal avanço não é um novo domínio geográfico, mas uma janela de previsão mais completa e um conjunto de produtos mais claro para interpretação.
A versão 3.1 é uma atualização operacional e visual. No processamento dos dados, adapta o fluxo às mudanças na forma como o NCEP disponibiliza as informações. As versões anteriores acessavam os dados por OPeNDAP, enquanto o fluxo operacional atual utiliza arquivos GRIB. Essa mudança exigiu ajustes nas etapas de obtenção e pré-processamento dos dados, preservando a abordagem geral de modelagem.
No site, a V3.1 reorganiza a interface de previsão, melhora a adaptação a dispositivos móveis e moderniza a apresentação visual dos mapas, gráficos e navegação. O objetivo é facilitar a consulta aos produtos de previsão sem reduzir seu conteúdo técnico.
A versão 3.2 introduziu apenas ajustes no layout do site. A metodologia de previsão, a configuração numérica, a estrutura das grades e os produtos gerados permaneceram inalterados.
A versão 3.3 introduz outra atualização de layout e acrescenta uma aba de Espectros Direcionais à interface de previsão. A nova aba apresenta espectros direcionais de vento e swell junto aos mapas e às análises locais já existentes, mantendo a configuração do modelo numérico.
GUAECAST V4.0 - grades costeiras mais finas e previsão integrada
O GUAECAST V4.0 amplia a previsão para 16 dias e atualiza o sistema aninhado para oito grades SWAN. As grades regionais existentes passam a contar com refinamentos próprios para Bonete, Laranjeiras/Praia do Sono e Guaecá/Barequeçaba, onde a malha mais fina tem espaçamento de aproximadamente 100 m. As grades e a batimetria foram revisadas para melhorar a representação dos domínios costeiros.
Os 13 municípios são Paraty, Ubatuba, Caraguatatuba, São Sebastião, Ilhabela, Bertioga, Guarujá, Santos, São Vicente, Praia Grande, Mongaguá, Itanhaém e Peruíbe. As previsões costeiras utilizam oito grades SWAN aninhadas, com refinamentos próprios para Bonete, Laranjeiras/Praia do Sono e Guaecá/Barequeçaba. A camada G0 oferece o contexto mais amplo do Atlântico, de 69,5°W a 20°W e de 55°S ao Equador, com altura, período e direção de ondas, vento e pressão.
A previsão passa a cobrir 88 locais, com saídas horárias nos primeiros cinco dias e a cada três horas depois: 209 horários por rodada. Cada praia reúne informações de ondas e swell, espectros direcionais offshore regionais, vento e condições atmosféricas. A maré astronômica FES2022b e as variações do nível do mar do HYCOM são apresentadas em séries individuais para cada local. O cálculo das ondas utiliza um nível de água representativo de cada grade costeira; o Ressacast mantém suas referências regionais de nível nesta etapa.
A nova interface apresenta a previsão em um mapa interativo com altura e período das ondas, vento e pressão, direções sobrepostas e reprodução temporal. Seletores de cidade e praia simplificam a navegação entre os locais. Os marcadores das praias mostram as posições geográficas solicitadas, enquanto as séries de previsão são extraídas dos nós molhados selecionados no modelo.
Comparação entre versões
Sistema inicialV1.0
Período
2017-2018
Cobertura
Praia de Guaecá e região de São Sebastião/Ilhabela.
Configuração do modelo
SWAN aninhado no WaveWatch III da NOAA.
Estrutura das grades
Uma grade costeira de alta resolução voltada à área de estudo original.
Horizonte de previsão
7 dias, principalmente nas temporadas de maiores ondulações.
Principal contribuição
Validou a abordagem aninhada para a previsão local de ondas.
Sistema regionalV2.0
Período
2019-2022
Cobertura
Expansão para Santos, Guarujá, São Sebastião e Ubatuba.
Configuração do modelo
Sistema SWAN de múltiplas grades aninhado em previsões globais de ondas.
Estrutura das grades
Grade externa, grade intermediária e três grades locais de alta resolução.
Horizonte de previsão
7 a 9 dias, com atualizações ao longo do ciclo da versão.
Principal contribuição
Transformou o projeto em uma plataforma pública de previsão durante todo o ano.
Sistema anteriorV3.0 / V3.1 / V3.2 / V3.3
Período
2023-2026
Cobertura
Mesma cobertura regional, com produtos regionais e locais mais claros.
Configuração do modelo
Sistema SWAN de múltiplas grades com dados de entrada GFS-Wave/NCEP.
Estrutura das grades
Mesma estrutura aninhada, com atualizações operacionais e de interface.
Horizonte de previsão
14 dias, aproveitando o horizonte ampliado da previsão global.
Principal contribuição
Adapta o fluxo de dados para arquivos GRIB, atualiza o layout e acrescenta espectros direcionais.
Sistema atualV4.0
Período
2026-presente
Cobertura
88 locais de previsão em 13 municípios, de Paraty (RJ) a Peruíbe (SP), incluindo Ilhabela.
Configuração do modelo
Grades SWAN aninhadas com forçamento GFS-WAVE/GFS, maré FES2022b e nível do mar HYCOM.
Estrutura das grades
Oito grades, incluindo Bonete, Laranjeiras/Praia do Sono e Guaecá/Barequeçaba.
Horizonte de previsão
16 dias: saídas horárias até o quinto dia e, depois, a cada três horas.
Principal contribuição
Maior detalhe costeiro, séries individuais de nível do mar e uma interface interativa de previsão.
Domínios e grades atuais do modelo
O mapa interativo abaixo mostra a configuração atual do GUAECAST com oito grades. A G1 recebe as condições de contorno de ondas do modelo global e fornece dados à G3. A G3 alimenta G4A, G4B, G4C, Bonete e Laranjeiras; a G4B alimenta a grade mais fina G5 Guaecá. Ative ou desative cada grade, mostre ou oculte o conjunto e selecione uma grade para examinar sua cobertura e seu espaçamento.
Carregando as grades…
As cores identificam as grades. Os espaçamentos são aproximados e calculados entre os nós das malhas. Selecione uma grade para ver sua grade mãe e aproximar a região.