Meteorología

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Meteorología
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Concepto:Disciplina científica y técnica que se encarga de estudiar y predecir fenómenos que se producen en la atmósfera; comprender su funcionamiento, composición, estructura y evolución para obtener predicciones.

Meteorología. Rama de la geofísica que tiene por objeto el estudio detallado de la envoltura gaseosa de la Tierra y sus fenómenos. Sus principales bases teóricas quedaron establecidas en las primeras décadas del siglo XX, gracias a la labor de un grupo de brillantes meteorólogos suecos y noruegos, liderados por Vilhelm Bjerknes.

Es en la década de 1950 cuando la Meteorología da su gran salto cualitativo, gracias a la llegada de los ordenadores, lo que permitió el desarrollo y la puesta en marcha de las predicciones meteorológicas. Desde entonces, paralelamente al aumento exponencial de la capacidad de cálculo computacional, su desarrollo ha sido imparable, alcanzando en la actualidad un alto nivel de confianza.

Etimología

La palabra proviene del griego meteoron, que significa alto en el cielo.

Orígenes

Etapa empírica o Meteorognomía

Desde la más remota antigüedad se tiene constancia de la observación de los cambios en el clima, asociando el movimiento de los astros con las estaciones del año y con los fenómenos atmosféricos.

Se puede considerar como primer testimonio escrito de esta clase de conocimiento los omens de Babilonia:

" Si el 15 Sabatu Venus desaparece por el oeste, permaneciendo visible 3 días, y el 18 Sabatu aparece por el este, catástrofes para los reyes; Adad traerá lluvias, Ea aguas subterráneas; el rey enviará salutaciones al rey "[1]

Los antiguos egipcios asociaban los ciclos de crecida del Río Nilo con los movimientos de las estrellas explicados por los movimientos de los dioses, mientras que los babilonios predecían el tiempo guiándose por el aspecto del cielo.

Pero el término «meteorología» proviene de Meteorológica, título del libro escrito alrededor del año 340 A.C. por Aristóteles, quien presenta observaciones mixtas y especulaciones sobre el origen de los fenómenos atmosféricos y celestes. Una obra similar, titulada Libro de las Señas, fue publicada por Teofrasto, alumno de Aristóteles; quien se centraba más que en la previsión del tiempo, en la observación misma de los fenómenos.[2]

De la predicción empírica a la científica

Los orígenes de la predicción del tiempo se remontan prácticamente a los orígenes de la humanidad. Ya nuestros ancestros, al observar la bóveda celeste, comenzaban a establecer primitivas reglas de predicción, basadas en las tonalidades del cielo, en el tipo de nubes o, algo más tarde, en el lugar de procedencia del viento. Fueron dándose cuenta de que los cambios en el aspecto del cielo solían traducirse en cambios de tiempo. Esto era importante para ellos, ya que su supervivencia dependía en gran medida del factor ambiental.

Con el posterior desarrollo de la agricultura, cobró una mayor importancia conocer con antelación los cambios meteorológicos (la llegada de lluvias, las posibles heladas o el temible granizo). Comenzaron por aquel entonces a establecerse una serie de creencias en torno al tiempo y al clima que se fueron transmitiendo oralmente de padres a hijos. Algunas de ellas siguen todavía hoy día arraigadas en el ámbito rural. Muchas de esas creencias, sobre todo las que tratan de prever el tiempo a largo plazo como Las cabañuelas, carecen de base científica, a pesar de lo cual, han resistido el paso de los siglos.

La predicción meteorológica basada en métodos científicos surgió a mediados del siglo XIX, de la mano de un reputado astrónomo de la época: el francés Urbain Le Verrier (1811-1877). Por aquel entonces, ya se llevaban a cabo observaciones meteorológicas diarias en las principales ciudades europeas, aunque todavía no se contaba con la capacidad de elaborar pronósticos. Dicha circunstancia cambió rápidamente gracias al desarrollo del telégrafo y a un episodio meteorológico ocurrido durante una contienda militar.

En la Guerra de Crimea –ocurrida entre 1853 y 1856– los rusos se enfrentaron a ingleses y franceses. El 14 de noviembre de 1854, una fuerte tormenta destruyó la mayor parte de la flota anglo-francesa que se hallaba fondeada en el puerto de Balaclava, a orillas del Mar Negro. A raíz de aquel incidente, el emperador de Francia, Napoleón III, encargó a Le Verrier –responsable del Observatorio de París– que investigara con el objetivo de saber si algo así podía haberse anticipado. Le Verrier se dedicó entonces a viajar por distintos observatorios de Europa para recopilar datos, deduciendo a partir de ellos que un sistema depresionario (una borrasca) se fue desplazando por distintos países europeos antes de alcanzar la Península de Crimea. De haberse conocido esos datos en tiempo casi real, el desastre podría haberse evitado o al menos minimizado.

Le Verrier sugirió la instalación de una pequeña red de estaciones meteorológicas en los alrededores de París conectadas por telégrafo, con el fin de emitir avisos de mal tiempo en caso necesario.

Durante la segunda mitad del siglo XIX y primeras décadas del XX, las estaciones telegráficas fueron compartiendo instalaciones con los propios observatorios meteorológicos, de manera que los meteorólogos de los diferentes países comenzaron a llevar a cabo las primeras predicciones. No obstante, tuvieron que transcurrir aún varias décadas hasta el inicio la predicción numérica del tiempo; base de los modelos en que se basan los pronósticos en la actualidad.

Base teórica de la predicción del tiempo

El artífice de ese importante salto cualitativo en la predicción meteorológica fue el noruego Vilhelm Friman Koren Bjerknes (1862-1951), conocido mundialmente por su primer nombre y apellido: Vilhelm Bjerknes, y apodado “el padre de la Meteorología Moderna”.

Vilhem fue padre e hijo de otros dos Bjerknes que también alcanzaron fama mundial. Su padre, Carl Anton Bjerknes, fue profesor de Matemática aplicada en la Universidad de Oslo y contribuyó de forma notable al desarrollo de la Física durante la segunda mitad del siglo XIX, destacando sus trabajos de hidrodinámica, en los que implicó al propio Vilhelm. El hijo de éste –Jakob Bjerknes– también ocupa un lugar destacado en el campo de la Meteorología. A él se le debe el concepto de frente y el de masa de aire. A pesar de esos grandes logros, fue Vilhelm quien transformó de manera definitiva la ciencia meteorológica. Pasando de ser una disciplina básicamente empírica a una rama de la Física de pleno derecho: la Física del Aire.

Bjerknes sentó las bases de la predicción numérica del tiempo, lo que para él era el mayor logro que podía conseguir la aplicación práctica de la Física del Aire. A principios del siglo XX esa disciplina científica estaba en pañales. La Meteorología teórica estaba dando sus primeros pasos, pero seguía siendo una ciencia eminentemente empírica, cultivada por personas que, en su mayoría, no tenían grandes conocimientos de Física. Bjerknes fue el primero en trazar el camino que desde entonces ha ido recorriendo la Meteorología.

Bjerknes sugirió que el problema de la predicción del tiempo podía ser visto como un problema determinista. Para él, todo pasaba por conocer con la suficiente precisión el estado de la atmósfera en un momento dado (las condiciones iniciales), lo mismo que las leyes según las cuales se desarrolla un estado atmosférico a partir del precedente. Esta visionaria concepción de Bjerknes es la que los actuales modelos de predicción tratan de llevar a la práctica. No obstante, el propio Bjerknes se dio cuenta de que el camino no iba a ser fácil, ya que el sistema de ecuaciones matemáticas a resolver era no lineal, lo que no permitía obtener soluciones exactas.

Etapas del Pronóstico Meteorológico

En la historia del pronóstico del tiempo hemos de distinguir tres grandes etapas:

  • Etapa empírica o de signos: Basada en la experiencia (repetición de hechos), muy bien conocida todavía en el medio rural. No podemos hablar aquí estrictamente de metodología científica en el sentido actual del término, pero tampoco despreciar a la ligera esta clase de conocimiento, propios de un modo de vida y cultura a tener en cuenta.
  • Primera etapa científica: Se interpretan los fenómenos atmosféricos, o trata de dárseles una explicación lógico-racional que, además, permita la predicción de acontecimientos futuros. En las culturas occidentales el soporte teórico básico lo constituyó la Física aristotélica. Esta etapa fue de base fundamentalmente astronómica, es decir, en ella no sólo se distinguieron los acontecimientos celestes, referentes a las estrellas y a los planetas. Sino también los terrestres como la lluvia, el viento, el arco iris, el rayo, el trueno, y el fuego de San Telmo, etc.), sino que se consideró a ambos íntimamente ligados como causa (movimiento de las esferas y astros) y efecto (fenómenos meteorológicos).
  • Segunda etapa científica: A partir de los siglos XVI y XVII; fue entonces cuando quedaron demostradas mediante la experimentación y el cálculo algunas insuficiencias y errores de bulto de la Física de Aristóteles, dando nacimiento a la ciencia tal como la conocemos. La ruptura con las ideas aristotélicas trajo una nueva concepción del mundo (sistema heliocéntrico del mundo, Leyes de Kepler, Cinemática de Galileo, Mecánica de Newton, etc.) en la que para nada se necesitaba la conexión celeste para describir hechos terrestres; los astrólogos continuaron pegados a las ideas de Aristóteles, quedando anclados y sumidos en el ostracismo con el discurrir de los años. Surgieron a partir de entonces las investigaciones experimentales, el diseño y la realización de aparatos para medir parámetros atmosféricos (presión, temperaturas, cantidad de lluvias, etc.)[3]

Se empezó a considerar la circulación general de la atmósfera, etc., hasta llegar actualmente al uso de modelos numéricos realizados por potentes computadoras y el seguimiento de la dinámica atmosférica por medio de satélites meteorológicos.

Esta clase de signos útiles para el pronóstico del tiempo podemos clasificarlos en diversos tipos:

a) Observación del Sol, de la Luna y las estrellas, incluyendo los fotometeoros.

b) Los tipos de viento de determinados días del año y de la luna (mes lunar).

c) Observación de plantas y animales.

d) Observación de materiales no vivos como:suelos, paredes, hollín, ríos, pozos, etc.

e) Tipos de nubes y lugar de aparición.

En general, los eventos que traen esta clase de información la clasifican en: señales de bonanza, de granizo, fríos y calores, lluvia, así como el modo de hacer pronósticos estacionales y del año completo.

Pronósticos similares encontramos en los Anales mesoamericanos precolombinos y otras culturas en similar etapa de desarrollo.

En el área mediterránea existe amplia constancia escrita de lo que fue conocimiento común de la población para guiarse en el tiempo anual y para la previsión del tiempo a corto y largo plazo. Se trata de signos u observaciones que permiten saber el clima estándar en determinadas fechas. Si va a llover o nevar, hacer frío o calor, viento, tormenta, etc. procedentes de la experiencia y de la observación sistemática. En el campo, la observación es una función muy común, a diferencia de lo que sucede en habitantes de la ciudad.

Importancia del Pronóstico Meteorológico

Desde la ropa que el ser humano usa, hasta cuánto líquido es capaz de tomar en un día caluroso, el clima afecta todo lo que se hace.

El transporte, la agricultura, la protección ante desastres naturales, casi toda la economía depende o se ve afectada por el clima.

Desde dónde colocar parques eólicos o solares, dónde bombear el suministro de gas, el mejor momento para promocionar una bebida, hasta dónde y cuándo transportar bienes por tierra y aire. Todas estas son decisiones que dependen de pronósticos meteorológicos precisos y confiables tanto como de la comprensión de los patrones históricos del clima.

Los pagos por seguros globales en relación al clima alcanzan los U$200.000 millones al año, de acuerdo al Banco Mundial, por lo tanto, los pronósticos tienen cada vez más importancia comercial.

Papel del Telégrafo en el Pronóstico

El verdadero punto de cambio fue la invención del telégrafo en 1843 que permitió intercambiar información sobre el clima a velocidades inigualables.

En Europa, la Francia imperial de Napoleón III tomó la iniciativa y, apoyándose en el prestigio científico del astrónomo Le Verrier, creó un Instituto Imperial de Meteorología, anexo al Observatorio Astronómico de París. Este tenía como objetivo centralizar las observaciones de los puntos más sensibles de Europa, meteorológicamente hablando, y se enviaban por telégrafo.

Desde España se enviaban dos partes diarios desde el Observatorio de la Marina de San Fernando, en Cádiz, y otro desde el Observatorio de Madrid. Lo mismo ocurría en Estados Unidos, donde se creó una red de observatorios conectados telegráficamente, dedicados, preferentemente, a prevenir huracanes.

En España, un parte titulado Estado Atmosférico, daba información diaria de capitales de provincia. Iba firmado por el Director de servicio de la Central Meteorológica, daba detalles del tiempo, viento, nubes, etc. En un Decreto Real de 1860, se creó una red de puntos de observación, donde el telégrafo se encargaría de centralizar informes para el Observatorio de Madrid.

Para facilitar la rapidez de las comunicaciones, la Sala de aparatos de Madrid tenía una comunicación directa con el Observatorio Meteorológico Nacional, en locales adjuntos al Observatorio Astronómico.

Es decir, el telégrafo asumió, por sí mismo, la misión de hacer públicos los datos atmosféricos.

En 1859, se emitía un parte donde se facilitaba el estado atmosférico de varias ciudades europeas por medio de datos proporcionados por las “Líneas telegráficas de Francia”.

El telégrafo en Cuba

La Revista Telégrafos, en Cuba, insistía en su preocupación por los datos meteorológicos y los recordaba con frecuencia. Por ejemplo, en un extenso artículo publicado en 1873, el Jefe de Telégrafos de Cuba detallaba los planes para establecer en la isla una red de observatorios meteorológicos. Donde cada observatorio debía estar conectado telegráficamente con La Habana y con los países vecinos, incluido Estados Unidos y dedicados principalmente a prevenir los huracanes tropicales.

También publicó la iniciativa de unos jesuitas de Filipinas que enviaban partes meteorológicos a Hong-Kong para prevenir sobre la formación de tifones en la zona.

Progreso y desarrollo de la Meteorología

Los progresos posteriores en el campo meteorológico se centraron en nuevos instrumentos, más precisos, lo cuales se desarrollaron y pusieran a disposición de investigadores.

Galileo construyó un termómetro en 1607, seguido de la invención del barómetro por parte de Evangelista Torricelli en 1643. El primer descubrimiento de la dependencia de la presión atmosférica en relación a la altitud fue realizado por Blaise Pascal y René Descartes; la idea fue profundizada luego por Edmund Halley.

El anemómetro, que mide la velocidad del viento, fue construido en 1667 por Robert Hooke, mientras Horace de Saussure completa el elenco del desarrollo de los más importantes instrumentos meteorológicos en 1780 con el higrómetro a cabello, que mide la humedad del aire.

Otros progresos tecnológicos, que son conocidos principalmente como parte del progreso de la física, fueron la investigación de la dependencia del volumen del gas sobre la presión, que conduce a la termodinámica, y el experimento de Benjamin Franklin con el volantín y el rayo. Franklin fue asimismo el primero en registrar de modo preciso y detallado las condiciones del tiempo en base diaria, así como de efectuar previsiones del tiempo sobre esa base.

En 1960, el lanzamiento del TIROS-1, primer satélite meteorológico en funcionar, significó el inicio de una era de difusión global de las informaciones climáticas. Los satélites meteorológicos, junto a otros satélites de observación múltiple llegaron a ser instrumentos indispensables para el estudio de una gran variedad de fenómenos, incluyendo incendios forestales y el fenómeno de El Niño.

La climatología está gobernada por diferentes sistemas que operan en distintas localizaciones en una atmósfera muy dinámica. Factores como la circulación de las Células de Hadley, actúan constantemente, pero también existen otras fluctuaciones a corto placo en la circulación de la atmósfera que provocan fenómenos como El Niño y la Oscilación Noratlántica. Aunque tienen una vida muy corta, producen enorme impacto en la meteorología.

Circulación general

La presión del aire en la superficie de la Tierra varía en cada sitio y se debe, parcialmente, a la diferencia en la cantidad de calor que reciben del sol. Cuando el sol calienta la Tierra, el aire, sobre todo el caliente, se hace menos denso, se expande y asciende. El aire que está por encima, es empujado hacia arriba y se extiende horizontalmente.

Debido a este movimiento horizontal hay menos aire sobre el suelo donde se está produciendo el calentamiento y esto hace que sea un área de baja presión. A medida que el aire asciende, se enfría. A medida que se enfría, el aire llega a ser más denso y desciende. Este descenso implica que haya más aire sobre el suelo, haciendo que sea un área de alta presión. El aire se mueve de regiones de alta presión a regiones de baja presión para compensar las diferencias de presión, formando viento y circulación atmosférica como consecuencia.

Lo mismo ocurre, a pequeña escala, durante la formación de brisas marinas durante el día y brisas continentales durante la noche. Durante el día, la tierra se calienta más rápido que el mar, calentando el aire que tiene encima. Durante la noche, el mar se enfría más despacio que la tierra, entonces el aire que está sobre el mar está más caliente en comparación con el de la tierra. En ambos casos, el aire caliente asciende y deja un área de baja presión debajo. El aire de regiones de mayor presión se mueve hacia la zona de baja presión para compensar las diferencias de presión. A mayor altitud, el aire se transporta en la dirección opuesta.

Alrededor de la Tierra hay zonas donde predomina la alta o la baja presión. En el Ecuador, el suelo cálido, calentado por la energía solar, hace que el aire ascienda dejando un área de baja presión. A medida que el aire asciende, se enfría y el vapor de agua que contiene forma lluvias. Esto es por lo que las regiones tropicales son tan húmedas. El aire vuelve a descender a la Tierra entre ~30o N y ~30o S dando como resultado áreas de alta presión.

Debido a que el aire ha perdido casi toda su agua, el aire que desciende es muy seco y es por lo que hay grandes desiertos en dichas latitudes. Cerca de 60o N y 60o S, el aire frío y denso que procede de los polos, se encuentra con aire caliente de las proximidades del Ecuador. El aire caliente es menos denso por lo que asciende a la fuerza, dejando zonas de baja presión. Este aire se enfría y desciende formando zonas de alta presión cerca de los Polos.

A medida que te acercas a los polos, la rotación de la Tierra la Fuerza de Coriolis hace que los vientos tengan predominantemente dirección del oeste. Los factores térmicos y geográficos (la presencia de la tierra, montañas y océanos) también influyen en la meteorología de estas latitudes. Esto hace que sea mucho más difícil determinar un pronóstico meteorológico que en los Trópicos.

Circulación atmosférica

El primero en definir de modo correcto la circulación atmosférica global fue George Hadley, con un estudio sobre los alisios efectuado en 1735. En los inicios, ésta fue una comprensión parcial de cómo la rotación terrestre influye en la cinemática de los flujos de aire.

Célula de circulación

En 1856, William Ferrel hipotetizó la existencia de una «célula de circulación» a latitudes intermedias, en las cuales el aire se deflecta por la fuerza de Coriolis creando los principales vientos occidentales.

La observación sinóptica del tiempo atmosférico era aún compleja por la dificultad de clasificar ciertas características climáticas como las nubes y los vientos. Este problema fue resuelto cuando Luke Howard y Francis Beaufort introdujeron un sistema de clasificación de las nubes y de la fuerza del viento, respectivamente.

Fuerza de Coriolis

Más tarde en el Siglo XIX, fue comprendida la plena extensión de la interacción a larga escala tras la fuerza del gradiente de presión y la deflexión causada por la fuerza de Coriolis, que causa el movimiento de las masas de aire a lo largo de las isobaras.

La fuerza de deflexión debe este nombre en los primeros años del siglo XIX, con referencia a una publicación de Gaspard-Gustave Coriolis en 1835, que describía los resultados de un estudio sobre la energía producida por la máquina con partes en rotación, como la ruta del agua de los molinos.

Cálculos matemáticos en la Meteorología

A inicios del Siglo XX, los progresos en la comprensión de la dinámica atmosférica llevaron a la creación de la moderna previsión del tiempo calculada en base matemática.

En 1922, Lewis Fry Richardson publicó Weather prediction by numerical process, que describía como eliminar las variantes menos importantes de las ecuaciones de la dinámica de fluidos que regulaban los fluidos atmosféricos para permitir encontrar fácilmente soluciones numéricas, pero sin embargo, el número de los cálculos necesarios era muy grande. [4]

En los años 1960, la naturaleza caótica de la atmósfera fue comprendida por Edward Lorenz, fundador del campo de la teoría del caos. Los avances matemáticos obtenidos en este campo fueron retomados por la meteorología y contribuyeron a estabilizar el límite de predecibilidad del modelo atmosférico. Esto es conocido como efecto mariposa: la evolución de los disturbios del tiempo significa un efecto en otra zona. [5]

Investigadores prominentes y sus aportes

El anemómetro para la medida de la velocidad del viento lo construye en 1667 Robert Hooke, mientras Horacio de Saussure completa el elenco de los más importantes instrumentos meteorológicos en 1780 con el higrómetro de cabello, que mide la humedad.

Otros progresos tecnológicos, conocidos principalmente como parte del progreso de la física, fueron la investigación de la dependencia del volumen de gases sobre la presión, que condujo a la termodinámica, y al experimento de Benjamin Franklin con el barrilete sobre los relámpagos. Franklin fue también el primer americano en registrar de modo seguro y detallado la condición del tiempo sobre base diaria, y de los primeros en efectuar previsiones del tiempo sobre base diaria.

El primero en realizar una correcta explicación general de la circulación atmosférica global fue George Hadley, con su estudio sobre los alisios efectuado en 1735. (Por este motivo, la particular circulación atmosférica que se presenta en la celda tropical toma el nombre de "celda de Hadley"). En los inicios fue una comprensión parcial de como la rotación terráquea influía sobre la cinemática de los flujos de aire. Más tarde (s. XIX), se comprendió la plena extensión de las interacciones a gran escala de la fuerza del gradiente de presión y las deflexiones causadas por la fuerza de Coriolis, causando el movimiento de las masas de aire a lo largo de las isobaras.

La fuerza de las deflexiones tomaron ese nombre a principios del Siglo XIX, con referencia a una publicación de Gaspard-Gustave Coriolis de1835, describiendo resultados de un estudio sobre la energía producida en una máquina con partes en rotación, como la rueda de agua de los molinos.

Predicción con equipos tecnológicamente desarrollados

El punto de inflexión llegó en 1950 gracias a ENIAC, la primera computadora electrónica de la historia. ENIAC fue creada en 1943, en la Universidad de Pensylvania, aunque no terminó de construirse hasta 1946. Uno de sus principales impulsores fue el matemático John Von Neumann (1903-1957), quien pronto se dio cuenta de que el problema de la predicción meteorológica era ideal para probar las capacidades de ENIAC. En su época fue la máquina más grande del mundo.

Ese primer ordenador pesaba 27.000 kilos y ocupaba una superficie de 63 metros cuadrados. Tenía 17.468 válvulas de vacío, que era lo que más quebraderos de cabeza daba a los operarios que se encargaban de su mantenimiento, ya que aproximadamente cada diez minutos se estropeaba una, que inmediatamente debía reponerse, y era bastante laborioso localizar la válvula y sustituirla. A pesar de las dificultades, ENIAC, entre otros muchos cálculos, permitió llevar a cabo la primera predicción numérica del tiempo.

Esa predicción fue mejor que la de Richardson varias décadas antes, lo que marcó el camino a seguir a sus responsables y sus discípulos, a pesar de lo elemental que era el modelo numérico de predicción que desarrollaron. El meteorólogo estadounidense Jule G. Charney (1917-1981), con la ayuda de Von Neumann y del noruego Ragnar Fjörtoft.

Eligieron para ello un modelo barotrópico que algunos años antes había propuesto el meteorólogo sueco Carl-Gustaff Rossby (1898-1957).

El citado modelo barotrópico es un modelo de atmósfera muy simplificado, en el que se supone que el movimiento del aire es únicamente horizontal. Rossby había planteado una ecuación del movimiento en la atmósfera no basada en las diferencias de presión, sino del viento, concretamente de la componente vertical de una variable fundamental en dinámica atmosférica como es la vorticidad. Al resolver su ecuación, Rossby obtuvo la velocidad de propagación de unas ondas de gran amplitud que rodeaban cada uno de los dos hemisferios terrestres, desplazándose de Oeste a Este. Estas ondas –llamadas en su honor “ondas de Rossby”– son las que rigen el comportamiento del tiempo en latitudes templadas.

Dependiendo de las onduladas, afectan más o menos las borrascas y las entradas de aire frío asociadas a ellas. Volviendo a la primera predicción meteorológica que llevó a cabo ENIAC, Charney, Von Neumann, Fjörtoft y el resto de miembros de su equipo emplearon 33 días, en programar y ejecutar tres predicciones para un plazo de 24 horas. Lo que les llevó más tiempo fue, sin dudas, la programación. Obtuvieron una evolución futura del movimiento medio de la troposfera similar a la evolución real, conocida gracias a las observaciones.[6]

Todo ello ha sido posible gracias a la extraordinaria capacidad de cálculo que, en poco más de 60 años, han adquirido los ordenadores.

Los satélites que usan infrarrojo pueden detectar y seguir las nubes de ceniza volcánica. La cual es imprescindible detectar principalmente para las aerolíneas internacionales, ya que son invisibles a simple vista.

Toda la información meteorológica debe ser cotejada, clasificada, formateada por supercomputadores muy potentes, capaces de hacer mil billones de cálculos por segundos.

Cuanto más precisa sea la información de cómo se está comportando el clima, menos habrá que deducir de los modelos predictivos computacionales.

Los pronósticos meteorológicos también son más precisos en áreas pequeñas, ya que los instrumentos registran muchos más niveles de detalle. Por ejemplo, los expertos solían dividir el globo en cuadrículas de alrededor de 25x25km de tamaño. En el siglo XXI son de 17km", dice Keogh. "Y hay modelos de alta resolución que pueden centrarse en bloques de 1km". Por tanto, ello puede contribuir a alertar, incluso a barrios específicos del riesgo de inundaciones repentinas y tornados.[7]

Aunque extender la precisión de las previsiones a varios días no parezca un avance extraordinario para los más escépticos, hay que tener en cuenta que el clima es salvaje, extremadamente complejo y en constante fluctuación.

Futuro de la predicción meteorológica

Todo hace pensar que la capacidad de cálculo de los ordenadores seguirá creciendo de forma imparable, por lo que las predicciones continuarán ganando en precisión. En los próximos años, lo más seguro es que la mayor mejora la comencemos a ver en la predicción a corto y muy corto plazo de fenómenos de micro y mesoescala.

Presumiblemente, se dispondrá de ordenadores cada vez más potentes, cabría pensar que, de la misma forma que la fiabilidad de una predicción actual para dentro de 5 días es similar a la que tenía una para pasado mañana hace 20 años, dentro de otro par de décadas alcanzaremos idéntica exactitud en los pronósticos a 8-10 días, y para la segunda mitad de siglo podremos saber con bastante precisión cómo será el tiempo en una localidad dentro de 15 ó más días. [8]

Sin embargo, esto nunca será posible. Nuestra capacidad predictiva tiene un límite que no está impuesto únicamente por la potencia de cálculo de los ordenadores, sino por el comportamiento caótico de la atmósfera. Hace 50 años ya se encargó de demostrarlo el meteorólogo y profesor del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Edward N. Lorenz (1917-2008), al comprobar que la atmósfera es un sistema gobernado por las leyes del caos.

Somos incapaces de establecer con absoluta precisión el estado inicial de la atmósfera, y eso nos lleva a no poder predecir de forma fiable el tiempo más allá de una semana o diez días a lo sumo.

En palabras del propio Lorenz:

"La dependencia sensible de las condiciones iniciales en sistemas dinámicos no lineales como la atmósfera es la responsable de la aparente aleatoriedad en los procesos observados"

El principal reto de la predicción numérica no pasa por predecir el tiempo cada vez a más días vista, sino ganar precisión en los pronósticos a muy corto, corto y medio plazo, donde queda aún un amplio margen de mejora.

Las mejoras han sido posibles después de invertir miles de millones en mejores satélites, estaciones meteorológicas y supercomputadoras.

Pero esa inversión era indispensable debido a que más de un tercio de la producción económica mundial es vulnerable al clima, de acuerdo a Weather Analytics, especialistas estadounidenses en análisis de datos.

Meteorología en Cuba

Con el desarrollo de la tecnología en el campo de las comunicaciones, es muy rápida y eficiente la llegada de información a todos los países del continente y los países e islas del caribe. En estos momentos Cuba tiene el servicio meteorológico más desarrollado del Caribe, por ser la pionera de la meteorología en esta área, gracias a la extraordinaria inteligencia del Padre Viñes, considerado mundialmente como el Príncipe de la Meteorología Tropical. Todo su trabajo se desarrolló en Cuba, fue Miembro de Número y de Mérito de la Academia de Ciencias de Cuba[9].

En los últimos años han sido instaladas otras estaciones meteorológicas, pero las de 1940 siguen siendo las más importantes por estar en las costas, el sistema de radar que solo había uno en 1959, ahora consta con siete, cubriendo cientos de kilómetros del caribe, Golfo de México y Norte de Cuba.

La Sociedad Meteorológica de Cuba es una asociación científica, de carácter nacional, con personalidad y patrimonio propios que integra en su seno a aquellas personas que desarrollan su actividad en el terreno de la meteorología, en cualquiera de sus aspectos y materias afines, legos y aficionados a esta ciencia, cuyos objetivos son[10]:

  • Coadyuvar al desarrollo de la Meteorología en nuestro país, en sus aspectos teóricos y prácticos.
  • Propiciar una estrecha vinculación entre los trabajadores de la meteorología con vistas a viabilizar el intercambio de conocimientos y experiencias.
  • Proporcionar la unión organizada de los aficionados a la meteorología y su interrelación con los profesionales de la misma.
  • Colaborar con otras asociaciones cubanas afines, así como con sus homólogas extranjeras.

En Cuba, el Ministerio de Educación Superior destinó la carrera de Licenciatura en Meteorología destinada a la formación de especialistas en la temática con el objetivo de formar especialistas que estudien la atmósfera, los fenómenos que en ella ocurren y su interacción con la superficie terrestre, los océanos, la vida en general y la sociedad.

Exige un pensamiento sistemático y en sistema. La integración de una amplia y variada información para establecer predicciones del tiempo y el clima en las diferentes escalas espacio-temporales. Exige el dominio de técnicas para la obtención de la información, los equipos, las vías de comunicación y la modelación y simulación de los fenómenos objeto de interés, con el uso adecuado y racional de los recursos puestos a su disposición.

Véase también

Referencias

Fuentes