Varios

Los modelos de predicción meteorológica

21 mayo, 2012

El tiempo meteorológico y el clima son temas que despiertan gran interés ya que influyen en muchas actividades socio-económicas y afectan a nuestro bienestar. Sin embargo, la mayoría desconocemos en qué se basan las previsiones sobre el tiempo y el clima. Seguro que, si salimos a la calle a preguntar, la mayoría de los encuestados responderían que las predicciones meteorológicas se basan en estadísticas. Y ahí tendríamos la primera creencia que hay que desmentir.

Como los procesos atmosféricos obedecen a los principios de la Física, las previsiones, en realidad, se realizan RESOLVIENDO ECUACIONES. La estadística se utiliza, en este caso, para evaluar la validez de los pronósticos, ya que con los datos estadísticos del pasado podemos examinar la calidad de las previsiones efectuadas entonces.

Las predicciones meteorológicas se realizan simulando en modelos de la atmósfera la evolución en el tiempo de las variables que describen el estado de este sistema dinámico a partir de unas condiciones iniciales conocidas. En la palabra dinámico está una de las claves del asunto. Lógicamente, al tratarse de la atmósfera, estamos hablando de un sistema que cambia continuamente (de ahí su dinamismo) y en esos cambios radica precisamente la dificultad del asunto que nos ocupa .Para realizar dicha simulación hay que resolver un conjunto de ecuaciones que expresan principios de la Dinámica y la Termodinámica.

“¡Ah, bueno! Se trata entonces de resolver un sistema de ecuaciones”, diría ahora nuestro entrevistado a pie de calle. El problema es que no es un sistema cualquiera, se trata de un complejo sistema de ecuaciones diferenciales (sí, ecuaciones y derivadas al unísono) cuyas incógnitas serían el viento, la temperatura, la presión y la humedad del aire.

Las dos grandes ventajas son que, para su resolución, sólo se necesita conocer el valor de dichas variables en toda la atmósfera en un instante inicial y que el resultado obtenido sería su evolución futura, esto es, la predicción meteorológica que deseamos.

Pero, no cantemos victoria antes de tiempo, los inconvenientes son muchos:

Primero, que la resolución de este dificilísimo sistema de ecuaciones sólo puede hacerse por aproximación (no entraremos en esta ocasión en el procedimiento concreto que se utiliza). Como consecuencia de ello, algunos procesos físicos (la formación de nubes, el calentamiento por radiación del aire y la superficie, turbulencias, …), que influyen sobre las variables del pronóstico no pueden tenerse en cuenta a priori y ello supone cálculos adicionales paralelos.

Por último, cualquier imperfección en los valores iniciales considerados se propaga en los cálculos posteriores provocando que la predicción se aleje progresivamente de la evolución real de la meteorología.

Para darnos cuenta de la magnitud de los cálculos a los que estamos haciendo referencia basta decir que resolverlos aproximadamente es uno de los usos más frecuentes que se les da a los más potentes superordenadores del mundo, máquinas de toneladas de peso, con capacidad para realizar billones de cálculos en un pestañeo y que, como en el caso del llamado “K”, pueden llegar a costar 975 millones de euros.

Post publicado por:  Sandra Corbeira

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