Cómo se hacen las previsiones de mar y tiempo
La humanidad siempre ha buscado observar y predecir el comportamiento de la naturaleza.
Al principio, el conocimiento meteorológico recibió un gran impulso de la navegación. Los primeros registros de previsión del tiempo datan del siglo XIX, realizados por Robert Fitzroy, capitán del barco perteneciente al naturalista inglés Charles Darwin, en Londres, Inglaterra.
En aquella época, las previsiones se hacían con técnicas simples de extrapolación, conocimiento de la climatología local y conjeturas basadas en la intuición. Recién en 1950, en Estados Unidos, se realizó la primera previsión del tiempo utilizando recursos computacionales, con la primera computadora digital electrónica de gran escala — el ENIAC.
Con los avances de la tecnología, las técnicas utilizadas para generar previsiones de mar y tiempo han evolucionado mucho y nos han llevado a sistemas de previsión cada vez más sofisticados y precisos.
Además de apoyarnos en decisiones cotidianas, la previsión del tiempo es actualmente crucial en actividades esenciales como agricultura, aviación, navegación, operaciones portuarias y defensa civil, con la emisión de alertas de riesgo de desastres.
Pero al fin y al cabo, ¿cómo se hacen las previsiones de mar y tiempo?
¿Cómo se genera una previsión del tiempo?
Las previsiones atmosféricas y oceánicas se generan en supercomputadoras, mediante códigos computacionales que reproducen una versión aproximada de la realidad, conocidos como modelos numéricos.
Los modelos numéricos utilizan datos reales de temperatura del aire, precipitación, vientos, oleaje, entre otros, para resolver ecuaciones matemáticas complejas que describen el comportamiento de los fenómenos oceánicos y atmosféricos y la interacción entre ellos.
Como resultado, obtenemos predicciones de lo que sucederá con el mar y el tiempo en los próximos días. Es decir, las previsiones de mar y tiempo que vemos diariamente ya sea en televisión, radio, sitios web y aplicaciones son el resultado del procesamiento de estos modelos numéricos.
Se necesita mucha ciencia, infraestructura tecnológica y poder computacional para obtener los datos e información correctos para generar una buena previsión en tiempo hábil. Y la obtención de previsiones pasa por 3 pasos básicos:
- OBSERVACIÓN: ¿Cuál es la condición del tiempo ahora?
- PREVISIÓN: ¿Cómo será el tiempo en los próximos días?
- COMUNICACIÓN: Difusión de la información.
1. ¿Cuál es la condición del tiempo ahora?
La previsión comienza con la observación del estado actual de la atmósfera y el océano.
Se necesita una imagen completa de las condiciones ambientales actuales para establecer la condición inicial del modelo numérico — el punto de partida.
Estas observaciones son realizadas por instrumentos equipados con sensores que miden una serie de condiciones meteorológicas alrededor del mundo. Como satélites, estaciones meteorológicas, boyas oceánicas, globos meteorológicos, medidores de flujo, aeronaves y radares.
La calidad de la previsión depende totalmente de la condición meteorológica con la que se inicia el modelo, siendo definida en meteorología como un "problema de condición inicial". Cuanto mayor sea la cantidad de datos y más precisos sean, mejor.
2. ¿Cómo será el tiempo en los próximos días?
Los modelos que ya han sido probados y calibrados utilizan entonces esta información para resolver un gran número de ecuaciones complejas para varias ubicaciones en la superficie terrestre y oceánica y en diferentes capas de la atmósfera.
Esto permite a meteorólogos y oceanógrafos simular cómo se están comportando actualmente el océano y la atmósfera y predecir lo que sucederá en los próximos días.
Un dato curioso es que los fenómenos atmosféricos y oceánicos son caóticos por naturaleza, por lo que pequeñas desviaciones en las primeras horas de la previsión pueden resultar en grandes errores días después. Por eso la previsión para hoy es mucho más precisa que la previsión para mañana, y cuantos más días a futuro, más difícil.
Los resultados de estos modelos son analizados y luego generan previsiones globales de mar y tiempo que buscan representar los eventos oceánicos y atmosféricos en todo el globo.
3. Comunicar la previsión del tiempo
Una vez que la previsión está completa, comunicar efectivamente la información y entender los impactos de los eventos meteorológicos es tan importante como los detalles de la previsión en sí.
Las previsiones globales pueden ser transmitidas directamente, como las previsiones que vemos en televisión, sitios web y aplicaciones gratuitas. Y pueden ser utilizadas como entrada para la generación de previsiones con mayor resolución regional o local por una gran red de previsiones meteorológicas alrededor del mundo, como i4cast, el modelo de previsión hiperlocal de i4sea.
¿Quién es responsable de ejecutar las previsiones globales del tiempo?
Solo unas pocas grandes instituciones gubernamentales nacionales o regionales poseen la estructura necesaria para generar previsiones a escala global — con satélites y otros sensores distribuidos por el globo, supercomputadoras y un gran equipo.
Algunos ejemplos de estas instituciones son la NOAA en Estados Unidos, el ECMWF en Europa y el CPTEC/INPE en Brasil.
Aunque estos modelos se basan todos en la misma física, algunos modelos pueden priorizar ciertos tipos de configuraciones o datos — como velocidad del viento, temperatura y humedad — sobre otros, generando predicciones de forma diferente a otro modelo.
Por eso dos modelos pueden producir resultados ligeramente diferentes, incluso con exactamente las mismas observaciones iniciales.
Observamos esto en la práctica cuando accedemos a diferentes sitios de previsión gratuitos que utilizan diferentes modelos globales y notamos algunas variaciones entre las previsiones. Generalmente cuando esto sucede nos quedamos con la pregunta: ¿cuál de estas predicciones es más confiable?
Continuamos este tema en el post discutiendo cuál es la mejor previsión del tiempo.