¿Cómo se calcula el tiempo?
El tiempo, el meteorológico, determina sin darnos cuenta nuestras actividades diarias y siempre está presente a la hora de elegir un destino para las vacaciones, realizar algún deporte o incluso asistir a un evento. Pero desde épocas antiguas a la actualidad, la meteorología decide también la época de siembra y puede reducir las pérdidas humanas y materiales ante desastres naturales como las inundaciones, los huracanes y los tornados, fenómenos arbitrarios pero cuantificables a través de sistemas complejos basados en las matemáticas. A una mayor precisión, mejores decisiones. En conclusión: el tiempo es imprescindible, pero, ¿cómo se calcula?
El tiempo y su historia
El término “meteorología” aparece por primera vez en el título de un libro de Aristóteles escrito por el filósofo griego alrededor del año 340 A.C. Sin embargo, ya los egipcios y los babilonios atendían al cielo para conocer las fases de crecida del Nilo en base al movimiento de las estrellas y al cielo. Métodos rudimentarios para un cálculo poco preciso, aunque en constante proceso de cambio.
La auténtica revolución llegó de la mano de los instrumentos de medición a principios del siglo XVII. La creación del barómetro de Torricelli permitió conocer la presión atmosférica, es decir, el peso por unidad de superficie que ejerce la atmósfera, y el anemómetro, medir el viento. En esta época empezaron a consolidarse las bases de la meteorología aunque habrá que esperar hasta el siglo XVIII para encontrar una actividad meteorológica más o menos organizada en torno a observatorios de medición.
Otros artefactos, como el telégrafo, los satélites y los ordenadores, cambiaron también de forma significativa la forma de conocer el tiempo y aumentaron la fiabilidad de los cálculos, hasta ahora basados en procesos manuales y en territorios incomunicados del resto.
De hecho, los satélites permitieron obtener una cantidad mayor de datos acerca de los fenómenos atmosféricos que siempre se habían estudiado desde el suelo, pero no desde el cielo. Los telégrafos, por otro lado, pusieron en contacto a los diferentes observatorios para conocer los cálculos en otros territorios, mientras que los ordenadores beneficiaron el cruce de variables para calcular el tiempo.
Bajo todo este engranaje nace hace 125 años en España la AEMET, el Servicio Meteorológico Nacional de España, el eslabón de una red de servicios a nivel internacional y europeo con unos métodos de cálculo matemáticos que actualmente continúan en desarrollo. La agencia recibe datos e imágenes de los satélites y realiza sondeos atmosféricos a través de equipos automáticos y de computación donde se procesan modelos numéricos, imágenes, datos de los radares y descargas eléctricas, entre otras variables.
Los científicos, al igual que los egipcios, continúan mirando al cielo, pero con herramientas mucho más precisas que pueden calcular con días de antelación la crecida del Nilo y el mejor día para ir a la playa.
Modelos de cálculo actuales
Pero, ¿cuáles son esos modelos de cálculo meteorológico que existen en la actualidad? Uno de los sistemas que utiliza la AEMET es el Hirlam. Se trata de un modelo hidrostático que utiliza los procesos radiactivos y los datos correspondientes a turbulencias, nubes y condensación, intercambios de agua y energía con la superficie, entre otros, para conocer el tiempo.
A estos datos se unen las observaciones que provienen de las estaciones de superficie en tierra, barcos y boyas, radiosondeos y aviones, junto a las imágenes de los satélites meteorológicos.
El Hirlam y el resto de modelos parten de un análisis inicial de la atmósfera en base al que se aplican esquemas matemáticos capaces de albergar movimientos de fluidos, ecuaciones termodinámicas y otros elementos relacionados con la radiación y la topografía.
El resultado es único y muestra la evolución prevista de la atmósfera en un intervalo de tiempo determinado.
El modelo Harmonie está relacionado con el Hirlam, aunque muestra los datos meteorológicos en resoluciones más bajas, de unos pocos kilómetros, y se basa en el estado atmosférico y el análisis de superficie. Muestra los datos de procesos húmedos: vapor de agua, agua líquida, cristales de hielo, lluvia, nieve y nieve granulada o granizo, y cubre en la actualidad todo el territorio de la península Ibérica y Baleares.
El GFS, por otro lado, es capaz de ser utilizado en cualquier observatorio del planeta. La importancia de este sistema radica en que puede hacer cálculos a corto, medio y largo plazo (hasta 384 horas). Ha sido elaborado por la aviación americana y se trata de uno de los más utilizados. De hecho, en Europa el sistema cuenta con cuatro actualizaciones diarias, una cada seis horas.
Fuentes de referencia
AEMET. Sistemas Hirlam y Harmonie.
Blog de Maldonado (2009). Modelos de predicción en meteorología.
CIEMAT. Modelos meteorológicos.
AEMET (2012). AEMET a lo largo de su historia.