¿Cómo se hacen las previsiones del tiempo?

En un artículo anterior ya hablábamos de cómo se hacen las previsiones meteorológicas. En esta ocasión entramos en más detalle y analizamos también el funcionamiento del Sistema Atmósfera y los problemas que conlleva intentar pronosticar su evolución futura a partir de los modelos numéricos.

El Sistema Tierra

Para entender en qué consiste la predicción del tiempo, primero tenemos que hablar del Sistema Tierra. Nuestro planeta funciona como un sistema enormemente complejo. En su comportamiento y evolución influyen infinidad de elementos, que interactúan constantemente. Podemos agrupar esos elementos del Sistema Tierra en 5 grandes grupos, subsistemas o “esferas”:

• La atmósfera: es el envoltorio gaseoso de la Tierra y sus principales componentes son el oxígeno y el nitrógeno.
• La hidrosfera: el agua, incluyendo océanos, mares, lagos, ríos y aguas subterráneas. Representa más de las 2/3 partes de la superficie del planeta.
• La criosfera: la capa de agua en forma de hielo que se almacena en los glaciares, la banquisa o el permafrost.
• La litosfera: los continentes, la tierra firme.
• La biosfera: todos los seres vivos, incluidos nosotros (los seres humanos) que habitamos este planeta.

Sistemas conectados

Aunque cada uno de estos subsistemas tiene su propio funcionamiento, es imposible estudiarlos de forma aislada. No hay que olvidar que forman parte de un “todo” y que dependen unos de otros. Los fenómenos meteorológicos se producen en la atmósfera, sin embargo, el resto de esferas o subsistemas tienen una influencia crucial en ella, por lo que habrá que tenerlas también en cuenta a la hora de estudiarla.

Si lo que queremos es predecir el tiempo, es decir, conocer la evolución de los fenómenos meteorológicos que se dan en la atmósfera, deberemos saber con exactitud cuál es su comportamiento.

Los modelos meteorológicos

En primer lugar hay que entender que la atmósfera está compuesta por un conjunto de gases y, por tanto, se comporta como un fluido. A partir de unas propiedades iniciales (temperatura, humedad, presión, velocidad del viento…) podemos calcular su evolución futura mediante el cálculo con ecuaciones de dinámica de fluidos y termodinámica. De esta forma, construimos un modelo numérico o matemático, una simplificación de la realidad, pero que nos permite, en cierta forma, “experimentar” con una atmósfera virtual.

Limitaciones de los modelos meteorológicos

Aunque sobre el papel parece relativamente fácil modelizar la atmósfera, nada más lejos de la realidad. Los modelos tienen muchas limitaciones:

1.- En primer lugar porque la atmósfera no es una ecuación. El modelo, sea del tipo que sea, siempre comporta cierto error. En el momento en el que se simplifica una realidad compleja se pierde parte de información. Los propios instrumentos que miden las distintas variables meteorológicas tienen un error y, de todos modos, tampoco sabemos el estado de la atmósfera en todos sus puntos, ya que no hay estaciones meteorológicas en todos ellos.

2.- Además, en este caso, aplicamos un modelo sobre un sistema de naturaleza caótica, es decir, un sistema en el que una ligera variación en cualquiera de los parámetros o elementos que le afectan puede suponer un cambio muy sustancial en el resultado final.

3.- Además, hemos dicho que el resto de “esferas” influyen en el sistema atmósfera. Será necesario, por tanto, modelizar también esas relaciones. Las ecuaciones de dinámica de fluidos funcionarían en un sistema totalmente aislado, pero la atmósfera no lo está, al contrario, es un conjunto de subsistemas totalmente interconectados.

El trabajo de los meteorólogos es interpretar las salidas de esos modelos (ya sea en forma de mapas, tablas de datos, gráficos…) y, con esos datos, elaborar una previsión lo más fiable posible.