{"id":718,"date":"2014-11-23T17:34:44","date_gmt":"2014-11-23T16:34:44","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.hoy.es\/ciencia-facil\/?p=718"},"modified":"2014-11-23T17:34:44","modified_gmt":"2014-11-23T16:34:44","slug":"cosas-sobre-la-prediccion-meteo-climatica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.hoy.es\/ciencia-facil\/2014\/11\/23\/cosas-sobre-la-prediccion-meteo-climatica\/","title":{"rendered":"Cosas sobre la predicci\u00f3n meteo-clim\u00e1tica"},"content":{"rendered":"

Puesto que tanto en las revistas cient\u00edficas como en la prensa diaria aparecen con cierta frecuencia previsiones (reconozco que yo mismo he aportado algunas) de lo que va a ocurrir con las temperaturas o las precipitaciones en los pr\u00f3ximos a\u00f1os o decenios, de si los valores que se alcancen van a ser superiores o inferiores y de si el n\u00famero de tormentas severas va a ser mayor o menor, podr\u00eda pensarse que el tema de la predicci\u00f3n a largo plazo est\u00e1 ya resuelto<\/strong> cient\u00edficamente y por tanto en fase “operativa”; lamentablemente no es as\u00ed<\/strong>, e incluso se est\u00e1 cuestionando que pueda llegar a alcanzarse su operatividad alg\u00fan d\u00eda.<\/span><\/p>\n

Conviene tener claro para empezar que los conceptos de meteorolog\u00eda y climatolog\u00eda son cosas diferentes<\/strong>, a pesar de que desgraciadamente son manejados indistintamente con bastante frecuencia, sobre todo en estas plataformas de r\u00e1pida y amplia difusi\u00f3n que son los medios de comunicaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Pero nos falta establecer los per\u00edodos temporales a que nos referimos para que quede claro. La meteorolog\u00eda trata de los fen\u00f3menos que tienen lugar en la atm\u00f3sfera<\/strong>, pero en el entorno temporal del momento en que ocurrieron en el pasado o est\u00e1n ocurriendo en el presente, es decir el d\u00eda a d\u00eda del estado de la atm\u00f3sfera (un d\u00eda determinado en el pasado, o bien ahora mismo, hoy, ayer, ma\u00f1ana, y como mucho hasta poco m\u00e1s de una semana antes o despu\u00e9s),\u00a0 mientras que el clima<\/strong>, concepto por otra parte muy dif\u00edcil de definir<\/strong>, tiene relaci\u00f3n con la historia de esos fen\u00f3menos a lo largo de per\u00edodos de tiempo mucho m\u00e1s largos<\/strong>, e incluso a todo el per\u00edodo de existencia del planeta y con la proyecci\u00f3n hacia el futuro, pero a decenios o siglos vista<\/strong>.<\/span><\/p>\n

De acuerdo con lo anterior, una predicci\u00f3n meteorol\u00f3gica<\/strong> es la que nos informa de lo que est\u00e1 previsto que ocurra en la atm\u00f3sfera en los d\u00edas pr\u00f3ximos<\/strong>, hasta cinco d\u00edas con una razonable probabilidad de acierto o hasta diez cuando la situaci\u00f3n es suficientemente estable, y aun as\u00ed con bastantes dudas. M\u00e1s all\u00e1 de eso, es decir si alguien se atreve a predecir los fen\u00f3menos atmosf\u00e9ricos en un d\u00eda futuro concreto a varios meses vista<\/strong>, entonces no estamos hablando<\/strong> de predicci\u00f3n meteorol\u00f3gica, sino simplemente de ciencia-ficci\u00f3n<\/strong>. Si me pregunta usted el 18 de mayo c\u00f3mo va a ser, meteorol\u00f3gicamente hablando, el 23 de septiembre, aunque ese d\u00eda tenga usted la boda de su hija; yo me pongo en su lugar, comprendo y comparto sus inquietudes y zozobras, pero es sencillamente imposible una predicci\u00f3n medianamente seria a ese plazo temporal, para un punto concreto a una cierta hora de un d\u00eda determinado. Ser\u00eda posible una estimaci\u00f3n en t\u00e9rminos estad\u00edsticos, de posibles valores medios, pero cr\u00e9anme ustedes eso no funciona para un d\u00eda concreto<\/strong>.<\/span><\/p>\n

Con los conocimientos actuales, nuestra capacidad de predicci\u00f3n presenta una laguna temporal <\/strong>entre los cinco o diez d\u00edas m\u00e1ximo que alcanza la predicci\u00f3n meteorol\u00f3gica y los varios a\u00f1os o decenios a que podemos establecer la predicci\u00f3n clim\u00e1tica, de forma que entre esos dos intervalos temporales reina la incertidumbre<\/strong>, cuando no el caos. Ahora bien, en la f\u00edsica actual lo ca\u00f3tico<\/strong>, es decir lo relativo al caos, no est\u00e1 necesariamente unido al concepto cl\u00e1sico de confusi\u00f3n y desorden<\/strong>, sino m\u00e1s bien al de evoluci\u00f3n imprevisible.<\/span><\/p>\n

Cuando este servidor de ustedes asist\u00eda como alumno, hace ya una barbaridad de a\u00f1os, a las clases de Astrof\u00edsica<\/strong> y de F\u00edsica del Aire<\/strong> que por aquel entonces impart\u00edan en la Universidad Complutense de Madrid los ilustres Profesores D. Enrique Gull\u00f3n de Senespleda y D. Francisco Mor\u00e1n Samaniego<\/strong>, \u00a0respectivamente, se me planteaba frecuentemente la duda de por qu\u00e9 perteneciendo ambas disciplinas al \u00e1mbito de las llamadas Ciencias Exactas<\/strong>, y siendo ambas tratadas con el mismo rigor y exactitud en los c\u00e1lculos, los resultados eran, sin embargo, tan divergentes en cuanto a su capacidad de proyecci\u00f3n hacia el futuro previsible<\/strong>.<\/span><\/p>\n

Las cosas han cambiado poco desde entonces, de forma que hoy los astr\u00f3nomos son capaces de predecir con precisi\u00f3n la posici\u00f3n de cualquier cuerpo celeste en cualquier momento y en cualquier instante, actual o futuro, en este siglo o en siglos venideros, mientras que no somos capaces de predecir el valor que alcanzar\u00e1 una variable meteorol\u00f3gica cualquiera en un lugar determinado dentro de apenas unos d\u00edas.<\/span><\/p>\n

Las causas<\/strong> de esta aparente contradicci\u00f3n hay que buscarlas en la periodicidad de los fen\u00f3menos astron\u00f3micos, frente a la aperiodicidad de los meteorol\u00f3gicos<\/strong>. En astronom\u00eda las condiciones iniciales, es decir la posici\u00f3n y estado de todos los planetas en un momento determinado, pueden establecerse, en general, con una enorme exactitud y precisi\u00f3n, en meteorolog\u00eda las condiciones iniciales, es decir el estado de toda la atm\u00f3sfera en un instante dado, es pr\u00e1cticamente imposible de establecer<\/strong>.<\/span><\/p>\n

Una forma muy realista, aunque pueda parecer exagerada, de plantearnos el problema de la predicci\u00f3n, podr\u00eda ser la siguiente:<\/span><\/p>\n

Imaginemos una esfera en rotaci\u00f3n, de 12.800 kil\u00f3metros de di\u00e1metro,\u00a0 con una superficie enormemente heterog\u00e9nea que adem\u00e1s est\u00e1 \u201cabollada\u201d (llena de bultos) y rodeada por una capa de 40 kil\u00f3metros de espesor, mezcla de diferentes gases, cuyas concentraciones var\u00edan espacial y temporalmente, y que es calentada, junto con los gases que la rodean, por un reactor nuclear de fusi\u00f3n situado a 150 millones de kil\u00f3metros de distancia<\/em>.<\/span><\/p>\n

Imaginemos tambi\u00e9n que esta esfera est\u00e1 movi\u00e9ndose a torno al reactor nuclear y que algunos lugares se calientan m\u00e1s durante una parte del giro y otros durante otra parte del giro. E imaginemos que esta mezcla de gases recibe<\/em>continuamente influencias de la superficie que est\u00e1 debajo de ella, que normalmente est\u00e1 en calma pero a veces expulsa violentas y muy localizadas emisiones (volcanes).<\/em><\/span><\/p>\n

Finalmente imaginemos que <\/em>despu\u00e9s de observar la mezcla gaseosa, se espera predecir su estado en un lugar concreto de la esfera uno o varios d\u00edas m\u00e1s tarde<\/em><\/strong>. Pues bien, \u00e9sta es, esencialmente, la misi\u00f3n encomendada cada d\u00eda a un predictor meteorol\u00f3gico<\/em>. (Bulletin of the American Meteorological Society, 1982).<\/span><\/p>\n

\u00danicamente la utilizaci\u00f3n de ordenadores cada vez con mayor capacidad y rapidez ha permitido desarrollar las predicciones; sin embargo la experiencia demuestra que el acierto de las predicciones suministradas por los modelos f\u00edsico-matem\u00e1ticos decrece a medida que el plazo temporal es mayor, de forma que m\u00e1s all\u00e1 de los cinco d\u00edas, o hasta diez en el mejor de los casos, las predicciones resultan casi casi aleatorias<\/strong>.<\/span><\/p>\n

Las cuestiones que uno se plantea<\/strong> entonces son: \u00bfEs que los modelos, es decir las ecuaciones, que estamos utilizando son inadecuadas?, o bien \u00bfEs que existe alguna raz\u00f3n m\u00e1s profunda que impide extender las predicciones m\u00e1s all\u00e1 de un cierto n\u00famero de d\u00edas?<\/span><\/p>\n

A la primera de las preguntas puede responderse se\u00f1alando que si bien la atm\u00f3sfera es un sistema enormemente complejo, con fen\u00f3menos que tienen lugar simult\u00e1neamente a m\u00faltiples escalas de espacio y tiempo, sin embargo el conocimiento cada vez mayor de estos fen\u00f3menos, de su parametrizaci\u00f3n y de su inclusi\u00f3n en los modelos tratados con ordenadores m\u00e1s y m\u00e1s potentes, han dado como resultado una mayor aproximaci\u00f3n de las predicciones, pero no una extensi\u00f3n a muchos m\u00e1s d\u00edas vista<\/strong>.<\/span><\/p>\n

Es entonces cuando nos enfrentamos con la segunda de las cuestiones \u00bfEs que existe un l\u00edmite en el tiempo, m\u00e1s all\u00e1 del cual no podemos llegar con la predicci\u00f3n? La respuesta hay que buscarla tal vez en la complejidad de la din\u00e1mica no-lineal subyacente en los fen\u00f3menos atmosf\u00e9ricos<\/strong>, y entonces las ciencias f\u00edsicas y matem\u00e1ticas sugieren el enfoque del caos determinista, cuyo rasgo m\u00e1s caracter\u00edstico es su sensibilidad a las condiciones iniciales.<\/span><\/p>\n

En efecto, un peque\u00f1o error en las condiciones iniciales de la atm\u00f3sfera<\/strong> cuya evoluci\u00f3n se quiere analizar, da como resultado un gran error a lo largo del funcionamiento del modelo<\/strong>. Muchos sistemas deterministas, representados por ecuaciones matem\u00e1ticas aparentemente simples, pueden comportarse de forma tan irregular que resulte imposible prever con precisi\u00f3n su evoluci\u00f3n futura. El estudio de esta din\u00e1mica ca\u00f3tica fue desarrollado en principio por los matem\u00e1ticos, pero en los \u00faltimos a\u00f1os ha invadido m\u00faltiples campos de la f\u00edsica.<\/span><\/p>\n

De hecho, el pionero fue el meteor\u00f3logo Edward N. Lorenz<\/strong>, quien al aplicar en 1963 este tipo de modelo a un problema f\u00edsico encontr\u00f3 el comportamiento ca\u00f3tico del sistema, lo que posteriormente dio lugar a la actualmente denominada por algunos “Ciencia del Caos<\/strong>“. Lorenz trataba de entender la no predictibilidad del tiempo meteorol\u00f3gico y de buscar respuesta a la pregunta \u00bfPor qu\u00e9 es mucho m\u00e1s dif\u00edcil predecir el movimiento de la atm\u00f3sfera que el de los cuerpos estelares que pueblan el Universo?<\/strong><\/span><\/p>\n

En la pr\u00e1ctica, la simple idea de conocer la posici\u00f3n y velocidad de “todas” las part\u00edculas de la atm\u00f3sfera terrestre resulta evidentemente ut\u00f3pica<\/strong>, dado que se sabe que existen l\u00edmites en la exactitud de las medidas de posici\u00f3n y velocidad de cada una de las part\u00edculas (Principio de indeterminaci\u00f3n), lo que unido a la teor\u00eda de Poincar\u00e9<\/strong> que establece que peque\u00f1as diferencias en las condiciones iniciales pueden generar diferencias muy grandes en los fen\u00f3menos finales, nos hace llegar a la conclusi\u00f3n de que m\u00e1s all\u00e1 de unos d\u00edas la predicci\u00f3n se hace imposible y el fen\u00f3meno se convierte en puramente casual<\/strong>.<\/span><\/p>\n

Seg\u00fan lo anterior parecer\u00eda que estamos condenados definitivamente a una limitaci\u00f3n temporal de las predicciones meteorol\u00f3gicas, y probablemente es as\u00ed para el tipo de \u201cpredicci\u00f3n cuantitativa<\/strong>\u201d tal como la manejamos a corto plazo, no obstante hay que dejar abierta una puerta a la esperanza, puesto que tal vez no sea as\u00ed para una \u201cpredicci\u00f3n cualitativa<\/strong>\u201d, es decir del tipo de las que se manejan para predicciones estacionales, para las que resulta suficiente establecer si los valores esperados de una variable se encontrar\u00e1n por encima o por debajo de un umbral dado<\/strong> (habitualmente el valor medio de la variable de que se trate).<\/span><\/p>\n

Adolfo Marroqu\u00edn Santo\u00f1a<\/span><\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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