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¿Por qué los científicos no pueden predecir el clima con precisión?

¿Por qué los científicos no pueden predecir el clima con precisión?

Parcialmente nublado con riesgo de caos

A pesar de nuestros mejores esfuerzos para predecir el clima, escenas como esta, cerca del centro de Nashville, Tennessee, el 7 de mayo de 2010, después de que Cumberland Rive alcanzó su nivel más alto en más de 70 años, siguen siendo parte de nuestro futuro.

Imágenes de Jeff Gentner / Getty

Uno podría pensar que las supercomputadoras de los Centros Nacionales de Pronóstico Ambiental nunca pueden fallar, pero incluso sus capacidades no están a la altura del enorme desafío de los pronósticos meteorológicos. De hecho, deben tener en cuenta varios fenómenos a gran escala, cada uno de los cuales se rige por múltiples variables y factores. Por ejemplo, deben considerar cómo el sol calentará la superficie de la Tierra, cómo las diferencias en la presión atmosférica darán forma a los vientos y cómo las fases del cambio del agua (de hielo a agua o de agua a vapor) afectarán el flujo de energía. También deben intentar calcular los efectos de la rotación del planeta en el espacio, que desplaza la superficie de la Tierra por debajo de la atmósfera. Pequeños cambios en cualquier variable en cualquiera de estos complejos cálculos pueden afectar profundamente las condiciones climáticas futuras.

En la década de 1960, un meteorólogo del MIT llamado Edward Lorenz proporcionó una descripción adecuada de este problema. El lo llamo Efecto mariposa, refiriéndose a cómo una mariposa que agita sus alas en Asia puede cambiar drásticamente el clima en la ciudad de Nueva York. Hoy Lorenz es conocido como el padre de Teoría del caos, un conjunto de principios científicos que describen sistemas muy complejos, como los sistemas meteorológicos, donde pequeños cambios en las condiciones iniciales alteran drásticamente los resultados finales. Debido al caos, existe un límite en la precisión del pronóstico del tiempo. Lorenz estableció ese límite en dos semanas.

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Los meteorólogos modernos utilizan tecnologías y técnicas avanzadas para dominar el caos, como el pronóstico general, que consta de varias predicciones, cada una basada en puntos de partida ligeramente diferentes. Si todos los pronósticos del conjunto parecen iguales, es probable que el clima “actúe”. Si un pronóstico suena drásticamente diferente, es más probable que el clima “se comporte mal”.

Los meteorólogos también confían en el radar Doppler para monitorear de manera más efectiva las condiciones climáticas y mejorar los pronósticos. Radar Doppler requiere un transmisor para enviar ondas de radio al cielo. Las olas golpean objetos atmosféricos y rebotan. Las nubes que se alejan del emisor reflejan diferentes tipos de ondas que las nubes que se mueven hacia el emisor. Una computadora en el radar convierte los datos de las ondas de radio reflejadas en imágenes que muestran la cobertura de nubes y las bandas de precipitación, así como la velocidad y dirección del viento.

Gracias a esta tecnología, los meteorólogos ahora pueden predecir el clima mejor que nunca, especialmente cuando limitan su visión del futuro. Por ejemplo, hasta 12 horas, los meteorólogos ofrecen previsiones muy fiables de las condiciones y tendencias generales. Desafortunadamente, gracias al caos, nunca podrán predecir el clima con absoluta certeza, así es como las tormentas sorpresa – tornados y lluvias torrenciales e inundaciones – continúan devastando comunidades sin previo aviso. Por esta razón, puede ser mejor llevar un paraguas, incluso en los días que deben ser despejados y soleados.

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Sí, sabemos que es difícil mantener esa sonrisa radiante en tu rostro cuando estás manipulando todas las variables que forman parte de una previsión meteorológica precisa.

Sí, sabemos que es difícil mantener esa sonrisa radiante en tu rostro cuando estás manipulando todas las variables que forman parte de una previsión meteorológica precisa.

Imágenes de George Doyle / Getty

Si bien la mayoría de los científicos son venerados por dar sentido a nuestro complejo universo (Einstein es prácticamente un héroe), los meteorólogos a menudo son ridiculizados. ¿Cómo podemos poner a una persona en la luna o predecir las alineaciones planetarias con años de anticipación, pero no podemos hacer pronósticos meteorológicos precisos?

Primero, para dar crédito a los que se deben: los meteorólogos han mejorado mucho su juego durante los últimos 20 años. El pronóstico de tres días que brindan hoy es mejor que el pronóstico de un día proporcionado hace 20 años. También están mucho mejor equipados para brindar alertas tempranas en caso de mal tiempo, duplicando el tiempo de advertencia de tornados y dando a las personas 40 minutos adicionales para escapar de las inundaciones.

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Los meteorólogos modernos no serían tan precisos sin él pronóstico numérico, que utiliza ecuaciones matemáticas para predecir el tiempo. Estas predicciones requieren computadoras potentes y una gran cantidad de datos de observación recopilados en tierra, mar y aire. Una sola estación meteorológica nunca podría recopilar tanta información. En cambio, miles de estaciones en todo el mundo están conectadas y sus datos están agrupados. Algunas de estas estaciones, medidores de viento terrestres (lo que los meteorólogos llaman anemómetros), recolectores de lluvia y sensores de temperatura, se parecen a los que utilizan los observadores meteorológicos aficionados. Otros están en el mar, amarrados a boyas. Otros viajan en aviones comerciales o barcos de transporte, recopilando datos meteorológicos a medida que los pasajeros y la carga viajan del punto A al punto B. Finalmente, los satélites meteorológicos y los globos aerostáticos proporcionan información sobre las regiones superiores de la atmósfera. Los satélites fotografían las condiciones climáticas de la Tierra desde su órbita en el espacio, mientras que los globos monitorean los datos muy por encima de una ubicación determinada.

Juntos, todos estos sensores e indicadores producen más de un millón de observaciones meteorológicas todos los días. Una computadora normal, del tipo que compra en su tienda de electrónica local, se ahogaría con todos estos datos. Afortunadamente, los meteorólogos pueden contar con supercomputadoras: máquinas ultrarrápidas que realizan millones de cálculos por segundo. En los Estados Unidos, estas computadoras se encuentran en los Centros Nacionales de Predicción Ambiental (NCEP), con sede en Camp Springs, Maryland. Allí, las observaciones del tiempo fluyen al cerebro de una supercomputadora, que utiliza modelos matemáticos complejos para predecir qué datos podrían cambiar las condiciones meteorológicas con el tiempo. El lanzamiento de la computadora constituye la base de casi todos los pronósticos transmitidos por estaciones de radio y televisión en todo Estados Unidos.

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