Modelos de predicción numérica y su uso en la meteorología

Seguramente te has preguntado muchas veces... ¿Qué herramientas se usan para realizar un pronóstico meteorológico? Las más indispensables en estos tiempos son los modelos de predicción numérica. En el siguiente artículo te hablaremos de ellos.

Úrsula Pamela García Úrsula Pamela García 12 Ene 2019 - 23:11 UTC
ECMWF
Las matemáticas se usan para la predicción del tiempo.

Se han creado y se siguen desarrollando programas informáticos complejos para analizar y estudiar la atmósfera y a estos se le conoce como Modelos de Predicción Numérica (NWP, por sus siglas en inglés), estos se ejecutan en supercomputadoras y proporcionan predicciones sobre variables atmosféricas como la temperatura, presión, humedad, lluvia, viento, etc.

Los meteorólogos analizan y examinan cómo los datos previstos por los modelos en la computadora interactúan para producir un estimado de lo que podría ocurrir en el estado del tiempo, en plazos inmediatos, cortos, medianos y largos.

Reseña histórica de los modelos de predicción numérica en América

Los primeros modelos de predicción numérica para el estado del tiempo se desarrollaron para la computadora anunciada en el año de 1932, en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey (EEUU). Sin embargo, al ser una herramienta nueva para esa época causaba mucha incertidumbre por lo que fue sometida durante muchos años a investigación antes de ser autorizada para su uso operacional.

En 1958 es cuando se aprueba el primer modelo de predicción numérica en apoyo a la realización de pronósticos meteorológicos. Este modelo fue denominado barotrópico y cubría el hemisferio norte. A este modelo le siguió el barotrópico modificado, que consiste en una corrección en la ecuación de divergencia. Posteriormente se desarrollaron modelos baroclínicos, que fueron creados a partir de la ecuación de vorticidad considerando dos niveles de la atmósfera y, gracias a esto, en 1962 se desarrolla un modelo de predicción denominado geostrófico.

El Centro Meteorológico Nacional de los Estados Unidos, en 1966 comienza estudios en la aplicación de ecuaciones básicas relacionándolas con seis niveles verticales en la atmósfera, permitiendo la mejora en el uso de técnicas de inicialización y la disponibilidad de recursos computacionales, y en 1971 se crea el primer modelo de área limitada de escala regional.

En 1975 se desarrolla un modelo de alta resolución. Este permitía el movimiento de las rejillas más finas logrando resaltar entonces el movimiento de huracanes, ondas tropicales o zonas de tormenta; al mismo tiempo surgen los primeros modelos regionales o de mesoescala.

Es a partir del año 1980 cuando se revela un modelo global que permite predecir y modelar la evolución de fenómenos a gran escala en periodos de tiempo de hasta 10 días. A partir de ese año la modelación de prediccion numérica tiene mayor influencia generando simulaciones numéricas de mesoescala, dando paso también al ajuste de modelos con distintas parametrizaciones.

Modelo GFS, muestra el pronóstico a 6 horas del comportamiento de la nubosidad, precipitación, viento y presión atmosférica.

Clasificación de modelos de predicción meteorológica

Los Modelos Globales, se encargan fundamentalmente de la predicción numérica del tiempo a escala planetaria y en los estudios de cambio climático.

Los Modelos Regionales o de Mesoescala sirven para reproducir fenómenos atmosféricos de mesoescala y, por tanto, predecir el estado tiempo de una región determinada o específica.

Los Modelos de Microescala fueron diseñados para simular fenómenos superficiales y turbulentos, como la dispersión de contaminantes.

Conforme al contorno del modelo tenemos Modelos de Circulación General (GCM, por sus siglas en inglés) que cubren todo el planeta y se emplean para reproducir las características sinópticas de la atmósfera y Los Modelos de Área Limitada (LAM) que cubren áreas acotadas para ajustar las predicciones reproduciendo las características de las circulaciones y procesos atmosféricos regionales. Te invitamos a interactuar con los modelos de predicción numérica en Meteored.mx ECMWF , GFS y WRF .

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