Cómo predice el tiempo la meteorología

El clima tiene gran efecto en nuestras vidas. Por eso, la meteorología, esa ciencia interdisciplinaria que predice el tiempo, resulta tan importante. Pero ¿cómo se elaboran los pronósticos? ¿Qué precisión tienen?

Francisco Moral

La meteorología es la ciencia interdisciplinaria que predice el tiempo.
La meteorología es la ciencia interdisciplinaria que predice el tiempo.

Día de lluvias. Esas palabras pueden arruinar cualquier plan al aire libre o bien significar una buena señal de cultivos afectados por la sequía. Pocas cosas en nuestras vidas son tan universales como el clima.

De dónde viene el clima

Antes de explicar cómo se predice el clima, es conveniente comprender de dónde viene.

La Tierra está envuelta en una atmósfera principalmente de nitrógeno, oxígeno y vapor de agua. Este aire, como el agua líquida, se comporta como un fluido. A medida que el aire fluye de un lugar a otro, lleva consigo sus propiedades, cambiando la temperatura y la humedad, entre otros. El clima es simplemente el subproducto de nuestra atmósfera que mueve el calor de un lugar a otro.

Cuando se encuentran regiones de aire con diferentes temperaturas y densidades, el límite entre ellos se denomina frente. A veces, estos choques nublados pueden causar lluvia, ya que el aire caliente y frío deja agua

El aire más frío es denso y no puede retener mucha humedad, mientras que el aire más cálido es menos denso y puede contener más agua. Cuando se encuentran regiones de aire con diferentes temperaturas y densidades, el límite entre ellos se denomina frente. A veces, estos choques nublados pueden causar lluvia, ya que el aire caliente y frío deja agua.

El clima es simplemente el subproducto de nuestra atmósfera que mueve el calor de un lugar a otro.
El clima es simplemente el subproducto de nuestra atmósfera que mueve el calor de un lugar a otro. Foto: IStock.

No son solo los frentes los que pueden hacer que llueva; la convección también puede generar precipitaciones. A medida que el aire cálido y húmedo se eleva, también se enfría y su agua se condensa en partículas suspendidas en el aire, como el polvo. Estas gotas son transportadas por el aire ascendente, haciéndose más y más grandes hasta que se vuelven demasiado pesadas y vuelven a caer a la Tierra.

Cuando eso sucede, lo mejor es coger un paraguas, Una vez que se ha formado una tormenta, si no hay ningún lugar donde pueda obtener más humedad del suelo o del aire, se extinguirá a medida que avanza. Si encuentra más aire caliente y humedad, como lo hace un huracán cuando se mueve a través del océano, crecerá y crecerá.

Conceptos básicos de la previsión

Con tantos factores involucrados, puede parecer imposible predecir el tiempo. “El pronóstico del tiempo es uno de los pocos campos en los que podemos pronosticar con precisión la evolución de un sistema. No podemos hacer eso en la economía o en los deportes”, explica Falko Judt, meteorólogo investigador del Centro Nacional de Investigación Atmosférica en Boulder, Colorado.

Las observaciones científicas del tiempo comenzaron en el Renacimiento, cuando se inventaron los barómetros y los termómetros

Hacerlo depende de observaciones fiables. Las observaciones científicas del tiempo comenzaron en el Renacimiento, cuando se inventaron los barómetros y los termómetros. Los científicos europeos de antaño, como Galileo, utilizaron estos instrumentos para tomar los tipos de medidas que algún día explicarían los fenómenos meteorológicos. A finales del siglo XIX, los mapas meteorológicos rudimentarios eran de uso común.

Imagen de una tormenta. los pronósticos iniciales eran limitados y se basaban en la persistencia
Imagen de una tormenta. los pronósticos iniciales eran limitados y se basaban en la persistencia. Foto: IStock.

Pero, los pronósticos iniciales eran limitados y se basaban en la persistencia o en la suposición de que el pasado de un sistema dictaría su comportamiento futuro. “Si un sistema de tormentas está en Kansas un día y en Missouri al siguiente, entonces por persistencia se puede decir que estará en Illinois al día siguiente”, explica el meteorólogo Bob Henson.

La persistencia es una buena forma de predecir el clima cuando las condiciones son constantes, cuando una tormenta avanza sin detenerse o el clima local cambia poco.

Actualmente, existen formas más nuevas y mejores de predecir el tiempo. Y es que los pronósticos meteorológicos de hoy no los realizan personas que miran mapas, sino que los hacen máquinas

Pero esta sencilla técnica no tiene en cuenta las condiciones cambiantes, como las tormentas que se forman rápidamente por convección (típica de las tormentas eléctricas) o frentes móviles que cambian la temperatura.

Afortunadamente, actualmente, existen formas más nuevas y mejores de predecir el tiempo. Y es que los pronósticos meteorológicos de hoy no los realizan personas que miran mapas, sino que los hacen máquinas.

Predicción del tiempo moderno

Los meteorólogos utilizan un proceso llamado predicción meteorológica numérica para crear pronósticos, introduciendo las condiciones actuales, que ellos denominan "predicción inmediata", en modelos informáticos.

Ingeniero con instrumentos meteorológicos para medir la velocidad del viento, temperatura y humedad.
Ingeniero con instrumentos meteorológicos para medir la velocidad del viento, temperatura y humedad. Foto: IStock.

Cuanta más información actualizada y precisa esté disponible para estos modelos, mejor será el pronóstico. Los radares terrestres, los globos meteorológicos, los aviones, los satélites, las boyas oceánicas y más pueden proporcionar observaciones tridimensionales que un modelo puede utilizar. Esto permite a los meteorólogos simular lo que está haciendo actualmente la atmósfera y predecir lo que sucederá en los próximos días o, para algunos modelos, horas.

Los modelos meteorológicos dividen una región, un estado o incluso todo el mundo, en un conjunto de cajas o celdas. El tamaño de estas celdas, la resolución del modelo, afecta a la precisión del pronóstico

Los modelos meteorológicos dividen una región, un estado o incluso todo el mundo, en un conjunto de cajas o celdas. El tamaño de estas celdas, la resolución del modelo, afecta a la precisión del pronóstico. Los cuadros grandes significan una resolución deficiente o la incapacidad de saber lo que está sucediendo en áreas pequeñas. Este pronóstico general es útil cuando se desea saber cómo se moverá una gran tormenta a través de Europa durante unos días.

Los recuadros más pequeños significan una resolución más alta, que puede pronosticar tormentas más pequeñas. Estos modelos solo se ejecutan para decir a la gente si podría ocurrir una tormenta en su área local.

Satélite meteorológico para observar tormentas y tornados.
Satélite meteorológico para observar tormentas y tornados. Foto: IStock.

Aunque todos los modelos se basan en la misma física, cada uno traduce esa física en código de computadora de manera diferente. Algunos modelos pueden priorizar ciertos tipos de datos, como la velocidad del viento, la temperatura y la humedad, sobre otros, para generar predicciones o simular procesos físicos de manera ligeramente diferente a otro modelo. Es por eso que dos modelos pueden arrojar resultados ligeramente diferentes, incluso con exactamente las mismas observaciones iniciales.

No hay que pensar que los humanos son innecesarios todavía. “Un pronosticador podría modificar lo que le dice la computadora, si alguien conoce muy bien su área y determinadas características de una situación climática”

“Los modelos de pronóstico son tan buenos ahora que realmente no hay mucho que los pronosticadores humanos vayan a agregar", apunta Schumacher, profesor asociado en el Departamento de Ciencias Atmosféricas del Estado de Colorado. Universidad.

Pero no hay que pensar que los humanos son innecesarios todavía. “Un pronosticador podría modificar lo que le dice la computadora, si alguien conoce muy bien su área y determinadas características de una situación climática”, indica Henson.

Una de esas situaciones es la precipitación, que es más difícil de pronosticar que la temperatura, explica Matt Kelsch, hidrometeorólogo de la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica en Boulder. "La temperatura es un campo continuo, lo que significa que hay una temperatura en todas partes", explica. "Pero la precipitación es un campo discontinuo, lo que significa que hay muchos lugares donde no hay ninguno, y luego algunos donde puede estar lloviendo o nevando en abundancia". Además, la geografía local puede afectar la precipitación de forma que los modelos pueden no manejarse bien.

Previsión del tiempo en una pantalla digital.
Previsión del tiempo en una pantalla digital. Foto: IStock.

Pronosticar situaciones de alto impacto, como huracanes, tornados e inundaciones, es más desafiante y conlleva mucho más en juego. "Especialmente, cuando se trata de condiciones climáticas extremas, el juicio humano es realmente importante", detalla Henson.

Cuáles son las probabilidades de acertar

Cuanto más en el futuro se esté más difícil será predecir la lluvia o el sol. Desde la década de 1950, los ordenadores han ido evolucionando para emitir pronósticos meteorológicos cada vez más precisos.

Según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EEUU, el pronóstico de cinco días es exacto alrededor del 90 por ciento de las veces. El pronóstico de siete días es correcto el 80 por ciento, mientras que un pronóstico de 10 días refleja el clima que realmente ocurrirá aproximadamente al 50 por ciento.

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