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El arte y la ciencia de pronosticar el tiempo

El arte y la ciencia de pronosticar el tiempo

 El arte y la ciencia de pronosticar el tiempo

DE NUESTRO CORRESPONSAL EN GRAN BRETAÑA

El 15 de octubre de 1987, una mujer llamó a un canal de televisión de Gran Bretaña y dijo haber oído que se aproximaba una tormenta. Para tranquilizar a sus oyentes, el meteorólogo aseguró: “No se preocupen. No viene ninguna”. Esa noche, sin embargo, el sur de Inglaterra se vio azotado por una tormenta que destruyó 15.000.000 de árboles, causó la muerte de diecinueve personas y ocasionó daños por valor de más de 1.400 millones de dólares.

MILLONES de personas encendemos la radio o el televisor todas las mañanas para escuchar el pronóstico del tiempo. ¿Indican los cielos nublados que va a llover? ¿Seguirá luciendo el sol matutino? ¿Aumentarán las temperaturas, y se derretirán la nieve y el hielo? Una vez que hemos oído el pronóstico, decidimos qué ropa ponernos y si debemos llevar el paraguas o no.

Ahora bien, a veces las predicciones son notablemente imprecisas. Por tanto, aunque la precisión de los pronósticos ha mejorado de manera considerable en los últimos años, la predicción del tiempo es una fascinante combinación de arte y ciencia que dista mucho de ser infalible. ¿Qué implica predecir el tiempo, y hasta qué grado son confiables dichos pronósticos? Para contestar estas preguntas, examinemos cómo se desarrolló la meteorología.

La medición del tiempo

En tiempos bíblicos, la predicción del tiempo se basaba principalmente en las observaciones que se hacían a simple vista (Mateo 16:2, 3). En la actualidad, los meteorólogos tienen a su disposición una serie de instrumentos avanzados; entre los más básicos se encuentran aquellos que miden la presión atmosférica, la temperatura, la humedad y el viento.

En 1643, el físico italiano Evangelista Torricelli inventó el barómetro, aparato sencillo que mide la presión atmosférica. Pronto se observó que dicha presión sube y baja cuando cambian las condiciones del tiempo, y que un descenso de presión suele señalar la formación de una tormenta. El higrómetro, que mide la humedad atmosférica, se inventó en 1664. Y en 1714, el físico alemán Daniel Fahrenheit creó el termómetro de mercurio. Por fin podía medirse la temperatura con precisión.

Hacia 1765, el científico francés Antoine-Laurent Lavoisier propuso que se midiera a diario la presión atmosférica, la humedad, y la velocidad y dirección del viento. “Con estos datos —dijo él— se podrá casi siempre predecir el tiempo con uno o dos días de antelación y bastante precisión.” Lamentablemente, tal empresa no fue nada fácil.

La observación del tiempo

En 1854, una fuerte tormenta cerca del puerto de Balaklava (Crimea) hundió un buque de guerra francés y 38 barcos mercantes. Las autoridades francesas pidieron a Urbain-Jean-Joseph Le Verrier, director del Observatorio de París, que se encargara de investigar lo ocurrido. Al examinar los registros meteorológicos, descubrió que la tormenta se había formado dos días antes del desastre y había atravesado Europa de noroeste a sudeste. Si hubiera existido un sistema para observar la trayectoria de las tormentas, se habría podido avisar a aquellas  embarcaciones. Por ello, Francia creó un servicio nacional de aviso de tormentas. Había nacido la meteorología moderna.

Los científicos necesitaban un medio rápido de recepción de datos sobre el estado del tiempo en otros lugares. Y el telégrafo eléctrico, que acababa de inventar Samuel Morse, satisfizo esa necesidad e hizo posible que, en 1863, el Observatorio de París empezara a publicar los primeros mapas meteorológicos en un formato moderno. En 1872, el Departamento Meteorológico Británico ya los confeccionaba también.

Cuantos más datos recibían los meteorólogos, más conscientes eran de la enorme complejidad de los fenómenos atmosféricos. Se idearon nuevos instrumentos gráficos para que los mapas pudieran transmitir información adicional. Las isobaras, por ejemplo, son líneas que unen los puntos que tienen la misma presión barométrica. Las isotermas conectan los lugares que tienen la misma temperatura. Los mapas meteorológicos también emplean símbolos para mostrar la fuerza y dirección del viento, junto con líneas que representan el encuentro de masas de aire frío y de aire cálido.

También se ha producido un gran avance tecnológico. En la actualidad, centenares de estaciones meteorológicas en todo el mundo lanzan globos con radiosondas: instrumentos que miden las condiciones atmosféricas y luego envían por radio la información. Además, se utiliza el radar, el cual permite a los meteorólogos seguir la trayectoria de las tormentas, gracias a que las gotas de agua y las partículas de hielo de las nubes reflejan las ondas de radio.

En 1960, el lanzamiento al espacio del Tiros I —el primer satélite meteorológico del mundo, equipado con una cámara de televisión— supuso un gran paso adelante para la observación precisa del tiempo. Hoy día, estos satélites giran alrededor de la Tierra sobre los polos, mientras que los satélites geoestacionarios mantienen una posición fija por encima de un punto de la superficie terrestre y observan continuamente la zona del globo que abarca su campo de visión. Ambos tipos de satélites envían fotografías de las condiciones del tiempo que captan desde el espacio.

Predicción del tiempo

Hay una gran diferencia entre saber con exactitud las condiciones del tiempo ahora y predecir cómo serán dentro de una hora, un día o una semana. Poco después de la primera guerra mundial, el meteorólogo británico Lewis Richardson pensó que, dado que la atmósfera está sujeta a las leyes físicas, podía valerse de las matemáticas para predecir el tiempo. Pero las fórmulas eran tan complejas y los cálculos tan extensos, que antes de que los meteorólogos terminaran de hacerlos, los frentes ya habían pasado. Además, Richardson utilizó datos  meteorológicos obtenidos a intervalos de seis horas. “Para hacer un pronóstico mínimamente preciso, es necesario efectuar las mediciones a intervalos de treinta minutos como máximo”, observa el meteorólogo francés René Chaboud.

Con la llegada de las computadoras, sin embargo, se pudieron realizar los largos cálculos con rapidez. Los meteorólogos usaron los cálculos de Richardson a fin de idear un complejo modelo numérico, es decir, una serie de ecuaciones matemáticas que abarcan todas las leyes físicas conocidas que regulan las condiciones del tiempo.

Para emplear tales ecuaciones, los meteorólogos dividen la superficie de la Tierra en una cuadrícula mediante una serie de coordenadas. Actualmente, en el modelo mundial que utiliza el Departamento Meteorológico Británico, las intersecciones de las coordenadas distan entre sí unos 80 kilómetros. En la parte de atmósfera, o casilla, que hay encima de cada cuadrado se mide la presión atmosférica, la dirección y la fuerza del viento, la temperatura y la humedad a veinte niveles diferentes de altitud. La computadora analiza los datos que recibe de las estaciones de observación de todo el mundo —más de tres mil quinientas—, y realiza un pronóstico del tiempo de los próximos quince minutos. Inmediatamente después, efectúa un pronóstico de los siguientes quince minutos. Al repetir muchas veces este proceso, la computadora puede hacer un pronóstico mundial para seis días en tan solo quince minutos.

A fin de hacer un pronóstico local más detallado y preciso, el Departamento Meteorológico Británico utiliza el modelo de zona limitada, que comprende las regiones del Atlántico Norte y de Europa. En él, las intersecciones de las coordenadas distan entre sí 50 kilómetros. También hay un modelo que solo abarca las islas británicas y los mares que las rodean. Tiene 262.384 intersecciones de coordenadas a 15 kilómetros una de otra y 31 niveles verticales.

El papel del meteorólogo

Predecir el tiempo, sin embargo, no es totalmente un proceso científico. The World Book Encyclopedia dice: “Las fórmulas que emplean las computadoras son solo descripciones aproximadas de la conducta de la atmósfera”. Por otra parte, puede ser que hasta una predicción precisa de las condiciones del tiempo en una zona extensa no haya tomado en cuenta cómo influye el terreno en el tiempo. Por eso, esta disciplina implica cierto grado de arte también. Aquí es donde interviene el meteorólogo, quien utiliza su experiencia y juicio para determinar cuánto valor concederá a los datos que recibe, y hacer así un pronóstico más exacto.

Por ejemplo, cuando el viento frío del mar del Norte sopla sobre la masa continental europea, suele formarse una capa fina de nubes. El que estas nubes ocasionen lluvias en la Europa continental al día siguiente o sencillamente se evaporen con el calor del Sol depende de una diferencia en la temperatura de tan solo unas cuantas décimas de grado. La información que recibe el meteorólogo, junto con su conocimiento de situaciones similares previas, le permiten ofrecer un buen asesoramiento. Esta combinación de arte y ciencia es fundamental para efectuar pronósticos precisos.

¿Hasta qué grado son confiables?

El Departamento Meteorológico Británico afirma que ahora es capaz de predecir con un 86% de exactitud las condiciones del tiempo para las siguientes veinticuatro horas. El Centro Europeo de Predicción a Plazo Medio pronostica el estado del tiempo para cinco días con un 80% de exactitud, una precisión mayor que la de los pronósticos para dos días que se efectuaban a principios de la década de 1970. Tal logro es impresionante, pero está lejos de la perfección. ¿Por qué no son más confiables los pronósticos del tiempo?

Por la sencilla razón de que los sistemas atmosféricos son muy complejos. Además, es imposible hacer todas las mediciones necesarias para efectuar predicciones infalibles. Hay extensas zonas oceánicas que no tienen estaciones meteorológicas sobre boyas que emitan datos vía satélite a las estaciones terrestres. Es rara la vez que los puntos de intersección  de las coordenadas del modelo corresponden exactamente con la ubicación de los observatorios meteorológicos. Además, los científicos aún no entienden todas las fuerzas de la naturaleza que influyen en el estado del tiempo.

Sin embargo, el pronóstico del tiempo experimenta constantes avances. Por ejemplo, hasta hace poco, las predicciones dependían mayormente de la observación atmosférica. Pero, dado que el 71% de la superficie terrestre está cubierto por agua, los investigadores ahora se centran en la manera como la energía se acumula en los océanos y se transfiere al aire. Mediante una red de estaciones meteorológicas sobre boyas, el Sistema Mundial de Observación de los Océanos suministra datos sobre el más mínimo aumento de temperatura del agua de cierta región que pudiera producir consecuencias drásticas en las condiciones del tiempo de lugares lejos de allí. *

Al patriarca Job se le preguntó: “¿Quién puede entender las capas de las nubes, los estallidos procedentes de [la] cabaña [de Dios]?” (Job 36:29). Hoy día, el hombre aún tiene relativamente poco conocimiento de los mecanismos del tiempo. Pero los pronósticos modernos son lo bastante precisos como para tomarlos en serio. Por eso, la próxima vez que el meteorólogo diga que probablemente llueva, llévese el paraguas.

[Nota]

^ párr. 27 El Niño y La Niña son los nombres de fenómenos climáticos provocados por las variaciones de temperatura del océano Pacífico. Véase el artículo “¿Qué es El Niño?”, de ¡Despertad! del 22 marzo de 2000.

[Ilustraciones de la página 13]

Le Verrier

Uno de los primeros termómetros de vidrio

Torricelli

Lavoisier en su laboratorio

[Reconocimientos]

Imágenes de Le Verrier, Lavoisier y Torricelli: los hermanos Brown

Termómetro: © G. Tomsich, Science Source/Photo Researchers

[Ilustraciones de la página 15]

Satélites, globos meteorológicos y computadoras son algunos de los instrumentos que emplean los pronosticadores del tiempo

[Reconocimientos]

Págs. 2, 15: Satélite: NOAA/Department of Commerce; huracán: foto de la NASA

Commander John Bortniak, NOAA Corps