{"id":72859,"date":"2001-10-01T00:00:00","date_gmt":"2001-10-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2001\/10\/01\/previsiones-detalladas\/"},"modified":"2015-02-23T14:16:12","modified_gmt":"2015-02-23T17:16:12","slug":"previsiones-detalladas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/previsiones-detalladas\/","title":{"rendered":"Previsiones detalladas"},"content":{"rendered":"
\"\"

miguel boyayan<\/span>Distribuci\u00f3n de las \u00e1reas de alta y baja presi\u00f3n a las 0 horas de Greenwich del d\u00eda 5 de juniomiguel boyayan<\/span><\/p><\/div>\n

Un nuevo y avanzado modelo de previsi\u00f3n del tiempo recibe los \u00faltimos ajustes en el Centro de Pron\u00f3stico del Tiempo y Estudios Clim\u00e1ticos (CPTEC), del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe, sigla en portugu\u00e9s). Con \u00e9ste, Brasil pasa a formar parte del grupo de pa\u00edses m\u00e1s desarrollados en el \u00e1rea de pron\u00f3sticos del tiempo, junto a Estados Unidos, Canad\u00e1, Australia y nueve pa\u00edses europeos. Este salto de calidad, que permitir\u00e1 un pron\u00f3stico m\u00e1s detallado a escala regional, lo proporcion\u00f3 el modelo Eta (nombre de una letra del alfabeto griego), desarrollado en la Universidad de Belgrado, Yugoslavia, y perfeccionado en Estados Unidos.<\/p>\n

En Brasil, las adaptaciones al sistema fueron coordinadas por el f\u00edsico Prakki Satyamurty, jefe del Laboratorio de Meteorolog\u00eda y Oceanograf\u00eda del CPTEC y presidente de la Sociedad Brasile\u00f1a de Meteorolog\u00eda. La instalaci\u00f3n del Eta es un avance en t\u00e9rminos de confiabilidad y, fundamentalmente, de resoluci\u00f3n, con pron\u00f3sticos m\u00e1s detallados para toda Am\u00e9rica del Sur. El CPTEC ya abastece a todo el pa\u00eds con previsiones de corto plazo (72 horas), medio (entre siete y diez d\u00edas) y largo plazo (hasta un trimestre). Y tambi\u00e9n, y en particular, a una cartera de 30 clientes, entre los que se cuentan Petrobras, Eletrobr\u00e1s, Eletropaulo, el Operador Nacional de Sistemas El\u00e9ctricos, Cargill, Nova Dutra, Folha de S. Paulo, TV Record, TV Vanguarda y Band-Vale.<\/p>\n

“Directa o indirectamente, todos los pron\u00f3sticos del tiempo hechos en Brasil pasan por el CPTEC”, dice Satyamurty. “Nuestra\u00a0homepage<\/em> -www.cptec.inpe.br – actualiza m\u00e1s de 600 p\u00e1ginas de previsiones meteorol\u00f3gicas cada 12 horas, y suma 25 mil accesos por mes.” Al margen del pron\u00f3stico del tiempo, el equipo monitorea quemas y riesgos de quemas -especialmente en el gran arco de tala, que incluye a los estados de Rond\u00f4nia, Mato Grosso, el este de Par\u00e1, Tocantins y Maranh\u00e3o. Pero el principal foco de atenci\u00f3n del grupo es el desarrollo del modelo Eta.<\/p>\n

Seis par\u00e1metros
\n<\/strong>El objetivo de los modelos matem\u00e1ticos utilizados en meteorolog\u00eda consiste en calcular la evoluci\u00f3n de seis par\u00e1metros: temperatura, presi\u00f3n, humedad relativa del aire y viento- con tres componentes, uno para cada eje cartesiano del espacio. Conocidos los valores de estos par\u00e1metros en un determinado instante, es posible prever, por medio de extrapolaciones matem\u00e1ticas, los valores futuros. Para el c\u00e1lculo del llamado modelo global, se dividi\u00f3 la superficie del planeta en cuadr\u00edculas (cuadrados) con 100 kil\u00f3metros (km.) de lado -lo que representa un nivel de resoluci\u00f3n de 100 km. x 100 km. Es decir que, localidades que tengan como esa distancia entre s\u00ed, reciben el mismo pron\u00f3stico.<\/p>\n

De esta manera, lo m\u00e1ximo que se consigue en el campo de la previsi\u00f3n del tiempo es estimar valores promedio para \u00e1reas relativamente extensas.Pero con el modelo regional Eta, ser\u00e1 posible obtener, para toda Am\u00e9rica del Sur y oc\u00e9anos adyacentes, una resoluci\u00f3n de 40 km. x 40 km. -lo que, en la pr\u00e1ctica, equivale a una ampliaci\u00f3n de m\u00e1s de seis veces, es decir, un mapa meteorol\u00f3gico seis veces m\u00e1s detallado que los actuales.<\/p>\n

Los profesionales involucrados en el proyecto fueron capacitados en Estados Unidos, en donde se produjo la primera versi\u00f3n del Eta, que entr\u00f3 en funcionamiento en 1997, pero precariamente. Desde entonces, el equipo se ha empe\u00f1ado en mejorar el modelo regional, adaptando cada vez m\u00e1s sus par\u00e1metros a la realidad brasile\u00f1a. “As\u00ed llegamos a la versi\u00f3n actual, cuja principal novedad consiste en la incorporaci\u00f3n de los efectos meteorol\u00f3gicos producidos por la vegetaci\u00f3n, que no formaban parte del modelo original”, informa la meteor\u00f3loga Chou Sin Chan, jefa de la divisi\u00f3n de operaciones del CPTEC. El nuevo Eta tiene tambi\u00e9n una descripci\u00f3n m\u00e1s detallada de la topograf\u00eda y una evaluaci\u00f3n m\u00e1s sofisticada del mecanismo de formaci\u00f3n de las lluvias.<\/p>\n

El modelo cubre un \u00e1rea que va desde los 55 grados de latitud sur (en el extremo sur del continente) hasta los 15 grados de latitud norte (en el Mar de las Antillas) y desde los 30 grados de longitud oeste (en el Oc\u00e9ano Atl\u00e1ntico, un poco m\u00e1s all\u00e1 de Fernando de Noronha) hasta los 90 grados de longitud oeste (en el Oc\u00e9ano Pac\u00edfico, a la altura de las Islas Gal\u00e1pagos). Se extiende, por lo tanto, mucho m\u00e1s all\u00e1 de las fronteras del pa\u00eds, y esto ayuda a detectar e incorporar las interferencias de factores externos, tales como la temperatura de los oc\u00e9anos.<\/p>\n

C\u00e1lculos y fluidos
\n<\/strong>En esta escala continental, el modelo permite efectuar pron\u00f3sticos a cada hora para plazos de 12, 24, 36, 48, 60 y 72 horas. “Este \u00faltimo intervalo de tiempo”, subraya Satyamurty, “es el l\u00edmite m\u00e1ximo, porque, en meteorolog\u00eda, el precio que se paga por un mayor detalle es la disminuci\u00f3n del plazo del pron\u00f3stico. Las previsiones de largo plazo son necesariamente gen\u00e9ricas -algo as\u00ed como decir que, en el mes de septiembre, la regi\u00f3n del Vale do Para\u00edba tendr\u00e1 un clima m\u00e1s seco que lo normal. No es posible cuantificar ese ‘seco’, apenas se puede cualificarlo con palabras como ‘poco’, ‘mucho’ o ‘m\u00e1s o menos’. Cuando se pretende algo m\u00e1s que eso -y es eso lo que el modelo regional pretende-, se debe sacrificar el plazo”.<\/p>\n

Dos d\u00e9cadas atr\u00e1s, la previsi\u00f3n del tiempo a\u00fan ten\u00eda mucho de interpretaci\u00f3n y depend\u00eda cr\u00edticamente de la habilidad del meteor\u00f3logo para interpretar los datos disponibles. Pero la meteorolog\u00eda moderna se basa esencialmente en el estudio de la din\u00e1mica de los fluidos, que combina el conocimiento de las leyes f\u00edsicas con las t\u00e9cnicas de c\u00e1lculo num\u00e9rico y de computaci\u00f3n. En Brasil, \u00e9sta modalidad tuvo inicio efectivo en enero de 1995, con la llegada al CPTEC de la supercomputadora NEC SX-3, capaz de procesar diariamente el modelo global en una resoluci\u00f3n de 200 km. x 200 km.<\/p>\n

La computadora actual, una SX-4, aument\u00f3 la resoluci\u00f3n a 100 km. x 100 km, y el nuevo modelo regional permitir\u00e1 alcanzar la marca de 40 km. x 40 km. “Ya est\u00e1n siendo realizados los tests con cuadr\u00edculas de 20 km. x 20 km. Y la expectativa, para dentro de dos a\u00f1os, es llegar a una resoluci\u00f3n de 15 km. x 15 km.”, estima Satyamurty. “Pero, para eso, es imprescindible construir una red de observaci\u00f3n meteorol\u00f3gica m\u00e1s densa y, principalmente, aumentar la capacidad de procesamiento de datos.”<\/p>\n

El pa\u00eds ya cuenta con cerca de 400 estaciones meteorol\u00f3gicas, autom\u00e1ticas o controladas por t\u00e9cnicos. \u00c9stas son mantenidas por el Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet), que cuenta tambi\u00e9n de 22 estaciones lanzadoras de globos o balones meteorol\u00f3gicos: son cerca de 15 lanzamientos por d\u00eda, a un costo de cerca de 300 d\u00f3lares cada uno. A las estaciones del Inmet se les suman otras 200 estaciones autom\u00e1ticas del Inpe y de la Agencia Nacional de Energ\u00eda El\u00e9ctrica. Los datos recogidos en todos estos sondeos acaban llegando v\u00eda sat\u00e9lite al mismo destino: la supercomputadora SX-4 del laboratorio del CPTEC, en Cachoeira Paulista.<\/p>\n

Esta m\u00e1quina, capaz de realizar 16 mil millones de operaciones aritm\u00e9ticas por segundo en los momento pico y que cuesta 5 millones de d\u00f3lares, ya est\u00e1 cerca del l\u00edmite de utilizaci\u00f3n: ejecuta dos veces por d\u00eda el modelo global, dos veces el modelo regional y encima es utilizada en el perfeccionamiento de modelos. Para llegar a la resoluci\u00f3n de 15 km. x 15 km. -y el mayor detalle en el plano horizontal tambi\u00e9n implica un mayor detalle en el vertical-, es necesario un equipamiento a\u00fan m\u00e1s potente.<\/p>\n

La m\u00e1quina para ejecutar tal tarea ser\u00e1 una SX-6, que alcanza en su pico una performance de 800 mil millones de operaciones por segundo. Contando todos sus accesorios, esta supercomputadora cuesta cerca de 20 millones de d\u00f3lares. Su compra ya ha sido autorizada por el Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00eda, pero a\u00fan que se ha efectivizado. Si todo sale de acuerdo a las previsiones m\u00e1s optimistas, la SX-6 deber\u00e1 entrar en operaci\u00f3n en febrero de 2002.<\/p>\n

El caos del tiempo
\n<\/strong>Resulta asombroso que una computadora de 16 gigaflops (16 mil millones de operaciones por segundo) est\u00e9 siendo insuficiente para las demandas del CPTEC. Sucede que los procesos atmosf\u00e9ricos forman parte de la categor\u00eda de fen\u00f3menos ca\u00f3ticos -es decir, no totalmente previsibles, como los fen\u00f3menos peri\u00f3dicos, ni totalmente imprevisibles, como los aleatorios. Situados entre un extremo y otro, su evoluci\u00f3n puede estimarse, pero solamente para un intervalo restricto de tiempo. A partir de all\u00ed, la alta sensibilidad a las peque\u00f1as perturbaciones de un sistema ca\u00f3tico inviabiliza cualquier previsi\u00f3n (lea El control del caos, en\u00a0Pesquisa FAPESP<\/strong> 65).<\/p>\n

En otras palabras, los procesos atmosf\u00e9ricos pueden ser traducidos en ecuaciones, lo que no ocurre con los fen\u00f3menos aleatorios, pero no en ecuaciones lineales, solamente posibles para los fen\u00f3menos peri\u00f3dicos. Las ecuaciones de la meteorolog\u00eda son altamente no lineales.Todo se resume a un ejercicio de extrapolaci\u00f3n matem\u00e1tica: conocidos los valores de los par\u00e1metros en el instante actual, se determinan los valores futuros. El problema es que, para extrapolar una sola variable, son necesarios cerca de mil c\u00e1lculos. Y, debido a la no linealidad de las ecuaciones, o sea, a la caoticidad de los fen\u00f3menos, estas extrapolaciones solamente se pueden llevar a cabo para plazos muy peque\u00f1os.<\/p>\n

En el modelo regional, se utilizan intervalos de tiempo de 2 minutos. Esto significa que, para una previsi\u00f3n de apenas 1 hora, es necesario hacer 30 x 1.000 c\u00e1lculos. Para un d\u00eda, la cantidad de c\u00e1lculos se eleva a 24 x 30 x 1.000. Para el limite m\u00e1ximo de tres d\u00edas, ser\u00e1n 3 x 24 x 30 x 1.000. Y eso para una \u00fanica variable. Como las variables son seis, la cuenta tiene que crecer un poco m\u00e1s: 6 x 3 x 24 x 30 x 1.000. Y a\u00fan estamos lejos del n\u00famero final, ya que esta cifra se refiere a una sola unidad atmosf\u00e9rica de investigaci\u00f3n.<\/p>\n

\u00bfCu\u00e1ntas unidades son? El modelo regional divide al territorio sudamericano y mares adyacentes en 40.000 cuadr\u00edculas de 40 x 40 km. Y cada cuadr\u00edcula es la base de una columna atmosf\u00e9rica, que es subdivida en capas de 250 metros de altura -lo que da cerca de 50 niveles en la vertical. Multiplicando el n\u00famero de cuadr\u00edculas por el n\u00famero de niveles, se llega a 40.000 x 50 paralelep\u00edpedos o unidades atmosf\u00e9ricas. Se trata entonces de multiplicar el n\u00famero de unidades por la cantidad de operaciones necesarias en cada unidad, lo que da 40.000 x 50 x 6 x 3 x 24 x 30 x 1.000. Haciendo las cuentas, se llega a 25.920.000.000.000, o sea, casi 26 billones de c\u00e1lculos.<\/p>\n

Y esos c\u00e1lculos no pueden ser realizados en el plazo de un a\u00f1o o de un mes, ni siquiera de un d\u00eda. Para que el pron\u00f3stico tenga alguna utilidad pr\u00e1ctica, es necesario que los mismos est\u00e9n listo como m\u00e1ximo en una hora. De all\u00ed la necesidad de una m\u00e1quina capaz de hacer miles de millones de operaciones por segundo. “Ninguna otra ciencia depende tanto de la computaci\u00f3n de alto desempe\u00f1o como la meteorolog\u00eda”, resume Satyamurty.<\/p>\n

Un equipo integrado
\n<\/strong>M\u00e1s all\u00e1 de la m\u00e1quina, el centro necesita contar con personal altamente calificado para operarla. Un c\u00f3digo de previsi\u00f3n del tiempo generalmente tiene 200 mil l\u00edneas de instrucciones. Para dominar un conjunto de conocimientos de esa \u00edndole, es necesario estructurar un grupo de especialistas, cuya importancia se hace m\u00e1s evidente cuando se tiene en cuenta que los modelos meteorol\u00f3gicos est\u00e1n en permanente evoluci\u00f3n -no solamente en resoluciones siempre m\u00e1s altas, sino tambi\u00e9n en representaciones cada vez m\u00e1s completas de los procesos f\u00edsicos.El traspaso del modelo global al regional implic\u00f3 una revoluci\u00f3n en la meteorolog\u00eda brasile\u00f1a. “Pudimos estimar mejor la influencia del relieve, de la vegetaci\u00f3n y de los recursos h\u00eddricos”, dice Chou Sin Chan. La investigadora ejemplifica: “Aquello que, en una visi\u00f3n de 100 por 100, parec\u00eda ser una selva continua, revel\u00f3 \u00e1reas de pastaje, r\u00edos, lagos, etc.”<\/p>\n

Y contin\u00faa: “En baja resoluci\u00f3n, pronosticamos lluvias entre Cachoeira Paulista y R\u00edo de Janeiro. Cuando aumentamos la resoluci\u00f3n, percibimos que esa lluvia, en realidad, se extiende apenas hasta Resende, y no llega a R\u00edo. En baja, somos capaces de prever que un frente fr\u00edo entrar\u00e1 al pa\u00eds ma\u00f1ana. En alta, llegamos a un intervalo m\u00e1s pr\u00f3ximo al horario real”.<\/p>\n

“En el enfoque global no existe, por ejemplo, el Vale do Para\u00edba”, destaca Chou. El modelo 100 por 100 solamente considera una media entre las influencias del Vale, de la Sierra da Mantiqueira y de la Sierra do Mar. Se pierde de esa manera la informaci\u00f3n de un fen\u00f3meno t\u00edpico de la regi\u00f3n, que es la “circulaci\u00f3n de valle”, responsable por la formaci\u00f3n de neblina. “Este proceso es contemplado por el Eta, que permite prever tambi\u00e9n fen\u00f3menos como la helada, muy dif\u00edciles, sino imposibles de determinar a partir del modelo global. Lo mismo vale para la influencia de las monta\u00f1as en el bloqueo de la entrada de la brisa mar\u00edtima.”<\/p>\n

Especialistas avanzados
\n<\/strong>“La mayor resoluci\u00f3n es otra cuesti\u00f3n de ingenier\u00eda, relacionada con el desarrollo de m\u00e1quinas”, dice Chou. “Otra cosa es la representaci\u00f3n de los procesos f\u00edsicos que poseen una escala mucho menor y, por eso, escapan al modelo global”. Son fen\u00f3menos como las turbulencias y el intercambio de energ\u00eda entre el suelo, la biosfera y atm\u00f3sfera. “Por eso tenemos un grupo especializado en convecci\u00f3n -transmisi\u00f3n de calor en la atm\u00f3sfera-, otro en superficie y vegetaci\u00f3n y un tercero en orograf\u00eda, para el estudio de las monta\u00f1as. Junto a la adquisici\u00f3n de m\u00e1quinas m\u00e1s poderosas, nuestro desaf\u00edo es mejorar el conocimiento de los procesos f\u00edsicos -y eso depende de la investigaci\u00f3n y de la formaci\u00f3n de personal.”<\/p>\n

EL PROYECTO<\/strong>
\nProcesos F\u00edsicos en Modelos Regionales y Mejora en la Calidad de las Previsiones del Tiempo en Am\u00e9rica del Sur<\/em>
\nMODALIDAD<\/strong>
\nL\u00ednea regular de auxilio a la investigaci\u00f3n
\nCoordinador<\/strong>
\nPrakki Satyamurty – CPTEC-Inpe
\nInversi\u00f3n<\/strong>
\nR$ 65.876,21 y US$ 163.344,79<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El Inpe desarrolla un modelo avanzado para el pron\u00f3stico del tiempo con alta resoluci\u00f3n","protected":false},"author":127,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[437,785],"class_list":["post-72859","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/72859","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=72859"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/72859\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=72859"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=72859"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=72859"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=72859"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}