La predicción meteorológica es la aplicación de la ciencia y la tecnología para predecir las condiciones de la atmósfera en un lugar y un momento determinados. La gente ha intentado predecir el tiempo de manera informal durante milenios y de manera formal desde el siglo XIX.
Los pronósticos meteorológicos se realizan recopilando datos cuantitativos sobre el estado actual de la atmósfera, la tierra y el océano y utilizando la meteorología para proyectar cómo cambiará la atmósfera en un lugar determinado. Antes, los pronósticos meteorológicos se calculaban manualmente basándose principalmente en los cambios en la presión barométrica , las condiciones climáticas actuales y las condiciones del cielo o la cobertura de nubes; ahora, los pronósticos meteorológicos se basan en modelos informáticos que tienen en cuenta muchos factores atmosféricos. [1] Todavía se requiere la participación humana para elegir el mejor modelo posible en el que basar el pronóstico, lo que implica habilidades de reconocimiento de patrones, teleconexiones , conocimiento del rendimiento del modelo y conocimiento de los sesgos del modelo.
La inexactitud de las previsiones se debe a la naturaleza caótica de la atmósfera, a la enorme capacidad computacional necesaria para resolver las ecuaciones que describen la atmósfera, la tierra y el océano, al error que implica la medición de las condiciones iniciales y a una comprensión incompleta de los procesos atmosféricos y relacionados. Por tanto, las previsiones se vuelven menos precisas a medida que aumenta la diferencia entre el tiempo actual y el tiempo para el que se está realizando la previsión (el rango de la previsión). El uso de conjuntos y el consenso de modelos ayuda a reducir el error y a proporcionar confianza en la previsión.
Existe una amplia variedad de usos finales para las previsiones meteorológicas. Las advertencias meteorológicas son importantes porque se utilizan para proteger vidas y propiedades. Las previsiones basadas en la temperatura y las precipitaciones son importantes para la agricultura y, por tanto, para los comerciantes de los mercados de materias primas. Las previsiones de temperatura son utilizadas por las empresas de servicios públicos para estimar la demanda de los próximos días. A diario, muchas personas utilizan las previsiones meteorológicas para determinar qué ponerse en un día determinado. Dado que las actividades al aire libre se ven gravemente limitadas por las fuertes lluvias, la nieve y el viento helado , las previsiones se pueden utilizar para planificar actividades en función de estos fenómenos, y para planificar con antelación y sobrevivir a ellos.
La previsión meteorológica forma parte de la economía. Por ejemplo, en 2009, Estados Unidos gastó aproximadamente 5.800 millones de dólares en ella, lo que produjo beneficios que se estima que son seis veces superiores. [2]
En el año 650 a. C., los babilonios predijeron el clima a partir de los patrones de nubes y de la astrología . Alrededor del año 350 a. C., Aristóteles describió los patrones climáticos en Meteorologica . [3] Más tarde, Teofrasto compiló un libro sobre pronóstico del tiempo, llamado el Libro de los signos . [4] La tradición china de predicción del tiempo se remonta al menos al año 300 a. C., [5] que también fue aproximadamente la misma época en que los antiguos astrónomos indios desarrollaron métodos de predicción del tiempo. [6] En el Nuevo Testamento , se cita a Jesús refiriéndose a descifrar y comprender los patrones climáticos locales, al decir: "Cuando llega la tarde, decís: 'Habrá buen tiempo, porque el cielo está rojo', y por la mañana: 'Hoy habrá tormenta, porque el cielo está rojo y nublado'. Sabéis cómo interpretar el aspecto del cielo, pero no podéis interpretar las señales de los tiempos". [7]
En el año 904 d. C., la Agricultura nabatea de Ibn Wahshiyya , traducida al árabe de una obra aramea anterior, [8] analizaba el pronóstico meteorológico de los cambios atmosféricos y los signos de las alteraciones astrales planetarias; los signos de lluvia basados en la observación de las fases lunares ; y los pronósticos meteorológicos basados en el movimiento de los vientos. [9]
Los métodos antiguos de predicción meteorológica solían basarse en patrones observados de eventos, también denominados reconocimiento de patrones. Por ejemplo, se observó que si la puesta de sol era particularmente roja, el día siguiente solía traer buen tiempo. Esta experiencia acumulada a lo largo de las generaciones produjo la tradición meteorológica . Sin embargo, no todas [¿ cuáles? ] de estas predicciones resultan fiables, y desde entonces se ha descubierto que muchas de ellas no resisten pruebas estadísticas rigurosas. [10]
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No fue hasta la invención del telégrafo eléctrico en 1835 que comenzó la era moderna de la predicción meteorológica. [11] Antes de eso, la velocidad más rápida a la que podían viajar los informes meteorológicos distantes era de alrededor de 160 kilómetros por día (100 mi/d), pero era más típicamente de 60 a 120 kilómetros por día (40 a 75 mi/día) (ya sea por tierra o por mar). [12] [13] A fines de la década de 1840, el telégrafo permitió recibir informes de las condiciones meteorológicas de un área amplia casi instantáneamente, [14] lo que permitió hacer pronósticos a partir del conocimiento de las condiciones meteorológicas más a barlovento .
Los dos hombres a los que se atribuye el nacimiento de la predicción como ciencia fueron un oficial de la Marina Real Frances Beaufort y su protegido Robert FitzRoy . Ambos eran hombres influyentes en los círculos navales y gubernamentales británicos y, aunque ridiculizados en la prensa de la época, su trabajo ganó credibilidad científica, fue aceptado por la Marina Real y formó la base de todo el conocimiento actual sobre predicción meteorológica. [15] [16]
Beaufort desarrolló la escala de fuerza del viento y la codificación de notación meteorológica, que usaría en sus diarios durante el resto de su vida. También promovió el desarrollo de tablas de mareas confiables en las costas británicas y, junto con su amigo William Whewell , amplió el registro meteorológico en 200 estaciones de guardacostas británicas .
En 1854, Robert FitzRoy fue nombrado jefe de un nuevo departamento dentro de la Junta de Comercio para ocuparse de la recopilación de datos meteorológicos en el mar como servicio a los marineros . Este fue el precursor de la Oficina Meteorológica moderna . [16] Todos los capitanes de barco tenían la tarea de recopilar datos sobre el clima y computarlos, con el uso de instrumentos probados que se prestaban para este propósito. [17]
Una tormenta en octubre de 1859 que provocó la pérdida de la Carta Real inspiró a FitzRoy a desarrollar mapas que permitieran hacer predicciones, a lo que llamó "previsión del tiempo" , acuñando así el término "previsión meteorológica". [17] Se establecieron quince estaciones terrestres para utilizar el telégrafo para transmitirle informes diarios del tiempo en horarios determinados, lo que condujo al primer servicio de advertencia de vendavales. Su servicio de advertencia para el transporte marítimo se inició en febrero de 1861, con el uso de comunicaciones telegráficas . Las primeras previsiones meteorológicas diarias se publicaron en The Times en 1861. [16] Al año siguiente, se introdujo un sistema de izar conos de advertencia de tormenta en los principales puertos cuando se esperaba un vendaval. [18] El "Libro del tiempo" que FitzRoy publicó en 1863 se adelantó mucho a la opinión científica de la época.
A medida que se expandió la red de telégrafo eléctrico, lo que permitió una difusión más rápida de las advertencias, se desarrolló una red nacional de observación, que luego podría usarse para proporcionar análisis sinópticos. Para acortar los informes meteorológicos detallados en telegramas más asequibles, los remitentes codificaron la información meteorológica en código telegráfico, como el desarrollado por el Cuerpo de Señales del Ejército de los EE . UU . [19] Los instrumentos para registrar continuamente las variaciones en los parámetros meteorológicos mediante fotografías se suministraron a las estaciones de observación desde el Observatorio de Kew ; estas cámaras habían sido inventadas por Francis Ronalds en 1845 y su barógrafo había sido utilizado anteriormente por FitzRoy. [20] [21]
Para transmitir información precisa, pronto se hizo necesario contar con un vocabulario estándar que describiera las nubes; esto se logró mediante una serie de clasificaciones logradas por primera vez por Luke Howard en 1802 y estandarizadas en el Atlas Internacional de Nubes de 1896.
No fue hasta el siglo XX que los avances en la comprensión de la física atmosférica condujeron a la fundación de la predicción numérica moderna del tiempo . En 1922, el científico inglés Lewis Fry Richardson publicó "Weather Prediction By Numerical Process" [22] , después de encontrar notas y derivaciones en las que trabajó como conductor de ambulancia en la Primera Guerra Mundial. En él describió cómo se podían ignorar los términos pequeños en las ecuaciones de dinámica de fluidos pronósticas que rigen el flujo atmosférico y se podía idear un esquema de diferenciación finita en el tiempo y el espacio, para permitir que se encontraran soluciones de predicción numérica.
Richardson imaginó un gran auditorio de miles de personas realizando los cálculos y pasándoselos a otros. Sin embargo, la gran cantidad de cálculos necesarios era demasiado grande para completarse sin el uso de computadoras, y el tamaño de la cuadrícula y los pasos de tiempo llevaron a resultados poco realistas en los sistemas de profundización. Más tarde se descubrió, a través del análisis numérico, que esto se debía a la inestabilidad numérica . [23] El primer pronóstico meteorológico computarizado fue realizado por un equipo compuesto por los meteorólogos estadounidenses Jule Charney , Philip Duncan Thompson, Larry Gates y el meteorólogo noruego Ragnar Fjørtoft , el matemático aplicado John von Neumann y la programadora ENIAC Klara Dan von Neumann . [24] [25] [26] El uso práctico de la predicción numérica del tiempo comenzó en 1955, [27] impulsado por el desarrollo de computadoras electrónicas programables.
Los primeros pronósticos meteorológicos diarios se publicaron en The Times el 1 de agosto de 1861, y los primeros mapas meteorológicos se produjeron más tarde ese mismo año. [28] En 1911, la Oficina Meteorológica comenzó a emitir los primeros pronósticos meteorológicos marinos mediante transmisión por radio. Estos incluían advertencias de vendavales y tormentas para áreas alrededor de Gran Bretaña. [29] En los Estados Unidos, los primeros pronósticos de radio públicos fueron realizados en 1925 por Edward B. "EB" Rideout, en WEEI , la estación de iluminación eléctrica de Edison en Boston. [30] Rideout provino del Servicio Meteorológico de los Estados Unidos , al igual que el pronosticador meteorológico de WBZ G. Harold Noyes en 1931.
Los primeros pronósticos meteorológicos televisados del mundo , incluido el uso de mapas meteorológicos, fueron transmitidos experimentalmente por la BBC en noviembre de 1936. [31] Esto se puso en práctica en 1949, después de la Segunda Guerra Mundial . [31] George Cowling dio el primer pronóstico del tiempo mientras era televisado frente al mapa en 1954. [32] [33] En Estados Unidos, los pronósticos televisivos experimentales fueron hechos por James C. Fidler en Cincinnati en 1940 o 1947 [ aclaración necesaria ] en la DuMont Television Network . [30] [34] A fines de la década de 1970 y principios de la de 1980, John Coleman , el primer meteorólogo de Good Morning America de la American Broadcasting Company (ABC) , fue pionero en el uso de datos satelitales meteorológicos en pantalla y gráficos de computadora para pronósticos televisivos. [35] En 1982, Coleman se asoció con el director ejecutivo de Landmark Communications, Frank Batten, para lanzar The Weather Channel (TWC), una cadena de cable que emite las 24 horas del día y que se dedica a emitir informes meteorológicos nacionales y locales. Algunos canales meteorológicos han comenzado a transmitir en plataformas de transmisión en vivo como YouTube y Periscope para llegar a más espectadores.
La idea básica de la predicción numérica del tiempo es tomar muestras del estado del fluido en un momento dado y utilizar las ecuaciones de la dinámica de fluidos y la termodinámica para estimar el estado del fluido en algún momento en el futuro. Los principales insumos de los servicios meteorológicos de los países son las observaciones de superficie de estaciones meteorológicas automatizadas a nivel del suelo sobre la tierra y de boyas meteorológicas en el mar. La Organización Meteorológica Mundial actúa para estandarizar la instrumentación, las prácticas de observación y el tiempo de estas observaciones en todo el mundo. Las estaciones informan cada hora en los informes METAR , [36] o cada seis horas en los informes SYNOP . [37] Los sitios lanzan radiosondas , que se elevan a través de la profundidad de la troposfera y hasta la estratosfera . [38] Los datos de los satélites meteorológicos se utilizan en áreas donde no hay fuentes de datos tradicionales disponibles. [39] [40] [41] En comparación con datos similares de radiosondas, los datos satelitales tienen la ventaja de la cobertura global, pero con una precisión y resolución menores. [42] El radar meteorológico proporciona información sobre la ubicación e intensidad de las precipitaciones, que puede utilizarse para estimar las acumulaciones de precipitaciones a lo largo del tiempo. [43] Además, si se utiliza un radar meteorológico Doppler de pulsos , se puede determinar la velocidad y dirección del viento. [44] Sin embargo, estos métodos dejan una brecha de observación in situ en la atmósfera inferior (de 100 m a 6 km sobre el nivel del suelo). Para reducir esta brecha, a finales de la década de 1990 se empezó a considerar el uso de drones meteorológicos para obtener datos de esas altitudes. La investigación ha ido creciendo significativamente desde la década de 2010, y en el futuro es posible que los datos de los drones meteorológicos se añadan a los modelos meteorológicos numéricos. [45] [46]
El Departamento de Comercio proporciona informes de pilotos a lo largo de las rutas de las aeronaves [47] e informes de barcos a lo largo de las rutas de navegación. Los vuelos de investigación que utilizan aeronaves de reconocimiento vuelan dentro y alrededor de sistemas meteorológicos de interés , como ciclones tropicales [48] [49] Las aeronaves de reconocimiento también vuelan sobre los océanos abiertos durante la temporada fría en sistemas que causan una incertidumbre significativa en la orientación de los pronósticos o se espera que tengan un alto impacto dentro de tres a siete días en el futuro sobre el continente río abajo [50] .
Los modelos se inicializan utilizando estos datos observados. Las observaciones espaciadas irregularmente se procesan mediante métodos de asimilación de datos y análisis objetivo, que realizan un control de calidad y obtienen valores en ubicaciones utilizables por los algoritmos matemáticos del modelo (generalmente una cuadrícula espaciada uniformemente). Luego, los datos se utilizan en el modelo como punto de partida para un pronóstico. [51] Comúnmente, el conjunto de ecuaciones utilizadas para predecir la física y la dinámica de la atmósfera se denominan ecuaciones primitivas . Estas se inicializan a partir de los datos de análisis y se determinan las tasas de cambio. Las tasas de cambio predicen el estado de la atmósfera a corto plazo en el futuro. Luego, las ecuaciones se aplican a este nuevo estado atmosférico para encontrar nuevas tasas de cambio, que predicen la atmósfera en un momento aún más lejano en el futuro. Este procedimiento de escalonamiento en el tiempo se repite continuamente hasta que la solución alcanza el tiempo de pronóstico deseado.
La longitud del paso de tiempo elegido dentro del modelo está relacionada con la distancia entre los puntos en la cuadrícula computacional, y se elige para mantener la estabilidad numérica . [52] Los pasos de tiempo para los modelos globales son del orden de decenas de minutos, [53] mientras que los pasos de tiempo para los modelos regionales son de entre uno y cuatro minutos. [54] Los modelos globales se ejecutan en diferentes momentos en el futuro. El modelo unificado de la Oficina Meteorológica se ejecuta seis días en el futuro, [55] el modelo del Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas de Mediano Plazo se ejecuta hasta 10 días en el futuro, [56] mientras que el modelo del Sistema de Predicción Global ejecutado por el Centro de Modelado Ambiental se ejecuta 16 días en el futuro. [57] La salida visual producida por una solución de modelo se conoce como gráfico de pronóstico o prog . [58] La salida bruta a menudo se modifica antes de presentarse como pronóstico. Esto puede ser en forma de técnicas estadísticas para eliminar sesgos conocidos en el modelo, o de ajuste para tener en cuenta el consenso entre otros pronósticos meteorológicos numéricos. [59] Las estadísticas de salida de modelos (MOS, por sus siglas en inglés) son una técnica que se utiliza para interpretar la salida de modelos numéricos y generar una guía específica para cada sitio. Esta guía se presenta en forma numérica codificada y se puede obtener para casi todas las estaciones de informes del Servicio Meteorológico Nacional en los Estados Unidos. Como propuso Edward Lorenz en 1963, los pronósticos a largo plazo, aquellos realizados con un rango de dos semanas o más, no pueden predecir definitivamente el estado de la atmósfera, debido a la naturaleza caótica de las ecuaciones de dinámica de fluidos involucradas. En los modelos numéricos, los errores extremadamente pequeños en los valores iniciales se duplican aproximadamente cada cinco días para variables como la temperatura y la velocidad del viento. [60]
En esencia, un modelo es un programa informático que produce información meteorológica para tiempos futuros en lugares y altitudes determinados. Dentro de cualquier modelo moderno hay un conjunto de ecuaciones, conocidas como ecuaciones primitivas, que se utilizan para predecir el estado futuro de la atmósfera. [61] Estas ecuaciones, junto con la ley de los gases ideales , se utilizan para desarrollar los campos escalares de densidad , presión y temperatura potencial y el campo vectorial de velocidad de la atmósfera a través del tiempo. También se incluyen ecuaciones de transporte adicionales para contaminantes y otros aerosoles en algunos modelos de mesoescala de ecuaciones primitivas. [62] Las ecuaciones utilizadas son ecuaciones diferenciales parciales no lineales , que son imposibles de resolver exactamente a través de métodos analíticos, [63] con la excepción de unos pocos casos idealizados. [64] Por lo tanto, los métodos numéricos obtienen soluciones aproximadas. Diferentes modelos utilizan diferentes métodos de solución: algunos modelos globales utilizan métodos espectrales para las dimensiones horizontales y métodos de diferencias finitas para la dimensión vertical, mientras que los modelos regionales y otros modelos globales suelen utilizar métodos de diferencias finitas en las tres dimensiones. [63]
El método más simple para pronosticar el tiempo, la persistencia, se basa en las condiciones actuales para pronosticar las del mañana. Esto puede ser válido cuando el tiempo alcanza un estado estable, como durante la temporada de verano en los trópicos. Este método depende en gran medida de la presencia de un patrón meteorológico estancado. Por lo tanto, cuando se encuentra en un patrón fluctuante, se vuelve inexacto. Puede ser útil tanto en pronósticos a corto como a largo plazo. [65]
Las mediciones de la presión barométrica y la tendencia de la presión (el cambio de la presión a lo largo del tiempo) se han utilizado en la previsión meteorológica desde finales del siglo XIX. [66] Cuanto mayor sea el cambio de presión, especialmente si es superior a 3,5 hPa (2,6 mmHg ), mayor será el cambio en el tiempo que se puede esperar. Si la caída de presión es rápida, se acerca un sistema de baja presión y hay una mayor probabilidad de lluvia. Los aumentos rápidos de presión se asocian con la mejora de las condiciones meteorológicas, como el despeje del cielo. [67]
Junto con la tendencia de la presión, la condición del cielo es uno de los parámetros más importantes utilizados para pronosticar el tiempo en áreas montañosas. El engrosamiento de la capa de nubes o la invasión de una capa de nubes más alta es indicativo de lluvia en el futuro cercano. Las nubes cirroestratos altas y delgadas pueden crear halos alrededor del sol o la luna , lo que indica la aproximación de un frente cálido y su lluvia asociada. [68] La niebla matutina presagia condiciones agradables, ya que las condiciones lluviosas están precedidas por viento o nubes que impiden la formación de niebla. La aproximación de una línea de tormentas eléctricas podría indicar la aproximación de un frente frío . Los cielos sin nubes son indicativos de buen tiempo para el futuro cercano. [69] Una barra puede indicar un ciclón tropical que se aproxima. El uso de la cobertura del cielo en la predicción del tiempo ha dado lugar a diversas tradiciones meteorológicas a lo largo de los siglos. [10]
La previsión del tiempo para las siguientes seis horas se conoce a menudo como nowcasting. [70] En este rango de tiempo es posible pronosticar características más pequeñas, como lluvias individuales y tormentas eléctricas, con una precisión razonable, así como otras características demasiado pequeñas para ser resueltas por un modelo informático. Un humano, con los últimos datos de radar, satélite y observación, podrá hacer un mejor análisis de las características de pequeña escala presentes y, por lo tanto, podrá hacer una previsión más precisa para las siguientes horas. [71] Sin embargo, ahora hay sistemas expertos que utilizan esos datos y un modelo numérico de mesoescala para hacer una mejor extrapolación, incluida la evolución de esas características en el tiempo. Accuweather es conocido por un Minute-Cast, que es un pronóstico de precipitación minuto a minuto para las próximas dos horas.
En el pasado, los pronosticadores humanos eran responsables de generar el pronóstico del tiempo basado en las observaciones disponibles. [72] Hoy, la participación humana generalmente se limita a elegir un modelo basado en varios parámetros, como los sesgos del modelo y el rendimiento. [73] El uso de un consenso de modelos de pronóstico, así como de miembros del conjunto de los diversos modelos, puede ayudar a reducir el error de pronóstico. [74] Sin embargo, independientemente de lo pequeño que sea el error promedio con cualquier sistema individual, aún es posible que se produzcan grandes errores dentro de cualquier pieza particular de orientación en cualquier ejecución del modelo dada. [75] Se requiere que los humanos interpreten los datos del modelo en pronósticos del tiempo que sean comprensibles para el usuario final. Los humanos pueden usar el conocimiento de los efectos locales que pueden ser demasiado pequeños en tamaño para ser resueltos por el modelo para agregar información al pronóstico. Si bien el aumento de la precisión de los modelos de pronóstico implica que es posible que ya no se necesiten humanos en el proceso de pronóstico en algún momento en el futuro, actualmente todavía existe la necesidad de la intervención humana. [76]
La técnica analógica es una forma compleja de hacer un pronóstico, que requiere que el pronosticador recuerde un evento meteorológico anterior que se espera que sea imitado por un evento futuro. Lo que hace que sea una técnica difícil de usar es que rara vez hay un análogo perfecto para un evento en el futuro. [77] Algunos llaman a este tipo de pronóstico reconocimiento de patrones. Sigue siendo un método útil para observar la lluvia sobre vacíos de datos como los océanos, [78] así como para pronosticar las cantidades y la distribución de precipitaciones en el futuro. Una técnica similar se utiliza en el pronóstico de mediano plazo, que se conoce como teleconexiones, cuando se utilizan sistemas en otras ubicaciones para ayudar a precisar la ubicación de otro sistema dentro del régimen circundante. [79] Un ejemplo de teleconexiones es el uso de fenómenos relacionados con El Niño-Oscilación del Sur (ENSO). [80]
Los primeros intentos de utilizar la inteligencia artificial comenzaron en la década de 2010. El modelo Pangu-Weather de Huawei , GraphCast de Google , el modelo WeatherMesh de WindBorne, FourCastNet de Nvidia y el Sistema de Predicción Integrada de Inteligencia Artificial del Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo , o AIFS, aparecieron en 2022-2023. En 2024, AIFS comenzó a publicar pronósticos en tiempo real, mostrando una habilidad específica para predecir las trayectorias de los huracanes, pero un rendimiento menor en los cambios de intensidad de dichas tormentas en relación con los modelos basados en la física. [81]
Estos modelos no utilizan modelos de atmósfera basados en la física ni grandes modelos de lenguaje . En cambio, aprenden únicamente de datos como ERA5. [82] Estos modelos suelen requerir mucho menos cálculo que los modelos basados en la física. [81]
El sistema Aurora de Microsoft ofrece información meteorológica global durante 10 días y datos de contaminación del aire ( CO2) durante 5 días.
2, NO , NO2, ENTONCES
2, oh3, y partículas) con una precisión similar a la de los modelos basados en la física, pero a un coste mucho menor. Aurora se entrenó con más de un millón de horas de datos de seis modelos meteorológicos y climáticos. [83] [84]
La mayoría de los usuarios finales de los pronósticos son miembros del público en general. Las tormentas eléctricas pueden generar fuertes vientos y rayos peligrosos que pueden provocar muertes, cortes de energía [85] y daños generalizados por granizo. Las fuertes nevadas o lluvias pueden paralizar el transporte y el comercio [86] , así como causar inundaciones en áreas bajas [87] . Las olas de calor o frío excesivos pueden enfermar o matar a quienes no cuentan con servicios públicos adecuados, y las sequías pueden afectar el uso del agua y destruir la vegetación.
Varios países emplean agencias gubernamentales para proporcionar pronósticos y alertas/avisos/avisos al público para proteger la vida y la propiedad y mantener los intereses comerciales. El conocimiento de lo que el usuario final necesita de un pronóstico del tiempo debe tenerse en cuenta para presentar la información de una manera útil y comprensible. Los ejemplos incluyen el Servicio Meteorológico Nacional (NWS) de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica [88] y el Servicio Meteorológico de Environment Canada (MSC). [89] Tradicionalmente, el periódico, la televisión y la radio han sido los principales medios para presentar información del pronóstico del tiempo al público. Además, algunas ciudades tenían balizas meteorológicas . Cada vez se utiliza más Internet debido a la gran cantidad de información específica que se puede encontrar. [90] En todos los casos, estos medios actualizan sus pronósticos de forma regular.
Una parte importante de la previsión meteorológica moderna son las alertas y avisos de clima severo que emiten los servicios meteorológicos nacionales en caso de que se espere un clima severo o peligroso. Esto se hace para proteger la vida y la propiedad. [91] Algunos de los avisos de clima severo más conocidos son la advertencia de tormenta severa y tornado , así como la vigilancia de tormenta severa y tornado . Otras formas de estos avisos incluyen clima invernal, vientos fuertes, inundaciones , ciclones tropicales y niebla. [92] Los avisos y alertas de clima severo se transmiten a través de los medios de comunicación, incluida la radio, utilizando sistemas de emergencia como el Sistema de Alerta de Emergencia , que se interrumpe en la programación regular. [93]
El pronóstico de temperatura baja para el día actual se calcula utilizando la temperatura más baja encontrada entre las 7 p. m. de esa noche y las 7 a. m. de la mañana siguiente. [94] Por lo tanto, en resumen, la temperatura mínima pronosticada para hoy es muy probablemente la temperatura mínima de mañana.
Hay varios sectores con sus propias necesidades específicas de pronósticos meteorológicos y se proporcionan servicios especializados a estos usuarios como se detalla a continuación:
Debido a que la industria de la aviación es especialmente sensible al clima, es esencial realizar pronósticos meteorológicos precisos. La niebla o los techos excepcionalmente bajos pueden impedir que muchas aeronaves aterricen y despeguen. [95] La turbulencia y la formación de hielo también son peligros importantes durante el vuelo. [96] Las tormentas eléctricas son un problema para todas las aeronaves debido a la turbulencia severa debido a sus corrientes ascendentes y límites de salida , [97] la formación de hielo debido a las fuertes precipitaciones, así como el granizo grande , los vientos fuertes y los relámpagos, todos los cuales pueden causar daños graves a una aeronave en vuelo. [98] La ceniza volcánica también es un problema importante para la aviación, ya que las aeronaves pueden perder potencia del motor dentro de las nubes de ceniza. [99] Diariamente, los aviones de pasajeros se encaminan para aprovechar el viento de cola de la corriente en chorro para mejorar la eficiencia del combustible. [100] Las tripulaciones son informadas antes del despegue sobre las condiciones que se esperan en la ruta y en su destino. [101] Además, los aeropuertos a menudo cambian la pista que se está utilizando para aprovechar el viento en contra . Esto reduce la distancia necesaria para el despegue y elimina posibles vientos cruzados . [102]
El uso comercial y recreativo de las vías navegables puede verse limitado significativamente por la dirección y velocidad del viento, la periodicidad y altura de las olas , las mareas y las precipitaciones. Todos estos factores pueden influir en la seguridad del tránsito marítimo. En consecuencia, se han establecido diversos códigos para transmitir de manera eficiente pronósticos meteorológicos marinos detallados a los pilotos de los buques por radio, por ejemplo, el MAFOR (previsión marítima). [103] Los pronósticos meteorológicos típicos se pueden recibir en el mar mediante el uso de RTTY , Navtex y Radiofax .
Los agricultores dependen de las previsiones meteorológicas para decidir qué trabajo realizar en un día determinado. Por ejemplo, secar heno solo es posible en tiempo seco. Los períodos prolongados de sequía pueden arruinar los cultivos de algodón, trigo [104] y maíz . Si bien los cultivos de maíz pueden arruinarse por la sequía, sus restos secos se pueden utilizar como sustituto del alimento para el ganado en forma de ensilado [105] . Las heladas y las heladas causan estragos en los cultivos tanto en primavera como en otoño. Por ejemplo, los árboles de durazno en plena floración pueden ver su potencial cosecha de duraznos diezmada por una helada primaveral [106] . Los naranjales pueden sufrir daños importantes durante las heladas y las heladas, independientemente del momento en que se produzcan [107] .
La previsión del viento, las precipitaciones y la humedad es esencial para prevenir y controlar los incendios forestales . Se han desarrollado índices como el índice meteorológico de incendios forestales y el índice Haines para predecir las zonas con mayor riesgo de incendio por causas naturales o humanas. Las condiciones para el desarrollo de insectos dañinos también se pueden predecir mediante la previsión del tiempo.
Las compañías de electricidad y gas dependen de las previsiones meteorológicas para anticipar la demanda, que puede verse muy afectada por el tiempo. Utilizan la cantidad denominada grado-día para determinar la intensidad del uso de la calefacción ( grado-día de calefacción ) o de la refrigeración (grado-día de refrigeración). Estas cantidades se basan en una temperatura media diaria de 18 °C (65 °F). Las temperaturas más frías obligan a utilizar grados-día de calefacción (uno por grado Fahrenheit), mientras que las temperaturas más cálidas obligan a utilizar grados-día de refrigeración. [108] En invierno, el frío intenso puede provocar un aumento de la demanda, ya que la gente enciende la calefacción. [109] De forma similar, en verano un aumento de la demanda puede estar relacionado con el mayor uso de los sistemas de aire acondicionado en épocas de calor. [110] Al anticipar un aumento de la demanda, las empresas de servicios públicos pueden comprar suministros adicionales de energía o gas natural antes de que aumente el precio o, en algunas circunstancias, se restringen los suministros mediante el uso de cortes de suministro y apagones . [111]
Cada vez más, las empresas privadas pagan por previsiones meteorológicas adaptadas a sus necesidades para poder aumentar sus beneficios o evitar grandes pérdidas. [112] Por ejemplo, las cadenas de supermercados pueden cambiar las existencias en sus estanterías en previsión de los diferentes hábitos de gasto de los consumidores en distintas condiciones meteorológicas. Las previsiones meteorológicas pueden utilizarse para invertir en el mercado de materias primas, como los futuros de naranjas, maíz, soja y petróleo. [113]
La Marina Real Británica , en colaboración con el Met Office , tiene su propia rama especializada de observadores y pronosticadores meteorológicos, como parte de la especialización hidrográfica y meteorológica (HM), que monitorean y pronostican las condiciones operativas en todo el mundo, para proporcionar información meteorológica y oceanográfica precisa y oportuna a submarinos, barcos y aeronaves de la Flota Aérea .
Una unidad móvil de la Real Fuerza Aérea , en colaboración con el Servicio Meteorológico, predice el tiempo para las regiones en las que están desplegadas las fuerzas armadas británicas y aliadas. Un grupo con base en Camp Bastion solía proporcionar pronósticos para las fuerzas armadas británicas en Afganistán . [114]
Al igual que en el sector privado, los meteorólogos militares informan sobre las condiciones meteorológicas a la comunidad de combatientes. Los meteorólogos militares proporcionan información meteorológica previa y durante el vuelo a los pilotos y proporcionan servicios de protección de recursos en tiempo real para instalaciones militares.
Los meteorólogos navales cubren las aguas y los pronósticos meteorológicos de los barcos. La Armada de los Estados Unidos proporciona un servicio especial para sí misma y para el resto del gobierno federal al emitir pronósticos de ciclones tropicales en los océanos Pacífico e Índico a través de su Centro Conjunto de Alerta de Tifones . [115]
En los Estados Unidos, el 557th Weather Wing proporciona pronósticos meteorológicos para la Fuerza Aérea y el Ejército. Los pronosticadores de la Fuerza Aérea cubren las operaciones aéreas tanto en tiempos de guerra como de paz y brindan apoyo al Ejército ; [116] Los técnicos en ciencias marinas de la Guardia Costera de los Estados Unidos brindan pronósticos de barcos para rompehielos y varias otras operaciones dentro de su ámbito; [117] y los pronosticadores marinos brindan apoyo para las operaciones terrestres y aéreas del Cuerpo de Marines de los Estados Unidos . [118] Las cuatro ramas militares mencionadas tienen su capacitación técnica inicial en meteorología alistada en la Base de la Fuerza Aérea Keesler . [119] Los pronosticadores militares y civiles cooperan activamente en el análisis, la creación y la crítica de los productos de pronóstico meteorológico.
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