El pronóstico del tiempo 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 clima de manera informal durante milenios y formalmente 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 se calculaba manualmente basándose principalmente en los cambios en la presión barométrica , las condiciones climáticas actuales y las condiciones del cielo o la cobertura de nubes, el pronóstico del tiempo ahora se basa 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 los pronósticos se debe a la naturaleza caótica de la atmósfera, la enorme potencia computacional requerida para resolver las ecuaciones que describen la atmósfera, la tierra y el océano, el error involucrado en la medición de las condiciones iniciales y una comprensión incompleta de las condiciones atmosféricas. y procesos relacionados. Por lo tanto, los pronósticos se vuelven menos precisos a medida que aumenta la diferencia entre la hora actual y la hora para la cual se realiza el pronóstico (el rango del pronóstico). El uso de conjuntos y consenso de modelos ayuda a reducir el error y brindar confianza en el pronóstico.
Existe una gran variedad de usos finales para las previsiones meteorológicas. Las advertencias meteorológicas son importantes porque se utilizan para proteger vidas y propiedades. Los pronósticos basados en la temperatura y las precipitaciones son importantes para la agricultura y, por tanto, para los comerciantes de los mercados de productos básicos. Las empresas de servicios públicos utilizan los pronósticos de temperatura para estimar la demanda en 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 restringidas por las fuertes lluvias, la nieve y el viento helado , los pronósticos se pueden utilizar para planificar actividades en torno a estos eventos, así como para planificar con antelación y sobrevivir a ellos.
La previsión meteorológica es parte de la economía. Por ejemplo, en 2009, Estados Unidos gastó aproximadamente 5.800 millones de dólares en ello, generando beneficios estimados en seis veces más. [2]
En el año 650 a. C., los babilonios predijeron el clima a partir de los patrones de las nubes y de la astrología . Aproximadamente en el año 350 a. C., Aristóteles describió los patrones climáticos en Meteorologica . [3] Más tarde, Teofrasto compiló un libro sobre predicción del tiempo, llamado 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 al mismo tiempo 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: 'Hará buen tiempo, porque el cielo está rojo', y por la mañana "Hoy habrá tormenta porque el cielo está rojo y nublado". Sabéis interpretar el aspecto del cielo, pero no podéis interpretar los signos de los tiempos". [7]
En 904 d. C., Agricultura nabatea de Ibn Wahshiyya , traducida al árabe de una obra aramea anterior , [8] discutió la predicción meteorológica de los cambios atmosféricos y los signos de las alteraciones astrales planetarias; señales de lluvia basadas en la observación de las fases lunares ; y previsiones meteorológicas basadas en el movimiento de los vientos. [9]
Los métodos antiguos de pronóstico del tiempo generalmente se basaban en patrones observados de eventos, también denominados reconocimiento de patrones. Por ejemplo, se observó que si el atardecer era especialmente rojo, al día siguiente a menudo hacía buen tiempo. Esta experiencia se acumuló a lo largo de generaciones para producir conocimientos sobre el clima . Sin embargo, no todos [ ¿cuáles? ] de estas predicciones resultan confiables y desde entonces se ha descubierto que muchas de ellas no resisten pruebas estadísticas rigurosas. [10]
No fue hasta la invención del telégrafo eléctrico en 1835 que comenzó la era moderna de la predicción meteorológica. [11] Antes de eso, lo más rápido que podían viajar los informes meteorológicos distantes era alrededor de 160 kilómetros por día (100 mi/d), pero más típicamente era de 60 a 120 kilómetros por día (40 a 75 millas/día) (ya sea por tierra o por tierra). por mar). [12] [13] A fines de la década de 1840, el telégrafo permitía recibir informes de las condiciones climáticas de un área amplia casi instantáneamente, [14] permitiendo hacer pronósticos a partir del conocimiento de las condiciones climáticas a mayor barlovento .
Los dos hombres a los que se atribuye el nacimiento de la predicción como ciencia fueron el oficial de la Royal Navy Francis 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 Royal Navy y formó la base de todo el conocimiento actual sobre pronóstico del tiempo. [15] [16]
Beaufort desarrolló la codificación de la escala de la fuerza del viento y la notación meteorológica, que utilizaría en sus diarios durante el resto de su vida. También promovió el desarrollo de tablas de mareas fiables alrededor de las costas británicas y, con su amigo William Whewell , amplió el mantenimiento de registros meteorológicos en 200 estaciones de la guardia costera británica .
Robert FitzRoy fue nombrado en 1854 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 moderna Oficina Meteorológica . [16] Todos los capitanes de barco tenían la tarea de recopilar datos sobre el tiempo y calcularlos, con el uso de instrumentos probados que fueron prestados para este propósito. [17]
Una tormenta en octubre de 1859 que provocó la pérdida de la Carta Real inspiró a FitzRoy a desarrollar cartas que permitieran realizar predicciones, a las que llamó "predicción del tiempo" , acuñando así el término "previsión del tiempo". [17] Se establecieron quince estaciones terrestres para utilizar el telégrafo para transmitirle informes diarios del tiempo en horarios establecidos que condujeron al primer servicio de alerta de vendaval. Su servicio de alerta para el transporte marítimo se inició en febrero de 1861, con el uso de comunicaciones telegráficas . Los primeros pronósticos meteorológicos diarios se publicaron en The Times en 1861. [16] Al año siguiente se introdujo un sistema que consistía en izar conos de advertencia de tormentas en los puertos principales cuando se esperaba un vendaval. [18] El "Libro del tiempo" que FitzRoy publicó en 1863 estaba muy por delante de la opinión científica de la época.
A medida que la red de telégrafos eléctricos se fue ampliando, permitiendo una difusión más rápida de los avisos, se desarrolló una red nacional de observación, que luego podría utilizarse para proporcionar análisis sinópticos. Para acortar los informes meteorológicos detallados y convertirlos en telegramas más asequibles, los remitentes codificaban la información meteorológica en un código telegráfico, como el desarrollado por el Cuerpo de Señales del Ejército de EE. UU . [19] Desde el Observatorio de Kew se suministraron a las estaciones de observación instrumentos para registrar continuamente las variaciones de los parámetros meteorológicos mediante fotografía ; 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 disponer de 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 del tiempo moderna . 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 los términos pequeños en las ecuaciones de dinámica de fluidos de pronóstico que gobiernan Se podría despreciar el flujo atmosférico y se podría idear un esquema de diferenciación finita en el tiempo y el espacio para permitir encontrar soluciones de predicción numérica.
Richardson imaginó un gran auditorio con miles de personas realizando los cálculos y pasándolos 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 la profundización de los sistemas. Posteriormente se descubrió, mediante análisis numérico, que esto se debía a la inestabilidad numérica . [23] El primer pronóstico del tiempo 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 de 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 Met Office comenzó a emitir los primeros pronósticos meteorológicos marinos mediante transmisión de radio. Estos incluyeron advertencias de vendavales y tormentas para áreas alrededor de Gran Bretaña. [29] En los Estados Unidos, los primeros pronósticos de radio pública fueron hechos en 1925 por Edward B. "EB" Rideout, en WEEI , la estación Edison Electric Illuminating en Boston. [30] Rideout provino de la Oficina Meteorológica de EE. UU. , al igual que el pronosticador meteorológico del 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, James C. Fidler hizo pronósticos televisivos experimentales en Cincinnati en 1940 o 1947 [ se necesita aclaración ] en la cadena de televisión DuMont . [30] [34] A finales de la década de 1970 y principios de la de 1980, John Coleman , el primer meteorólogo del programa Good Morning America de la American Broadcasting Company (ABC), fue pionero en el uso de datos meteorológicos satelitales en pantalla y gráficos por computadora para pronósticos de televisión. . [35] En 1982, Coleman se asoció con el director ejecutivo de Landmark Communications, Frank Batten, para lanzar The Weather Channel (TWC), una red de cable de 24 horas dedicada a 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 dinámica de fluidos y termodinámica para estimar el estado del fluido en algún momento en el futuro. Los principales aportes de los servicios meteorológicos nacionales son observaciones de superficie procedentes de estaciones meteorológicas automatizadas situadas 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 momento de estas observaciones en todo el mundo. Las estaciones informan cada hora en informes METAR [36] o cada seis horas en informes SYNOP . [37] Los sitios lanzan radiosondas , que se elevan a través de la profundidad de la troposfera y hasta bien entrada la estratosfera . [38] Los datos de los satélites meteorológicos se utilizan en zonas donde las fuentes de datos tradicionales no están disponibles. [39] [40] [41] En comparación con datos similares de radiosondas, los datos satelitales tienen la ventaja de una cobertura global, pero con una precisión y resolución más bajas. [42] Los radares meteorológicos proporcionan información sobre la ubicación y la 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 pulso , se puede determinar la velocidad y dirección del viento. [44] Estos métodos, sin embargo, dejan un vacío de observación in situ en la atmósfera inferior (de 100 ma 6 km sobre el nivel del suelo). Para reducir esta brecha, a finales de la década de 1990 se empezó a considerar la posibilidad de utilizar 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 meteorológicos de drones se agreguen a los modelos meteorológicos numéricos. [45] [46]
Commerce proporciona informes de pilotos a lo largo de rutas de aviones [47] e informes de barcos a lo largo de rutas de transporte marítimo. Los vuelos de investigación que utilizan aviones de reconocimiento vuelan dentro y alrededor de sistemas meteorológicos de interés, como los ciclones tropicales . [48] [49] Los aviones de reconocimiento también vuelan sobre océanos abiertos durante la estación fría hacia sistemas que causan una incertidumbre significativa en la guía de pronóstico, o que se espera que tengan un alto impacto dentro de tres a siete días en el futuro sobre el continente aguas 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 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 . Estos se inicializan a partir de los datos del análisis y se determinan las tasas de cambio. Las tasas de cambio predicen el estado de la atmósfera en un corto período de tiempo 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 paso del tiempo se repite continuamente hasta que la solución alcanza el tiempo de pronóstico deseado.
La duración 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 distintos momentos en el futuro. El modelo unificado de Met Office se ejecuta seis días en el futuro, [55] el modelo del Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Plazo Medio se ejecuta en 10 días en el futuro, [56] mientras que el modelo del Sistema de Pronóstico Global ejecutado por el El Centro de Modelado Ambiental se ejecutará dentro de 16 días. [57] La salida visual producida por una solución modelo se conoce como gráfico de pronóstico o prog . [58] La producción bruta a menudo se modifica antes de ser presentada como pronóstico. Esto puede ser en forma de técnicas estadísticas para eliminar sesgos conocidos en el modelo, o de ajustes para tener en cuenta el consenso entre otros pronósticos meteorológicos numéricos. [59] MOS o estadística de resultados de modelos es una técnica utilizada para interpretar los resultados del modelo numérico y producir orientación específica del 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 en 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 en variables como la temperatura y la velocidad del viento. [60]
Básicamente, un modelo es un programa de computadora que produce información meteorológica para tiempos futuros en ubicaciones y altitudes determinadas. 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 evolucionar los campos escalares de densidad , presión y temperatura potencial y el campo vectorial de velocidad de la atmósfera a través del tiempo. En algunos modelos de mesoescala de ecuaciones primitivas también se incluyen ecuaciones de transporte adicionales para contaminantes y otros aerosoles . [62] Las ecuaciones utilizadas son ecuaciones diferenciales parciales no lineales , que son imposibles de resolver exactamente mediante métodos analíticos, [63] con la excepción de algunos 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 de pronosticar el clima, la persistencia, se basa en las condiciones de hoy para pronosticar las de mañana. Esto puede ser válido cuando el clima 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 climático estancado. Por lo tanto, cuando se encuentra en un patrón fluctuante, se vuelve inexacto. Puede ser útil en pronósticos de largo plazo (pronóstico de corto y largo plazo). [65]
Las mediciones de la presión barométrica y la tendencia de la presión (el cambio de presión a lo largo del tiempo) se han utilizado en la predicción 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 mayores posibilidades de lluvia. Los rápidos aumentos de presión están asociados con la mejora de las condiciones climáticas, como la limpieza de los cielos. [67]
Junto con la tendencia de la presión, el estado del cielo es uno de los parámetros más importantes utilizados para pronosticar el tiempo en zonas montañosas. El espesamiento de la capa de nubes o la invasión de una capa de nubes más alta es indicativo de lluvia en el futuro cercano. Los cirroestratos altos y delgados 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 favorables, ya que las condiciones de lluvia están precedidas por viento o nubes que impiden la formación de niebla. La aproximación de una línea de tormentas podría indicar la aproximación de un frente frío . Los cielos sin nubes son indicativos de buen tiempo para el futuro próximo. [69] Una barra puede indicar la llegada de un ciclón tropical. 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 predicción del tiempo para las siguientes seis horas a menudo se denomina predicción inmediata. [70] En este rango de tiempo es posible pronosticar características más pequeñas, como chubascos y tormentas individuales, con una precisión razonable, así como otras características demasiado pequeñas para ser resueltas por un modelo informático. Un ser humano que disponga de los últimos datos de radar, satélite y observaciones podrá realizar un mejor análisis de las características presentes a pequeña escala y, por tanto, podrá hacer un pronóstico más preciso para las próximas horas. [71] Sin embargo, ahora existen sistemas expertos que utilizan esos datos y un modelo numérico de mesoescala para realizar una mejor extrapolación, incluida la evolución de esas características en el tiempo. Accuweather es conocido por su 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 basándose en las observaciones disponibles. [72] Hoy en día, la aportación humana generalmente se limita a elegir un modelo en función de varios parámetros, como los sesgos del modelo y el rendimiento. [73] El uso de un consenso de modelos de pronóstico, así como miembros del conjunto de los distintos modelos, puede ayudar a reducir el error de pronóstico. [74] Sin embargo, independientemente de cuán pequeño sea el error promedio con cualquier sistema individual, aún son posibles errores grandes dentro de cualquier guía en particular en cualquier ejecución de modelo determinada. [75] Se requiere que los seres humanos interpreten los datos del modelo en pronósticos meteorológicos que sean comprensibles para el usuario final. Los seres humanos pueden utilizar el conocimiento de los efectos locales que pueden ser demasiado pequeños para ser resueltos por el modelo para agregar información al pronóstico. Si bien una mayor precisión de los modelos de pronóstico implica que es posible que en algún momento en el futuro ya no se necesiten seres humanos en el proceso de pronóstico, actualmente todavía existe la necesidad de 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 próximo. Lo que hace que sea una técnica difícil de utilizar es que rara vez existe una analogía perfecta para un evento en el futuro. [77] Algunos llaman a este tipo de reconocimiento de patrones de pronóstico. Sigue siendo un método útil para observar las precipitaciones en espacios vacíos de datos, como los océanos, [78] así como para pronosticar las cantidades y distribución de las precipitaciones en el futuro. Se utiliza una técnica similar 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 Integrado de Predicción/Inteligencia Artificial del Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos 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 la trayectoria de los huracanes, pero un rendimiento inferior en los cambios de intensidad de dichas tormentas en relación con los modelos basados en la física. [81]
Dichos modelos no utilizan modelos de atmósfera basados en la física ni modelos de lenguaje grandes . En cambio, aprenden únicamente de datos como ERA5. [82] Estos modelos normalmente requieren mucha menos computación que los modelos basados en la física. [81]
El sistema Aurora de Microsoft ofrece clima global de 10 días y contaminación del aire de 5 días ( CO2, NO , NO2, ENTONCES
2, Oh3, y partículas) pronósticos con una precisión declarada similar a los modelos basados en la física, pero a un costo menor en órdenes o magnitud. Aurora se entrenó con más de un millón de horas de datos de seis modelos meteorológicos/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 provocar inundaciones en zonas bajas. [87] Las olas excesivas de calor o frío pueden enfermar o matar a quienes tienen servicios públicos inadecuados, y las sequías pueden afectar el uso del agua y destruir la vegetación.
Varios países emplean agencias gubernamentales para proporcionar pronósticos y alertas/advertencias/avisos al público para proteger la vida y la propiedad y mantener los intereses comerciales. Se debe tener en cuenta el conocimiento de lo que el usuario final necesita de una previsión meteorológica para presentar la información de forma 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, los periódicos, la televisión y la radio han sido los principales medios para presentar información sobre el pronóstico del tiempo al público. Además, algunas ciudades contaban con balizas meteorológicas . Internet se utiliza cada vez más debido a la gran cantidad de información específica que se puede encontrar. [90] En todos los casos, estos medios actualizan sus previsiones periódicamente.
Una parte importante de la previsión meteorológica moderna son las alertas y avisos de condiciones meteorológicas adversas que emiten los servicios meteorológicos nacionales en caso de que se esperen condiciones meteorológicas adversas o peligrosas. Esto se hace para proteger la vida y la propiedad. [91] Algunos de los avisos de clima severo más comúnmente conocidos son la advertencia de tormenta severa y tornado , así como la alerta 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 condiciones climáticas severas se transmiten a través de los medios de comunicación, incluida la radio, utilizando sistemas de emergencia como el Sistema de Alerta de Emergencia , que intervienen en la programación regular. [93]
El pronóstico de baja temperatura para el día actual se calcula utilizando la temperatura más baja encontrada entre las 7 p.m. de esa tarde y las 7 a.m. de la mañana siguiente. [94] Entonces, en resumen, lo más probable es que la temperatura mínima prevista para hoy sea la temperatura mínima de mañana.
Hay una serie de sectores con sus propias necesidades específicas de pronóstico del tiempo y se brindan 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 muchos aviones aterricen y despeguen. [95] La turbulencia y la formación de hielo también son peligros importantes en vuelo. [96] Las tormentas son un problema para todas las aeronaves debido a las severas turbulencias debidas a sus corrientes ascendentes y límites de flujo de salida , [97] la formación de hielo debido a las fuertes precipitaciones, así como el gran granizo , los fuertes vientos y los rayos, todo lo cual puede causar graves Daños a una aeronave en vuelo. [98] Las cenizas volcánicas también son un problema importante para la aviación, ya que los aviones pueden perder potencia del motor dentro de las nubes de ceniza. [99] En el día a día, 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 aéreas son informadas antes del despegue sobre las condiciones que se esperan en ruta y en su destino. [101] Además, los aeropuertos a menudo cambian qué pista se utiliza para aprovechar el viento en contra . Esto reduce la distancia requerida para el despegue y elimina posibles vientos cruzados . [102]
El uso comercial y recreativo de las vías fluviales puede verse significativamente limitado por la dirección y velocidad del viento, la periodicidad y altura de las olas , las mareas y las precipitaciones. Cada uno de estos factores puede influir en la seguridad del tránsito marítimo. En consecuencia, se han establecido una variedad de códigos para transmitir eficientemente pronósticos meteorológicos marinos detallados a los pilotos de embarcaciones por radio, por ejemplo el MAFOR (previsión marina). [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 hacer en un día determinado. Por ejemplo, secar el heno sólo es posible en tiempo seco. Los períodos prolongados de sequía pueden arruinar los cultivos de algodón, trigo [104] y maíz . Si bien las cosechas de maíz pueden verse arruinadas por la sequía, sus restos secos pueden usarse como sustituto del alimento para el ganado en forma de ensilaje . [105] Las heladas y los congelamientos causan estragos en los cultivos tanto durante la primavera como el otoño. Por ejemplo, los melocotoneros en plena floración pueden ver su cosecha potencial diezmada por una helada primaveral. [106] Los campos de naranjos pueden sufrir daños importantes durante las heladas y las heladas, independientemente de su momento. [107]
La previsión del viento, las precipitaciones y la humedad es fundamental para prevenir y controlar los incendios forestales . Índices como el índice meteorológico de incendios forestales y el índice de Haines , se han desarrollado 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 meteorológica.
Las empresas de electricidad y gas se basan en las previsiones meteorológicas para anticipar la demanda, que puede verse fuertemente afectada por las condiciones meteorológicas. Utilizan la cantidad denominada grados día para determinar qué tan fuerte será el uso para calefacción ( grados día de calefacción ) o refrigeración (grados día de refrigeración). Estas cantidades se basan en una temperatura promedio diaria de 65 °F (18 °C). Las temperaturas más frías fuerzan grados día de calentamiento (uno por grado Fahrenheit), mientras que las temperaturas más cálidas obligan a grados día de enfriamiento. [108] En invierno, el clima frío severo puede causar un aumento en la demanda a medida que la gente enciende la calefacción. [109] De manera similar, en verano un aumento de la demanda puede vincularse con el mayor uso de sistemas de aire acondicionado en climas cálidos. [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, los suministros se restringen mediante el uso de caídas de tensión y apagones . [111]
Cada vez más, las empresas privadas pagan por pronósticos meteorológicos adaptados a sus necesidades para poder aumentar sus ganancias o evitar grandes pérdidas. [112] Por ejemplo, las cadenas de supermercados pueden cambiar las existencias en sus estantes en previsión de diferentes hábitos de gasto de los consumidores en diferentes condiciones climáticas. Los pronósticos meteorológicos se pueden utilizar para invertir en el mercado de materias primas, como futuros de naranjas, maíz, soja y petróleo. [113]
Marina Real
La Marina Real del Reino Unido , en colaboración con la Oficina Meteorológica del Reino Unido , 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 precisa y oportuna. información meteorológica y oceanográfica a submarinos, barcos y aviones Fleet Air Arm .
Una unidad móvil de la RAF , en colaboración con la Oficina Meteorológica del Reino Unido, pronostica el tiempo en las regiones en las que están desplegados hombres y mujeres militares británicos aliados. Un grupo con base en Camp Bastion proporciona pronósticos para las fuerzas armadas británicas en Afganistán . [114]
Al igual que el sector privado, los meteorólogos militares presentan las condiciones meteorológicas a la comunidad de combatientes. Los meteorólogos militares brindan información meteorológica antes y durante el vuelo a los pilotos y brindan servicios de protección de recursos en tiempo real para instalaciones militares. Los pronosticadores navales cubren las aguas y envían pronósticos meteorológicos. La Armada de los Estados Unidos brinda un servicio especial tanto a ellos mismos como al 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]
Dentro de los Estados Unidos, Air Force Weather proporciona pronósticos meteorológicos para la Fuerza Aérea y el Ejército. Los pronosticadores de la Fuerza Aérea cubren 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 proporcionan pronósticos de barcos para rompehielos y otras operaciones diversas 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 reciben su formación técnica inicial en meteorología para alistados en la Base de la Fuerza Aérea de Keesler . [119] Los pronosticadores militares y civiles cooperan activamente en el análisis, la creación y la crítica de productos de previsión meteorológica.
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: CS1 maint: numeric names: authors list (link){{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Se trata de organizaciones meteorológicas académicas o gubernamentales. La mayoría proporciona al menos una previsión limitada de su área de interés en su sitio web.