Los científicos encuentran límites en el pronóstico del tiempo: son 2 semanas. ¿Qué pasa con eso?

De la Universidad de Penn State y el “pero le garantizamos que no hay límite de previsibilidad en la ciencia del climaDepartamental llega este interesante estudio.

UNIVERSITY PARK, Pensilvania — En el futuro, los pronósticos meteorológicos que brindan advertencias de tormentas y nos ayudan a planificar nuestra vida diaria podrían adelantarse hasta cinco días antes de alcanzar los límites de la predicción meteorológica numérica, dijeron los científicos.

«La pregunta obvia que se planteó desde el comienzo de todo nuestro campo es cuál es el límite máximo en el que podemos predecir el clima del día a día en el futuro», dijo Fuqing Zhang, distinguido profesor de meteorología y ciencia atmosférica y director del Centro de Técnicas Avanzadas de Asimilación y Previsibilidad de Datos en Penn State. “Creemos que hemos encontrado ese límite y, en promedio, son unas dos semanas”.

Los pronósticos confiables ahora son posibles de nueve a 10 días para el clima diario en las latitudes medias, donde vive la mayoría de la población de la Tierra. La nueva tecnología podría agregar otros cuatro o cinco días en las próximas décadas, según una investigación publicada en línea en el Revista de Ciencias Atmosféricas.

La investigación confirma un límite de previsibilidad hipotetizado desde hace mucho tiempo para la predicción del clima, propuesto por primera vez en la década de 1960 por Edward Lorenz, matemático, meteorólogo y pionero de la teoría del caos del Instituto de Tecnología de Massachusetts, dijeron los científicos.

“Edward Lorenz demostró que no se puede predecir el clima más allá de un horizonte de tiempo, ni siquiera en principio”, dijo Kerry Emanuel, profesor de ciencias atmosféricas en el MIT y coautor del estudio. «Nuestra investigación muestra que este horizonte de previsibilidad meteorológica es de alrededor de dos semanas, muy cerca de la estimación de Lorenz».

La imprevisibilidad en el desarrollo del clima significa que, incluso con modelos perfectos y la comprensión de las condiciones iniciales, existe un límite en la anticipación de pronósticos precisos, dijeron los científicos.

«Utilizamos modelos de última generación para responder a esta pregunta fundamental», dijo Zhang, autor principal del estudio. «Creo que en el futuro refinaremos esta respuesta, pero nuestro estudio demuestra de manera concluyente que hay un límite, aunque todavía tenemos un margen considerable para mejorar el pronóstico antes de alcanzar el límite».

Para probar el límite, Zhang y su equipo utilizaron los dos sistemas de modelado numérico de predicción meteorológica más avanzados del mundo: el Centro Europeo para la Previsión Meteorológica a Medio Plazo y el sistema de predicción global de próxima generación de EE. UU.

Proporcionaron una imagen casi perfecta de las condiciones iniciales y probaron cómo los modelos podían recrear dos eventos meteorológicos del mundo real, una ola de frío en el norte de Europa y lluvias que provocan inundaciones en China. Las simulaciones pudieron predecir los patrones climáticos con una precisión razonable hasta aproximadamente dos semanas, dijeron los científicos.

Las mejoras en el pronóstico del tiempo diario tienen implicaciones para cosas como las evacuaciones por tormentas, el suministro de energía, la agricultura y los incendios forestales.

“Hemos logrado avances significativos en el pronóstico del tiempo durante las últimas décadas, y ahora podemos predecir el clima con cinco días de anticipación con mucha confianza”, dijo Zhang. “Si en el futuro podemos predecir días adicionales con alta confianza, eso tendría un enorme beneficio económico y social”.

Los investigadores dijeron que se necesita una mejor recopilación de datos, algoritmos para integrar datos en modelos y una potencia informática mejorada para ejecutar experimentos para mejorar aún más nuestra comprensión de las condiciones iniciales.

“Lograr este límite de previsibilidad adicional requerirá esfuerzos coordinados de toda la comunidad para diseñar mejores modelos meteorológicos numéricos, mejorar las observaciones y hacer un mejor uso de las observaciones con técnicas avanzadas de asimilación de datos y computación”, dijo Zhang.

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El papel: (acceso abierto) “¿Cuál es el límite de previsibilidad del tiempo en latitudes medias?”

https://journals.ametsoc.org/doi/10.1175/JAS-D-18-0269.1

Resumen

Comprender el límite de previsibilidad de los fenómenos meteorológicos cotidianos, como las tormentas de invierno en latitudes medias y las tormentas monzónicas de verano, es fundamental para la predicción meteorológica numérica (NWP). Este límite de previsibilidad se estudia utilizando modelos globales de alta resolución sin precedentes con experimentos conjuntos del Centro Europeo para Pronósticos Meteorológicos a Medio Plazo (ECMWF; modelo operativo de 9 km) y experimentos de gemelos idénticos del Sistema de Predicción Global de Próxima Generación de EE. UU. (NGGPS). ; 3 kilómetros). Los resultados sugieren que el límite de previsibilidad para el clima de latitudes medias puede existir y es intrínseco al sistema dinámico subyacente y a las inestabilidades, incluso si el modelo de pronóstico y las condiciones iniciales son casi perfectas. En la actualidad, un pronóstico experto del clima instantáneo en latitudes medias es de alrededor de 10 días, lo que sirve como límite práctico de previsibilidad. Reducir la incertidumbre de la condición inicial del día actual en un orden de magnitud extiende los plazos de anticipación del pronóstico determinista del clima diario hasta en 5 días, con mucho menos margen para mejorar la predicción de fenómenos a pequeña escala como las tormentas eléctricas. Alcanzar este límite adicional de previsibilidad puede tener enormes beneficios socioeconómicos, pero requiere esfuerzos coordinados de toda la comunidad para diseñar mejores modelos meteorológicos numéricos, mejorar las observaciones y hacer un mejor uso de las observaciones con técnicas avanzadas de computación y asimilación de datos.

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