Análisis: Eclipse y pronóstico de espaguetis | (CR)2

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    Por Raúl Valenzuela y Roberto Rondanelli
    Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR)2 | Departamento de Geofísica FCFM Universidad de Chile.

    La preocupación por el pronóstico meteorológico para el 2 de julio no tiene precedentes. Y es que el evento astronómico del año, un eclipse total de sol, requiere de cielos despejados para poder apreciarse en toda su magnitud. Muchas personas han reservado hoteles y pasajes con la esperanza de ser testigos de uno de los fenómenos que nos acerca directamente a la dinámica celeste, pero las nubes nos podrían dejar sin ver el eclipse. Aprovechamos entonces esta la ocasión para discutir sobre los pronósticos y su incertidumbre.

    La atmósfera es un fluido que se caracteriza por ser caótico a distintas escalas. Esto significa que su comportamiento es más difícil de predecir a medida que nos alejamos hacia el futuro. Antes se creía que conociendo el estado inicial de la atmósfera con certeza, sería posible pronosticar el tiempo con mucha anticipación. Esta expectativa fue derribada por los avances teóricos de Edward Lorenz en la década de 1960, quien demostró que en sistemas simples que simulan la atmósfera, condiciones iniciales levemente distintas producen pronósticos muy distintos a medida que intentamos ver cada vez más lejos en el futuro, en un ejemplo paradigmático de cómo funciona el caos en la naturaleza (el famoso efecto mariposa).

    Una forma de ilustrar este comportamiento caótico de la atmósfera y la limitación de los modelos numéricos para predecir el estado futuro (mayor a 3-4 días) es usando los diagramas de espaguetis. La siguiente figura (Fig. 1) muestra a Sudamérica con dos conjuntos de líneas, un conjunto más al norte cruzando cerca de Arica y otro más al sur cruzando Patagonia. Estas líneas representan de manera muy cruda el flujo del aire en un nivel intermedio de la atmósfera (~ 5 km). Cada conjunto tiene 20 líneas representando distintas versiones del estado de la atmosfera el día 24 de junio a las 18 UTC.

    Figura 1

    Cada una de estas líneas se construye tomando observaciones atmosféricas, creando 20 copias ligeramente diferente de estas observaciones e inyectando estas copias en un modelo numérico de pronóstico.

    En la siguiente figura (Fig. 2), cada cuadro muestra el pronóstico para los días siguientes. Noten qué pasa con cada conjunto de línea a medida que el pronóstico se aleja de la hora y día actual. Las líneas que inicialmente se encontraban muy ordenadas, cada una dentro de su correspondiente conjunto, comienzan a dispersarse significativamente, produciendo una maraña de líneas parecidas a un plato de tallarines hasta llegar al día del eclipse en el tiempo +9 . Confusión total.

    Figura 2

    El último cuadro también incluye un par de líneas blancas más destacadas. Estas líneas representan el estado de la atmósfera pronosticado por el modelo con las observaciones atmosféricas originales, sin perturbar. La línea marcada con 5800 nos muestra una vaguada (baja presión) sobre el Pacifico que afectaría la Región de Coquimbo con condiciones frías y muy probablemente nubes. Pero aun cuando se trata del modelo sin perturbar, dada la naturaleza caótica de la atmósfera ninguno de los miembros del “ensemble” puede ser visto como más probable que otro. En este caso la “información” se encuentra en la propia dispersión de los modelos, que nos indica la alta incertidumbre que existe en el pronóstico a un horizonte de 9 días.

    Como lección, hoy 25 de junio es muy pronto para aventurarse sobre el pronóstico atmosférico del día 2 de julio, en especial sobre la nubosidad que tendremos en Chile Central y Norte durante el eclipse. A medida que avancemos hacia la fecha del eclipse, los pronósticos irán aumentando en coherencia y los meteorólogos podrán pronosticar con propiedad las condiciones de cielo durante la tarde del 2 de julio.