Escrito por: Natalia Carrera
La atmósfera actúa como un fluido dinámico, en constante movimiento y transformación, influenciado por factores como la radiación solar, la rotación de la Tierra y las interacciones con la superficie terrestre y los océanos. Su estado es de suma importancia para las actividades humanas diarias, razón por la cual la geofísica orientada hacia el área de meteorología y climatología, utiliza como herramienta la modelación, la cual nos permite recrear estos estados.
¿Qué es un modelo atmosférico?
La modelación atmosférica consiste en un compendio de códigos computacionales de ecuaciones matemáticas, que permiten derivar el estado de distintas variables cruciales, tales como la temperatura, presión, humedad, magnitud y dirección del viento, entre otros. En otras palabras, estos modelos capturan la complejidad de la atmósfera al incluir ecuaciones que describen la dinámica de los fluidos, la transferencia de calor, la interacción con la superficie terrestre y los océanos, la química atmosférica, y el ciclo del agua, entre otros.
¿Cómo funciona?
Requieren del ingreso de forzantes atmosféricos, correspondientes a condiciones iniciales y de borde de las variables principales. A partir de la información al inicio del periodo de tiempo que se quiere simular y del borde de la región estudiada, los modelos calculan procesos físicos y determinan valores a las variables atmosféricas dentro del dominio de estudio. Estos modelos dividen a la región de estudio en una malla tridimensional de celdas, cada una representando un pequeño volumen de aire, y calculan cómo las variables cambian con el tiempo dentro de cada celda. Esto es parte de la importancia de la modelación: permite tener una gran cantidad de información en un espacio y tiempos determinados, a diferencia de lo que las observaciones in situ mediante estaciones meteorológicas u otros equipos nos ofrecen. Sin embargo, no siempre se puede confiar a ciegas en las simulaciones. Es necesario llevar a cabo validaciones mediante comparación con observaciones in situ, además de realizar experimentos de calibración de las configuraciones del modelo, de forma que se pueda recrear lo mejor posible las condiciones atmosféricas.
¿Para qué se puede utilizar?
En el ámbito de los pronósticos a corto plazo, es fundamental para el uso cotidiano de todos los ciudadanos, permitiendo la planificación de actividades como la radioastronomía, la navegación y el transporte aéreo, entre otros. En el campo de la investigación, los modelos ofrecen una amplia gama de posibilidades de estudio. Por ejemplo, se pueden agregar o remover accidentes geográficos en las simulaciones para evaluar la importancia de cierta topografía en el desarrollo de procesos atmosféricos.
Por otro lado, la modelación atmosférica se emplea también para generar proyecciones
climáticas, recreando así posibles escenarios pasados, como futuros. La realización de este
tipo de estudios es crucial para comprender los procesos atmosféricos actuales y desarrollar estrategias de mitigación.