¿Qué es la meteorología?

La meteorología tiende a centrarse en la capa más baja de la atmósfera terrestre, conocida como troposfera, donde se producen la mayoría de los fenómenos meteorológicos . Sus aplicaciones abarcan diversos sectores, como la energía y suministros, el petróleo y el gas, la agricultura, la aviación y la construcción.

Los científicos del campo de la meteorología se denominan meteorólogos. Más allá de la observación y previsión del tiempo, los meteorólogos también estudian las tendencias climáticas a largo plazo y su impacto en las poblaciones humanas. Sin embargo, la mayor parte de la investigación relacionada con el clima se produce en el ámbito de la climatología.

Las primeras civilizaciones intentaron observar, pronosticar e incluso influir en el clima. Sin embargo, a menudo se atribuye al filósofo griego Aristóteles el mérito de ser el fundador de la meteorología. La palabra meteorología proviene de la palabra griega "meteoron", que significa "cualquier fenómeno en el cielo". Aristóteles escribió el primer tratado importante sobre la atmósfera, Meteorológicos, alrededor del 350 a. C. y siguió siendo una autoridad en el tema durante casi 2000 años.

Durante el siglo XVII, la meteorología experimentó una revolución científica cuando el filósofo, científico y matemático francés René Descartes aplicó su método científico al tema. A pesar de ser relativamente deductivas debido a la falta de instrumentos meteorológicos precisos, las teorías de Descartes consolidaron la meteorología como una rama legítima de la física.

Las invenciones del barómetro y el termómetro en el siglo XVIII marcaron un cambio importante en la meteorología. Estos dispositivos permitieron a los científicos medir dos variables atmosféricas importantes: la presión del aire y la temperatura. Durante este tiempo, los científicos también desarrollaron modelos matemáticos para hacer predicciones meteorológicas más precisas.

En el siglo XIX, innovaciones como el telégrafo permitieron a los meteorólogos compartir información utilizando el código Morse, lo que llevó al desarrollo de los primeros mapas meteorológicos modernos. Estos mapas proporcionaron una visión a gran escala de los patrones meteorológicos globales y permitieron una previsión más precisa.

En el siglo XX, los avances de la física atmosférica sentaron las bases de las predicciones meteorológicas numéricas modernas. Los meteorólogos noruegos descubrieron el concepto de masas y frentes de aire, que son la base de la previsión actual.

Durante las guerras mundiales, los científicos hicieron avanzar la meteorología , ya que las operaciones militares dependían cada vez más de la comprensión y predicción de las condiciones meteorológicas. Incluso el radar, que se inventó originalmente para rastrear la dirección y la velocidad de aviones y barcos, se reutilizó para rastrear la dirección y la velocidad de los patrones meteorológicos.

En las décadas de 1950 y 1960, los satélites y los modelos informáticos podían estudiar la presión atmosférica a escala mundial y realizar simulaciones basadas en datos, lo que permitió realizar previsiones meteorológicas más precisas. La meteorología moderna utiliza versiones avanzadas de estas tecnologías para observar y predecir el clima en tiempo casi real.

Todos los días se toman decisiones en función del tiempo. Especialmente ahora, cuando los fenómenos meteorológicos extremos aumentan en frecuencia y gravedad, es importante que las personas y las empresas tengan los recursos para predecirlos, planificar y reaccionar ante ellos.

Las empresas confían en las previsiones meteorológicas para gestionar los riesgos. El sector de la aviación, por ejemplo, utiliza los datos meteorológicos, como la velocidad del viento y las precipitaciones , para informar la planificación y el seguimiento de los vuelos. Las organizaciones con flotas de vehículos tienen en cuenta la información meteorológica para asegurarse de que no envían su flota a una tormenta. Y las empresas de servicios públicos confían en las herramientas de inteligencia de ubicación y predicción meteorológica, como el LiDAR , para gestionar las redes eléctricas, pronosticar las cargas eléctricas y prevenir posibles incendios forestales

Los meteorólogos pueden ayudar a predecir y mitigar los efectos adversos de los fenómenos meteorológicos extremos. Esto llega en un momento en el que los daños causados por desastres naturales globales totalizaron 380 mil millones de USD en pérdidas económicas en 2023¹.

Gracias a los modelos climáticos globales, los meteorólogos también pueden hacer un seguimiento de las tendencias climáticas en curso, como la temperatura de la Tierra. Según el Grupo de Trabajo sobre Divulgaciones Financieras Relacionadas con el Clima (TCFD), las condiciones climáticas cambiantes tienen el potencial de afectar a diversos aspectos del medio ambiente, las empresas y la sociedad. Comprender estos riesgos climáticos y crear resiliencia climática es crucial a medida que las naciones del mundo trabajan juntas para combatir el cambio climático y alcanzar el objetivo de cero neto.

Los meteorólogos son científicos atmosféricos que pueden clasificarse como meteorólogos investigadores o meteorólogos operativos , también conocidos como pronosticadores.

Los meteorólogos investigadores estudian fenómenos como la contaminación del aire, la convección y el clima para entender mejor cómo las condiciones atmosféricas afectan a la superficie terrestre. Los meteorólogos operativos combinan esa investigación con modelos matemáticos y principios de física, como la termodinámica, para evaluar el estado actual y futuro de la atmósfera.

Los meteorólogos pertenecen a organizaciones como la Sociedad Meteorológica Americana (AMS), la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Servicio Meteorológico Nacional (NWS). Estos colectivos trabajan para avanzar en la investigación en las diferentes ramas de la meteorología , incluidas la atmosférica, oceánica, hidrológica y geofísica.

Gran parte de la meteorología se ocupa de los fenómenos atmosféricos o de cualquier suceso observable que ocurra en la atmósfera. Estos fenómenos pueden ir desde un caso localizado de niebla hasta un viento que barre el planeta. Dada la gran variedad de fenómenos que pueden producirse, existen cuatro escalas meteorológicas para hablar del tiempo y de los fenómenos atmosféricos: microescala, mesoescala, escala sinóptica y escala global.

Los fenómenos a microescala varían en tamaño desde un par de centímetros hasta unos pocos kilómetros. Tienen una escala temporal corta, normalmente inferior a un día. Estos fenómenos afectan a pequeñas áreas geográficas e impactan las temperaturas y los terrenos de esas regiones. Algunos ejemplos de meteorología a microescala son la transferencia de calor entre el suelo y la vegetación, el movimiento de los contaminantes atmosféricos y la calidad del aire.

Los fenómenos de mesoescala van desde unos pocos kilómetros hasta casi 1000 kilómetros y pueden durar desde menos de un día hasta varias semanas. Consisten en dos fenómenos: complejos convectivos de mesoescala (MCC) y sistemas convectivos de mesoescala (MCS). El vapor de agua se convierte en precipitación y se manifiesta como un sistema de nubes singular que produce fuertes lluvias, clasificadas como MCC, o un grupo más pequeño de tormentas eléctricas, clasificadas como MCS.

Los fenómenos de escala sinóptica cubren un área de varios cientos a miles de kilómetros y pueden persistir hasta 28 días. Se componen de sistemas de alta y baja presión. En un sistema de bajas presiones, el viento y la humedad se ven absorbidos por el sistema de altas presiones, lo que acelera la convección y produce condiciones meteorológicas más severas. Los sistemas de alta presión tienen un movimiento vertical descendente y suelen producir un tiempo más seco y menos inclemente.

Los fenómenos a escala global se refieren al flujo de viento, calor y humedad desde los trópicos hacia los polos. La circulación atmosférica global (CAG) es el patrón a gran escala que distribuye el calor por la superficie de la Tierra. Cada hemisferio contiene tres tipos de corrientes de convección, o células: células de Hadley, células de Ferrell y células polares. Los meteorólogos suelen centrarse en las células de Hadley, ya que tienen el mayor impacto en la CAG y pueden dictar el flujo de vientos alisios utilizados por los barcos.

Los meteorólogos utilizan varias herramientas para evaluar y predecir los sistemas meteorológicos. Algunas herramientas meteorológicas comunes incluyen:

Las herramientas meteorológicas se pueden combinar con tecnologías como el machine learning (ML), la inteligencia artificial (IA) y el big data para proporcionar previsiones más precisas y otros conocimientos valiosos. En algunos casos, estas soluciones pueden mejorar radicalmente las operaciones empresariales. Algunos ejemplos notables incluyen:

Las antenas parabólicas de radar pueden fijarse a globos meteorológicos, aviones, barcos, etc. Utilizan sensores para transmitir ondas de radio, que recogen información como la dimensión, la velocidad y la dirección de las nubes. El radar de doble polarización implementa pulsos de onda horizontales y verticales, lo que proporciona mejores capacidades de predicción meteorológica. Estos conocimientos pueden ser valiosos a la hora de analizar los riesgos climáticos y mejorar las medidas de seguridad en el sector de las compañías aéreas, por ejemplo.

Los satélites desempeñan un papel crucial en la observación de los cambios atmosféricos y en la predicción de los fenómenos meteorológicos a escala mundial . La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) son dos organizaciones que operan satélites geoestacionarios operativos medioambientales. Estos satélites recopilan valiosos datos geoespaciales que se pueden visualizar mediante sistemas de información geográfica. Más allá de los patrones meteorológicos, estos satélites también proporcionan capacidades de teledetección para ayudar a los agricultores a gestionar las cosechas y mejorar el uso del agua.

Hoy en día, los modelos informáticos son una de las formas más fiables y precisas que tienen los meteorólogos de predecir los patrones del tiempo. Los modelos informáticos se componen de varios códigos y algoritmos, que procesan grandes franjas de datos meteorológicos y los convierten en proyecciones conocidas como modelos meteorológicos. Estos modelos cambian según ciertas entradas, lo que permite a los meteorólogos ajustar su previsión según sea necesario. Los funcionarios de salud pública también pueden utilizar técnicas similares para la previsión y vigilancia de enfermedades.