TIEMPO ATMOSFERICO CALCULADO por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico numerario

Hasta primeros del siglo XX, el tiempo atmosférico se pronosticaba casi exclusivamente desde la experiencia del meteorólogo que recopilaba datos de estaciones meteorológicas y los  plasmaban sobre mapas incluyendo presión, vientos, temperaturas y trataban de inferir la evolución de la atmósfera por comparación con escenarios similares anteriores. Hasta que a finales de  la primera década del siglo XX, Richardson, hacía reparar que en Astronomía las efemérides se predecían a partir del conocimiento detallado de las órbitas y los movimientos de los planetas. En base a ello propuso resolver las ecuaciones que terminan la evolución de los vientos, la presión o la temperatura. La cuestión resultaba muy compleja, dado que en cada punto las características dependen del valor de la magnitud en el instante anterior y también de los valores que adopta en los puntos vecinos, además de depender de otras variables, que a su vez dependen de los valores que adoptan en putos próximos. Dado que la evolución temporal de una variable responde a una ecuación diferencias, al final el problema consistía en resolver muchas ecuaciones diferenciales, simultáneas y acopladas. Para reducir el problema, redujo las ecuaciones diferenciales, que son distribuciones continuas en el espacio y en el tiempo, por una malla discreta, tomando unas celdas y dividiendo la atmósfera en capas. Concretamente consideró 125 celdas tridimensionales para cubrir Europa, tomando 5 capas en vertical y las celdas tenían 200 km de lado y su número era de 25 por capa. Cada celda, supuso que las variables tomaban un único valor. Para discretizar el tiempo, consideró intervalos de 6 horas, reemplazando las derivadas temporales de las variables por simples diferencias.

 

Empleo los datos observados de una parte de Europa y pretendió predecirlo 6 horas después en un punto elegido. Con ello pretendió evidenciar que el tiempo atmosférico podía calcularse, pese a lo rudimentario del procedimiento. La resolución exigía dedicación durante un tiempo del que no disponía. Posteriormente, al declarase objetor de conciencia en la Primera Guerra Mundial y alistarse voluntario como conductor de ambulancias y destinado en Francia, aprovechó el tiempo vacante para efectuar los cálculos, lo que completó en seis semanas con papel, lápiz y unas tablas de logaritmos. Fue un fracaso, ya que los valores obtenidos estaban muy alejados de los reales. La razón no era un error de cálculo. Pensó que con 64.000 personas calculando en todo el planeta lograrían predecir el tiempo a tiempo. Una red de observatorios ofrecería la lectura de datos y se dispondría de la información resultante en todo el mundo. Los ordenadores que promovió von Neuman y que emergieron en la década de los 40, soslayarían a la enorme cantidad de personas que intuía Richardson. Von Neunman y Jule Charney resolvieron numéricamente las ecuaciones en el primer ordenador electrónico, el ENIAC, que desarrollaron los científicos de la Universidad de Pensilvania, a finales de la segunda guerra Mundial y financiado por el ejército de Estados Unidos para efectuar cálculos balísticos.

 

En 1950 Von Neuman y colaboradores publicaron los primeros resultados de predicción del tiempo atmosférico. Emplearon una malla cuadrada de 15 x 18 para cubrir los Estados Unidos, con longitud de 736 km. El ENIAC tardaba 24 horas en resolver las ecuaciones. La reducción del tiempo de cálculo era vital para resultar útil la predicción. Entre tanto, apareció en escena Lorenz del MIT con formación en meteorología. Se postulaba que la utilidad de los ordenadores era para la predicción sinóptica, pronosticando a partir del pasado de la atmósfera, ahora tratado por el ordenador a toda velocidad, más que el tratamiento dinámico. En la década de los 50, Lorenz llevó a cabo la predicción con los dos procedimientos: estadístico (para el pronóstico sinóptico) y dinámico (resolución numérica de las ecuaciones). Lo hizo en un caso simplificado  con 12 ecuaciones y con un ordenador de 16 k de memoria interna. Aprendió a programar ordenadores. Incluyó calentamiento solar, ciclones y anticiclones y vientos. El resultado fue el que cabía esperar, no era ni  completamente periódico ni aleatorio y ya se evidenció que hay patrones que se reproducen con más frecuencia que otros, pero la atmósfera estadística no era capaz de pronosticar lo que iba a pasar.

 

A mediados de la década de los setenta, en el reconvertido IOATS, a espaldas del antiguo Hospital Provincial, en lo que luego fue Instituto Meteorológico, audaces investigadores iniciaban la modernización de la predicción meteorológica en la Región de Murcia. Hacían algo parecido. Eran tiempos audaces. Los ordenadores iniciaban su era. Los datos se suministraban en tarjetas que había que perforar a mano. Los programas, también. La atmósfera se modelaba como si fuera un teórico  cuerpo negro de Planck. Tiempos heroicos. Grandes hombres aquellos precursores, entusiasmados con lo que hacían.