Los modelos meteorológicos, también llamados modelos numéricos de predicción meteorológica o modelos numéricos de predicción del tiempo, son modelos físico-matemáticos de la atmósfera que usan datos y mediciones meteorológicas para predecir la evolución del tiempo. Las computadoras son indispensables para implementar modelos que puedan realizar cálculos en tiempo real, ya que el procesamiento de grandes conjuntos de datos exige el uso potentes ordenadores.
Características de los modelos meteorológicos
Los modelos meteorológicos son modelos físico-matemáticos de la atmósfera que usan datos y mediciones meteorológicas para predecir la evolución del tiempo, utilizando potentes computadoras para procesar grandes conjuntos de datos y poder así realizar cálculos en tiempo real. Este tipo de pronóstico se denomina predicción meteorológica numérica.
Los modelos meteorológicos o modelos numéricos de predicción del tiempo, utilizan conjuntos de datos obtenidos por diferentes medios, como sondeos, observaciones, información de los satélites meteorológicos y otros, que son procesados por programas informáticos elaborados en base a diversos criterios, con el fin de elaborar los pronósticos del tiempo.
Hasta la llegada de la computación y de la simulación por ordenador no se pudo implementar modelos que realizaran cálculos en tiempo real, ya que el procesado de grandes conjuntos de datos y la realización de cálculos avanzados requiere del empleo de superordenadores.
Los modelos meteorológicos pueden corresponder en forma global a todo el planeta o bien a determinadas regiones. Éstos últimos se conocen como modelos de área limitada o modelos regionales. Existen otros modelos meteorológicos que se emplean para hacer simulaciones de ciertos fenómenos de gran turbulencia con fines de investigación y prevención de peligro, como dispersión de gases y otros contaminantes.
Básicamente, la predicción del tiempo mediante modelos numéricos consiste en describir el estado de la atmósfera en diversos puntos en un momento dado, mediante propiedades tales como grado de humedad, presión, velocidad o dirección del viento, y puesto que es la atmósfera es un fluido, aplicar las ecuaciones de la dinámica de fluidos y termodinámica para calcular su estado en un instante futuro.
Entre los procesos a seguir se resuelven diferentes ecuaciones a partir de los valores y datos obtenidos, con lo que se establecen los llamados ritmos de cambio. Éstos permiten la realización de un pronóstico del estado y condiciones atmosféricas a un plazo inmediato. Una vez realizado esto, se procede, con la información obtenida, a establecer nuevos ritmos que permitirán elaborar pronósticos a un plazo mayor y así sucesivamente. Finalmente se llega a la elaboración de un pronóstico para un lapso futuro a muy largo plazo, aunque los pronósticos más exactos son aquellos a corto plazo.
Tipos de modelos meteorológicos
No todos los modelos se realizan por los mismos métodos ni se presentan de la misma manera. Existe un gran número de modelos que han sido desarrollados por diversas agencias y organismos meteorológicos. Cada modelo implementa diversas metodologías para la elaboración de los pronósticos. Entre los modelos globales más destacados se encuentran los siguientes:
- GFS: Global Forecast System elaborado por la NOAA (USA).
- HIRLAM: High Resolution Local Area Modelling (Europa).
- NOGAPS: Navy’s Operational Global Atmospheric Prediction System (USA).
- ECMWF: European Center for Medium range Weather Forecasting (Europa).
- GME: modelo del German Weather Service (Alemania).
- ARPEGE: modelos del French Weather Service (Francia).
- GEM: Global Environmental Multiscale Model (Canadá).
A pesar de los grandes avances científicos en el campo de la meteorología, la naturaleza compleja de los fenómenos atmosféricos y el entendimiento incompleto de los patrones y procesos meteorológicos, hacen que conforme se incrementa el rango temporal del pronóstico, éste sea menos fiable.
Los actuales modelos numéricos de predicción meteorológica permiten reducir la incerteza de la predicción y extender el rango temporal de los pronósticos hacia un futuro más lejano, en torno a 7-14 días, lo que no sería posible sin ellos.