MODELOS Y METODOLOGÍAS PARA VALIDAR Y SISTEMATIZAR LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Y APLICADAS

CARRERA DE INGENIERIA HIDRÁULICA

ENSAYO

TEMA:

MODELOS Y METODOLOGÍAS PARA VALIDAR Y SISTEMATIZAR LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA

COTOPAXI, 21 DE NOBIEMBRE DEL 2021

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1. INTRODUCCIÓN

La gente observa la naturaleza y el clima para aprender o sustraer información importante para la especificación de su estado presente o para la ejecución de predicciones. No obstante, la atmósfera exhibe variaciones y fluctuaciones que son irregulares, y con el propósito de conseguir su conocimiento se hace la recopilación y el análisis de grandes conjuntos de datos meteorológicos. [1]

Para el análisis de la atmosfera y los fenómenos meteorológicos se utilizan diversas herramientas. Los sensores de medición de las cambiantes atmosféricas han representado a lo largo de siglos la base del análisis del tiempo, los primeros pluviómetros son ya descritos en 1247 por el matemático chino Chhing-Shao, empezándose a utilizar a partir del siglo XIII por los chinos en corea llevando a cabo mediciones esporádicas mientras tanto que se conservan registros ocasionales de temperatura y de presión atmosférica a partir de comienzos del siglo XVII. [1]

Antes de entrar en la especificación de dichos modelos meteorológicos es fundamental conceptualizar qué se entiende por modelo hay 2 significados modelo físico y modelo matemático. Un modelo físico es una representación a pequeña escala de un fenómeno físico natural ejemplificando la maqueta de una cierta región geográfica en un túnel de viento para examinar los campos de vientos, las corrientes generadas entre otros. Y sin embargo poseemos que un modelo matemático es un grupo de expresiones matemáticas que describen la conducta de un definido sistema físico químico. [1]

 Para lograr solucionar las expresiones que se definen un modelo matemático se recurre a la modelización numérica hablándose de modelo numérico una vez que se implementan dichas expresiones en un ámbito de cálculo computacional que en la actualidad involucra la utilización de un soporte informático. Desde ahora en adelante una vez que se utilice la expresión modelo numérico se va a hacer alusión a la utilización informática de las expresiones matemáticas que describen la física de la atmosfera. [2]

Para lograr hacer predicciones en la meteorología y conocer la era que va hacer se emplean los modelos meteorológicos. Dichos modelos se fundamentan primordialmente en un programa informático que es capaz de procesar la información meteorológica que corresponde o instante en específico. Este instante continuamente se aspira que sea en el futuro próximo y está establecido para determinados puntos de vista del mundo y a ciertas reacciones. No tenemos la posibilidad de asegurar que los modelos meteorológicos logren adivinar con total certeza cuál es la era que va a hacer en los siguientes días. Por cierto, no se asegura una precisión idónea desde los 4 días de predicción. [2]

Ya dicho todo esto vamos a lograr entender a que nos aporta los modelos meteorológicos, asimismo iremos describiendo las metodologías para validar y sistematizar la información meteorológica, pero iremos desglosando cada concepto para logran entender de mejor manera los modelos y la metodología. [2]

1. DEARROLLO

MODELOS METEROLÓGICOS

Logremos entender que es un modelo meteorológico y que aplicación tiene en la vida cotidiana y nos dice que los modelos meteorológicos o 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 potente ordenadores.

Pues bien, ya comprendido bien el concepto de modelos meteorológicos pasamos a describir las características y las aplicaciones de estos 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. [3]

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. [3]

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 detalla los siguientes. [3]

•        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. [3]

Existen distintos campos de estudio dentro de la meteorología que debemos tomarlos muy en cuenta. Estos son la meteorología sinóptica que nos dice que es rama de la meteorología que estudia y predice el clima para esto trabaja con la constante observación en tiempo real de las capas atmosféricas realiza mapas y tiene como objetivo buscar la mejor forma de representar los datos obtenidos. [3]

También tenemos la macrometeorología en este es un campo de estudio mucho más global, pues trata de analizar el planeta como un conjunto de movimientos e interacciones en todo el mundo y por ultimo tenemos la mesometeorología esta consiste en estudiar las condiciones no ya en la capa bajo de la atmósfera sino en la media que llega hasta los 2000 km. [3]

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