La pandemia de la COVID-19 ha afectado profundamente a varios sectores de actividad y el ámbito de la meteorología no es una excepción. La Organización Meteorológica Mundial (OMM) ha mostrado su preocupación por el impacto de la pandemia sobre la cantidad y la calidad de los datos de observación que alimentan los modelos de previsión meteorológica.
En el marco de mi investigación sobre las depresiones polares (tormentas marítimas intensas que se desarrollan cerca de los polos) he constatado que el conocimiento del estado de la atmósfera es esencial para la buena previsión de los fenómenos meteorológicos. Hasta tal punto que los fenómenos relativamente pequeños como las depresiones polares corren el riesgo de no aparecer en nuestras previsiones si los datos sobre el estado inicial de la atmósfera no son suficientemente buenos.
Para entender cómo la pandemia puede afectar a las previsiones, primero debemos comprender cómo se mide el estado de la atmósfera.
Una colaboración internacional
El Sistema Mundial de Observación de la OMM proporciona información sobre el estado de la atmósfera, como la velocidad del viento, y de la superficie del océano, como la temperatura de la superficie del mar. Este sistema es el resultado de una colaboración estrecha entre agencias nacionales e internacionales que proporcionan medidas tomadas por diferentes instrumentos de observación.
En lo que concierne a las observaciones in situ sobre la tierra, el Sistema Mundial de Observación de la OMM cuenta con los datos tomados por más de 10 000 estaciones de superficie, 1 000 estaciones en altitud y 3 000 aviones comerciales, entre otros. En cuanto a las mediciones in situ sobre el océano, se cuenta con más de 7 000 buques, 100 boyas fondeadas y 1 000 boyas a la deriva, entre otros. En relación a las observaciones satelitales, hay alrededor de 30 satélites meteorológicos y 200 satélites de investigación.
La frecuencia y la distribución espacial de las medidas varía enormemente en función de cada tipo de observación. Por ejemplo, podemos obtener datos de precipitación cada cinco minutos en una estación de superficie, mientras que el satélite CloudSat, dedicado al estudio de las nubes a escala mundial, toma medidas que cubren la misma área geográfica cada 16 días.
Cómo se hacen las previsiones
Los modelos atmosféricos están constituidos por un conjunto de ecuaciones que describen la evolución del estado de la atmósfera. Requieren información sobre el estado inicial de esta y de la superficie terrestre (tierra y océano) con el fin de poder proporcionar previsiones meteorológicas. Desafortunadamente, los datos de observaciones por sí mismos no son suficientes para proporcionar una imagen completa del estado de la atmósfera ya que tienen una distribución espacial y temporal irregular, y a veces contienen errores.
Es aquí donde entra en juego la técnica conocida en la jerga científica bajo el nombre de asimilación de datos. Esta técnica consiste en combinar los datos de observaciones con los datos obtenidos con un modelo atmosférico con el fin de obtener la mejor estimación del estado de la atmósfera. En otras palabras, partimos de una previsión meteorológica hecha con el modelo y la corregimos con los datos de observaciones.
El resultado de la asimilación de datos es el análisis: una imagen completa y coherente de la atmósfera y de la superficie terrestre en un momento dado (para ver un ejemplo, consultar MétéoCentre). Una vez que conocemos el estado inicial de la atmósfera y de la superficie terrestre, podemos aplicar un modelo atmosférico para prever su evolución.
El impacto de la pandemia
La pandemia de la COVID-19 ha causado una disminución de las observaciones hechas por los aviones comerciales debido a la disminución del tráfico aéreo, como es el caso de Europa, donde se registra una reducción de alrededor de 90 %.
También se ha registrado una disminución de las observaciones manuales tomadas en las estaciones meteorológicas de superficie de varios países en vías de desarrollo. Estos, a diferencia de la mayoría de los países desarrollados, todavía no han terminado de automatizar la toma de medidas. A largo plazo, los otros componentes del sistema de observación también podrían ser afectados negativamente si los trabajos de mantenimiento, de reparación y de reaprovisionamiento no pueden hacerse.
Se ha de tener en cuenta que cada tipo de observación tiene un impacto diferente sobre la calidad de las previsiones. Estudios llevados a cabo por el Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo (CEPMPM) han mostrado que, en ausencia de los datos meteorológicos de los aviones, la calidad de las previsiones a corto plazo del viento y de la temperatura disminuye un 15 % a la altitud de crucero. La calidad de las previsiones cerca de la superficie también disminuye, pero de forma menos importante.
Ironías del destino, la importancia de los datos observacionales tomados por los aviones fue subrayada a mitad de febrero 2020 durante un taller del CEPMPM dedicado a hacer una revisión sobre el estado y la utilidad de las observaciones de aeronaves. Afortunadamente, el impacto de las observaciones satelitales sobre la calidad de las previsiones es más importante que el de los datos meteorológicos de los aviones.
Movilización de los científicos
La comunidad científica se ha movilizado para mitigar el impacto de la disminución de los datos de observaciones tomados por los aviones. Los servicios meteorológicos nacionales europeos han comenzado a lanzar más globos sonda.
Las observaciones de los satélites lanzados recientemente también pueden ayudar a rellenar el vacío dejado por la reducción de las mediciones. Es el caso del satélite Aeolus de la Agencia Espacial Europea que proporciona datos del viento a diferentes alturas a nivel mundial y que ha sobrepasado con creces las expectativas para un instrumento tan innovador.
La disminución de la calidad de las previsiones meteorológicas se suma a los numerosos desafíos planteados por la pandemia. Porque más allá de anunciarnos la lluvia o el buen tiempo, las previsiones meteorológicas nos permiten prepararnos mejor ante riesgos meteorológicos como las inundaciones primaverales en Canadá y los huracanes.
Ante una temporada de huracanes en el Atlántico que se prevé más activa que de costumbre, la correcta previsión de la trayectoria e intensidad de los huracanes es aún más importante. Para los países del Caribe, donde el pico de casos de la COVID-19 se estima ocurra justo antes del comienzo de la temporada de huracanes, la pandemia es un obstáculo mayor en la preparación para este riesgo meteorológico.