Eines d'observació i predicció meteorològica

La meteorologia és la ciència que estudia els fenòmens de l'atmosfera.

Com que l'atmosfera és un fluid es pot descriure el seu comportament i intentar resoldre l'evolució dels fenòmens que hi tenen lloc utilitzant les equacions fonamentals de la dinàmica de fluids. Aquest és, doncs, l'objectiu principal dels models numèrics de la predicció del temps, així com predir amb la màxima antelació i detall fenòmens adversos que poden afectar la població.

Hi ha diferents tipus de models meteorològics:

Els models de circulació general o globals simulen el flux de circulació general atmosfèric, i per tant cobreixen tota la Terra. S'utilitzen per fer les prediccions a mitjà termini (10 dies), estacionals i climàtiques. El pas de malla (1) que utilitzen van dels 50 als 250 km i com que la cobertura que tenen és global necessiten observacions meteorològiques de tot el planeta per utilitzar-les com a condicions inicials de l'estat de l'atmosfera. Aquestes dades s'obtenen a partir d'estacions meteorològiques (situades a terra, boies, vaixells, avions), radiosondatges, satèl·lits, etc. Exemples d'aquest tipus de model són: el Global Forecast System (GFS) i l'European Center for Medium-range Weather Forecast (ECMWF)

1 El pas de malla és la distància entre el conjunt de punts distribuïts uniformement sobre l'àrea d'estudi del model. A cadascun d'aquests punts és on són analitzades o predites les variables meteorològiques. Com més petita sigui la distància entre aquests punts més resolució tindrà el model.

Els models d'àrea limitada (LAM), a diferència dels models globals, només simulen el flux de circulació en una regió escollida i utilitzen unes malles inferiors als 30 km i només poden fer pronòstics fins a 4 dies o menys. Els LAM a més de les condicions inicials (observacions sobre l'àrea d'estudi) també necessiten conèixer les condicions que hi ha als límits de l'àrea escollida per poder iniciar els càlculs. Aquesta informació s'obté de prediccions fetes pel propi model a una escala més gran o bé de models globals que inclouen aquesta àrea.

Un model mesoescalar és un model de predicció numèrica del temps amb una resolució horitzontal (> 10 km) i vertical prou gran per poder predir fenòmens meteorològics de mesoescala (10-1000 km). Aquests models són capaços de proporcionar molts detalls i en molts casos són capaços de predir la intensitat dels fenòmens meteorològics que tenen lloc a escales més petites, com els que es deuen al forçament provocat per la topografia (com en el cas d'Andorra) o al litoral. Com més gran sigui la resolució (més petita la distància entre punts de la malla) més petites seran les característiques meteorològiques que el model pot representar adequadament (i.e. les brises de muntanya). En zones muntanyoses com Andorra, però, ens podem trobar que ni tan sols utilitzant una malla de 5 km es pugui identificar un forçament orogràfic que produeixi núvols convectius i precipitació.

A la figura es mostra un exemple dels dominis que es podrien definir en un model mesoescalar d'àrea limitada pel cas d'Andorra. Les resolucions horitzontals de cada una de les àrees (en groc) podrien ser 27, 9, 3 i 1 km la més petita.

*Exemple de mapa del temps d'un model meteorològic golbal. Font:

Productes molt útils que es poden obtenir a partir dels models són:

• Els mapes del temps: són la representació cartogràfica de la predicció de les variables meteorològiques i la seva evolució temporal a la zona que s'ha escollit, o bé a tota la Terra, si es tracta d'un model global. Aquests mapes són els que cada dia utilitzen els predictors meteorològics d'arreu del món. Més detalls al següent apartat.
• Els meteogrames: són molt útils pels usuaris no especialitzats en meteorologia, ja que presenten directament per un lloc seleccionat (ciutat, punt d'interès, etc.) l'evolució temporal de les variables bàsiques, com la temperatura, la nuvolositat, precipitació o vent. D'aquesta manera es té la informació necessària per a deduir directament el temps que hi farà les hores següents.
• Els sondatges previstos: aquest producte està més enfocat a especialistes. Per un punt seleccionat i a partir dels resultats del model s'obtenen els valors de les variables a diferents nivells verticals (temperatura, temperatura del termòmetre humit, vent). És a dir, es fa un tall vertical de l'atmosfera en aquell punt. Aquests sondatges són molt útils per poder conèixer l'estabilitat a diferents nivells de l'atmosfera, si hi ha presència de convecció i possibilitats de que es formin tempestes.