Prediciendo a Rita

El director del laboratorio de predicción de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica dice que el gobierno federal todavía se basa en parte en modelos informáticos diseñados para sistemas meteorológicos mucho más grandes para predecir lo que harán los huracanes.

Alexander E. (Sandy) MacDonald, Director del Laboratorio de Sistemas de Pronósticos de la NOAA en Boulder, CO, dice que se está trabajando en un modelo más preciso que permitiría predicciones más precisas.

Pero prepararlo para la implementación requerirá más dólares de computación e investigación. Tenemos mucho camino por recorrer, le dice al corresponsal jefe de Technology Review, David Talbot, quien lo entrevistó esta semana.

TR: El pronóstico de Katrina fue extremadamente preciso, pero Rita terminó más al norte de lo previsto inicialmente. Esto significó que la evacuación de Houston tal vez no fuera tan necesaria como la evacuación de Nueva Orleans. ¿No se utilizaron los mismos modelos informáticos para ambos pronósticos?

SOY: Los meteorólogos utilizan hasta diez modelos diferentes, lo que se denomina conjunto de modelos, para tratar de determinar cuál será la trayectoria y la intensidad del huracán. Es como llamar a diez corredores de bolsa y decir ¿Cuál es la mejor acción? Utiliza toda esa información para obtener el mejor pronóstico. El huracán Katrina fue un pronóstico muy preciso, en parte porque los modelos eran muy precisos. Para el huracán Rita, los modelos fueron muy variados en sus predicciones, por lo que fue un pronóstico más difícil. Esto nos mostró que todavía tenemos mejoras que hacer en los modelos.

TR: ¿Qué explica el hecho de que los modelos coincidieran más con Katrina que con Rita?

SOY: Los diferentes niveles de estabilidad atmosférica. Un huracán puede quedar atrapado entre dos sistemas de alta presión, lo que crea una rampa estable. Una situación inestable es que no hay paracaídas, solo hay una especie de área abierta sin sistemas de alta presión, y el huracán puede ir en cualquier dirección que desee. Katrina estaba más atrapada, tenía que ir en la dirección en la que iba. Rita dependía de diferencias bastante pequeñas en la presión a su alrededor en cuanto a qué dirección tomaría.

TR: La mejora de los modelos comienza con la recopilación de más datos sobre huracanes. ¿Cómo se puede mejorar esto?

SOY: En este momento, obtenemos mediciones de un huracán cada seis horas con un avión tripulado que lleva sondas de caída, similar a los globos meteorológicos, excepto que miden los vientos, la temperatura y la presión a medida que caen del avión a la superficie. Pero en realidad podría tener un sistema de aeronaves no tripuladas, un UAS, que se desplazara por encima del ojo del huracán, a 65.000 pies, y podría liberar una sonda descendente cada hora, proporcionando mediciones casi continuas en el centro de la tormenta. Eso es algo que no podemos hacer ahora. El UAS podría tener instrumentos, ya sea de microondas o de radar, que nos indiquen continuamente los vientos en la superficie basados ​​en las olas y otras firmas oceánicas. Ese es un ejemplo de algo que sería posible.

Los UAS son una herramienta, pero hay varias otras: más boyas con sensores meteorológicos y oceánicos en la superficie del agua, más aviones tripulados, mejor uso de los satélites. También podríamos usar el radar Doppler en los aviones tripulados para medir la estructura del viento de la pared del ojo del huracán, que se puede insertar en el modelo para mejorar la predicción.

TR: Mencionas la dinámica del ojo y la pared del ojo. ¿Qué tan bien se entienden estas dinámicas?

SOY: Los huracanes pueden cambiar con bastante rapidez, girar en una dirección diferente o pasar de una categoría 4 a una 1. Los huracanes pasarán por ciclos de la pared del ojo. A medida que las nuevas paredes del ojo crecen y toman el lugar de las viejas, vemos este tipo de cambios de intensidad. La pared del ojo es donde se obtienen vientos de 150-200 mph. Alguien describió al huracán Andrew como un tornado de 30 millas de ancho. Por eso queremos que nuestros modelos incorporen correctamente la dinámica de la pared del ojo. No entendemos todo lo que causa los ciclos de las paredes del ojo; si vamos a predecirlos, queremos poder ver cambios a corto plazo. Si queremos saber qué los está causando, tenemos que tomar más medidas. Tenemos mucho camino por recorrer. Hay muchas cosas que podemos hacer para mejorar la precisión, como mejores modelos no solo de hacia dónde se dirige el huracán, sino de dónde va a golpear la marejada ciclónica.

TR: Más datos y mayor resolución significan más potencia informática, ¿verdad?

SOY: Hasta los últimos años, los modelos de predicción meteorológica se construían para tormentas geográficamente grandes, como los sistemas estándar de baja presión que vemos en los mapas meteorológicos. No resolvieron el clima más importante, como tormentas tropicales y tormentas eléctricas. En este momento, estamos probando nuevos modelos de huracanes, que aún no están en uso, que se ejecutan a resoluciones de hasta 1 a 4 km (en comparación con los modelos globales actuales que funcionan con mallas de cuadrícula de 40 km) y tienen una dinámica de huracán mucho más realista. Pero para ejecutarlos, necesitamos computadoras más grandes y más rápidas. Deberían ayudar a mejorar los pronósticos de huracanes.

TR: ¿Estamos tratando de predecir huracanes con herramientas de modelado destinadas a predecir sistemas meteorológicos más grandes?

SOY: Tenemos un modelo desarrollado especialmente para huracanes que se utiliza como uno de los modelos de conjuntos operativos. Fue desarrollado a principios de la década de 1990 por el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la NOAA, pero tiene una resolución más baja y no se adapta a algunos de los procesos físicos cruciales. Dado que las técnicas de modelado y las velocidades de las computadoras han avanzado, estamos desarrollando un nuevo modelo llamado modelo de Investigación y Pronóstico del Clima de Huracanes.

TR: ¿Cuánta computación tiene y qué necesita exactamente?

SOY: El sistema operativo de predicción meteorológica es una supercomputadora enormemente paralela de IBM en el área de Washington DC, en el Centro Nacional de Predicción Ambiental del Servicio Meteorológico Nacional. Un modelo meteorológico suele utilizar de 500 a 1000 procesadores en paralelo. Una computadora más rápida es crucial, porque entonces puede representar la dinámica real de un huracán. Para representar lo que está sucediendo en la pared del ojo, necesita un modelo de muy alta resolución y una computadora muy rápida.

TR: Los beneficios parecen obvios: predicciones más estrictas pueden salvar vidas y evitar evacuaciones innecesarias.

SOY: Siempre decían que una evacuación por sí sola cuesta un millón de dólares por milla. Si advierte 50 millas de costa, costará 50 millones de dólares. Creo que fue antes de Katrina. Vamos a mirar a Rita y Katrina y diremos que cuestan quizás hasta $ 10 millones por milla, y vamos a necesitar una precisión mucho mayor. Una advertencia de 100 millas de costa costaría mil millones de dólares. Hay muchas cosas que podemos hacer para mejorar nuestro pronóstico para que podamos mejorar nuestra precisión de evacuación.

TR: ¿Qué gasta el gobierno federal en la predicción de huracanes ahora y qué se necesita?

SOY: Ponemos alrededor de $ 50 millones en total en todo, desde el centro de huracanes hasta los modelos. Creo que si realmente dijeras que este es un problema extraordinario que va a costar, como hizo Katrina, $ 100 mil millones, querrías gastar un par de cientos de millones adicionales al año para mejorar realmente lo más rápido posible.

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