Todos los días, los científicos de la NASA trabajan para crear mejores huracanes, en una pantalla de computadora. En el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, un equipo de científicos pasa sus días incorporando millones de observaciones atmosféricas, sofisticadas herramientas gráficas y líneas decódigo de computadora para crear modelos de computadora que simulen el clima y las condiciones climáticas responsables de los huracanes. Los científicos usan estos modelos para estudiar el entorno complejo y la estructura de tormentas tropicales y huracanes.
Hacer las simulaciones correctamente tiene enormes implicaciones sociales, por lo que un científico de Goddard eligió esta línea de trabajo.
"Las inundaciones de agua dulce, a menudo causadas por huracanes, son la principal causa de muerte por desastres naturales en el mundo, incluso por encima de terremotos y volcanes", dijo el meteorólogo tropical Oreste Reale con la Oficina de Asignación y Modelado Global de Goddard GMAO.cómo la investigación que hacemos podría tener un impacto en estas cosas es muy gratificante "
Los modelos mejorados pueden conducir a una mejor predicción y advertencia de estos desastres naturales, mitigando la pérdida de vidas y propiedades.
Sin embargo, llegar al punto de poder estudiar con precisión los huracanes usando modelos de computadora no es fácil. Debido a que los huracanes son sistemas de tormentas tan complejos, capturar su naturaleza en detalle usando una simulación por computadora está lejos de ser simple.
"Necesitamos agregar complejidad todo el tiempo y nadie aquí tiene miedo de hacerlo", dijo Reale. "No quieres una solución simple. Si es simple, lo más probable es que no sea cierto".
Agregar complejidad puede incluir actualizar los modelos, incorporar datos de nuevos satélites, reemplazar satélites antiguos y más.
Reale y su colega, la meteoróloga tropical Goddard Marangelly Fuentes, tienen más de 25 años de experiencia combinada mirando tormentas modeladas. De hecho, Fuentes era la estudiante interna de Reale mientras estaba obteniendo su doctorado en la Universidad de Howard en Washington, DC. Pertenecena un equipo en el GMAO cuyo objetivo es evaluar si los nuevos tipos de datos se usan de manera eficiente en los modelos de computadora y garantizar que los cambios y las actualizaciones mejoren el rendimiento de los modelos y sus sistemas de asimilación de datos en comparación con las versiones anteriores. La asimilación de datos se refiere al procesoa través del cual se incorporan datos u observaciones en un modelo existente.
"Principalmente miro los pronósticos tropicales y el análisis de los ciclones tropicales en los modelos, por lo que monitoreamos el desempeño de los diferentes modelos con tormentas tropicales", dijo Fuentes.
Esto incluye comparar el rendimiento de los modelos meteorológicos y climáticos de GMAO con otros en los EE. UU. Y en todo el mundo. Fuentes analiza las versiones actuales del modelo GMAO y las compara con versiones más nuevas y actualizadas en desarrollo. Al comparar los resultados de simulaciones más nuevasen tormentas pasadas y conocidas, puede verificar si la versión actualizada del modelo será más efectiva para predecir la trayectoria y la intensidad de tormentas futuras.
"Podemos usar casos como el huracán Katrina para realizar pruebas y mostrarnos cómo podemos mejorar, o cómo este nuevo cambio afectó el pronóstico o el análisis del sistema de tormentas", dijo Fuentes.
Cuanto más se acerquen los resultados al comportamiento real de la tormenta, más preciso será el modelo.
Fuentes ha trabajado extensamente en la predicción de la intensidad del huracán Katrina. Los modelos meteorológicos en 2005, el año en que Katrina azotó la Costa del Golfo con resultados devastadores, predijeron que la presión de la tormenta llegaría a 955 milibares, subestimando significativamente cuán bajo es Katrinala presión atmosférica aumentaría y, por lo tanto, la intensidad de la tormenta. Los datos observados muestran que la presión en el ojo del huracán Katrina alcanzó un mínimo de 902 milibares, una de las 10 lecturas de presión más bajas registradas para un huracán en el Atlántico. El modelo más moderno producido por el GMAO,que Fuentes ha estado analizando, puede producir un modelo de presión de Katrina mucho más cercano a los niveles reales observados desde 2005.
Los cambios en estas predicciones son causados por mejoras en la asimilación de datos y la resolución del modelo, posible gracias al aumento de la potencia de procesamiento de la computadora. Mejorar la resolución del modelo funciona de manera similar a aumentar la resolución de una foto. Cuantos más píxeles o puntos de color,en una pulgada cuadrada de una foto, mayor será la resolución. Las fotos de alta resolución aparecen más nítidas y capturan más detalles que sus contrapartes de baja resolución. Del mismo modo, los modelos de mayor resolución producen simulaciones más detalladas de huracanes, lo que brinda a los investigadores una mejor comprensión de suscomportamiento.
"En el modelo básicamente transformamos la atmósfera de la Tierra en pequeños 'cubos' y en cada cubo se resuelven las ecuaciones fundamentales que controlan el movimiento, la energía y la continuidad de la atmósfera", dijo Reale. "Cuanto más pequeño es el tamaño del cubo, másrealista la representación de la atmósfera "
Reale dijo que la alta resolución del modelo es un factor crítico para capturar huracanes con precisión. Afortunadamente, ha habido muchas mejoras en la resolución del modelo en los últimos 10 años.
En 2005, el año récord de 27 tormentas tropicales o huracanes en el Atlántico, el tamaño de los "cubos" en el modelo de GMAO era de aproximadamente 31 millas 50 km. Hoy, la resolución es de tres a cuatro veces mayor a aproximadamente8 millas 12.5 km, lo que brinda a los científicos una visión mucho más clara y detallada del estado de la atmósfera.
Por supuesto, dijo Reale, todavía hay trabajo por hacer. "No hay tal cosa como perfecta en investigación y ciencia, pero ciertamente hay una gran mejora en la intensidad que los modelos contemporáneos podrían predecir si tuvieran que enfrentar una situación comoeso otra vez ", dijo.
Reale cree que este es el equipo para hacerlo. "Siento que soy parte de una organización que es extremadamente exitosa en enfrentar muchos aspectos diferentes de la ciencia", dijo. "Hay personas de todo el mundo yEstoy seguro de que cualquier pregunta o problema que pueda tener, hay alguien que conoce la respuesta en este edificio. Puedo aprovechar el conocimiento y la experiencia de tanta gente ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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