león vuela sobre el espacio

El 14 de febrero del 2013, la Nasa tiene previsto lanzar al espacio el primer satélite de la constelación internacional de satélites GPM (Precipitation Measurement Missions), que abarcará el 80% del planeta, y cuyo objetivo es predecir, con máxima certeza, la lluvia y la nieve, que cantidad y dónde cae en cualquier punto de la tierra; servirá para estudiar las precipitaciones mundiales de lluvia, hielo y nieve y para comprender mejor el comportamiento del clima y los procesos meteorológicos.

Antes, será un simulador del satélite el que «entrene» con los algoritmos que va a tener que utilizar en el espacio para esta misión. Y es aquí dónde juega un papel muy importante un equipo de científicos leoneses liderado por el doctor en Ciencias Físicas, Eduardo García Ortega, encargado de diseñar y correr las simulaciones numéricas que permitirán implementar este proceso en el Satellite Simulator Model (SSM). Un proyecto que forma parte de la Misión GPM de la Nasa en España que lidera el profesor de la Universidad de Castilla La Mancha, Francisco Javier Tapiador.

De este modo, León participa en el segundo proyecto más caro que ha llevado a cabo la Nasa, después del lanzamiento del transbordador espacial. Algo que es posible no sólo por la iniciativa de científicos leoneses, expertos en los últimos modelos de predicción meteorológica, sino también gracias al Centro de Supercomputación Caléndula. Así lo explica este científico del Grupo de Física de la Atmósfera, que no duda en afirmar que disponer de una máquina de estas características «es un lujo para León, para su universidad y para sus investigadores». Precisamente, la participación de León en este proyecto mundial es posible por disponer de uno de los ordenadores más potentes del mundo. Los científicos leoneses introducen los parámetros numéricos necesarios, en base al modelo meteorológico WRF, para que Caléndula genere, en un plazo de dos horas, cada una de las simulaciones. De no ser por el supercomputador, se tardaría un día en disponer de cada mapa.

Aún queda mucho por descubrir acerca del misterio que entraña la predicción con exactitud de las precipitaciones de lluvia y nieve. Este doctor en Físicas asegura que es mucho más sencillo anticiparse a las temperaturas o al viento. Más complicado es conocer con precisión dónde va a llover o nevar, ya que las incertidumbres están presentes tanto a escala espacial como temporal.

En el año 2013 la NASA lanzará un nuevo radar/radiómetro a bordo del satélite principal de la Misión para la Medida de la Precipitación a escala Global (GPM, por sus siglas en inglés), que ampliará las observaciones actuales al estudiar por primera vez las precipitaciones más allá de los trópicos, en una órbita inclinada con un ángulo que lo llevará casi hasta el Círculo Ártico (65 grados de latitud) y dónde el satélite encontrará mucha nieve.

El trabajo que realizan los científicos del Laboratorio de Física Atmosférica permitirá la integración de la Universidad de León dentro del Proyecto GPM de la NASA, «uno de los más importantes a nivel mundial centrados en el estudio de la precipitación», asegura este investigador, que resalta que sus aportaciones son fundamentales en la búsqueda de soluciones en la línea de la predicción de riesgos meteorológicos que afectan a millones de personas, el seguimiento de la evolución espacial y temporal de las precipitaciones, la toma de decisiones en la gestión de alertas por eventos meteorológicos severos y el estudio del cambio climático, a escalas global y regional.

Otro de los pilares básicos de este proyecto es la mejora en la predicción de la precipitación a corto plazo, mediante modelos numéricos no hidrostáticos y en alta resolución espacial, tanto a nivel nacional como en Castilla y León.

El objetivo, explica este científico, es la puesta en marcha del modelo WRF para realizar una simulación diaria a corto plazo (con un umbral de 24/48 horas) en tres áreas de estudio de 27, 9 y 3 kilómetros de resolución espacial horizontal y con 35 niveles definidos en la vertical. Es decir, conocer lo que va a ocurrir cada tres kilómetros de territorio, algo imposible hasta ahora y en lo que juega un papel determinante el Centro de Supercomputación, que se encargará de hacer los cálculos en un espacio de tiempo mínimo.

Los científico leoneses implementan el modelo meteorológico generado en EE.UU, conocido como WRF, en las simulaciones. Este trabajo se realiza con la base de datos sobre la cobertura y uso del territorio del proyecto europeo Corine, que tenía como objetivo fundamental la captura de datos de tipo numérico y geográfico para la creación de una base de datos europea, que hoy constituye una herramienta fundamental para este tipo de investigaciones. Eduardo García destaca la relevancia que tiene la influencia del territorio en el clima, en función de las condiciones del terreno y de la vegetación. Por eso, la utilización de Corine añadirá aún mayor precisión a las simulaciones que luego servirán de base para las predicciones del satélite.

En segundo lugar —matiza— se realizarán análisis de sensibilidad a la resolución espacial de las predicciones mediante conjuntos de simulaciones o ensembles, en aquellos días en los que exista precipitación. Remarca que el estudio de casos es fundamental para tomar decisiones acerca de qué parámetros o resoluciones resultan más adecuadas para mejorar las predicciones. «El uso de la nueva base de datos Corine para la definición de los usos del suelo es una oportunidad absolutamente novedosa para estudiar la sensibilidad de las predicciones a distintas resoluciones espaciales horizontales, incluso inferiores a tres kilómetros», argumenta este científico.

Los resultados obtenidos permitirán sacar conclusiones acerca de la precisión en la predicción de la precipitación.

Con los resultados obtenidos del modelo de predicción desarrollado por este grupo de investigación leonés se desarrollará el simulador SSM del proyecto GPM de la Nasa. Los campos 3D del modelo serán ingeridos por un modelo de transferencia radiativa en el rango de las microondas, utilizando los rangos nominales de los sensores del radar dual y del radiómetro, para simular la señal de los satélites GPM (en particular, del GPM-core), y así poder construir una base de datos entre perfiles atmosféricos y las diferentes bandas espectrales de los sensores. Esta base de datos servirá para construir un algoritmo paramétrico de estimación de precipitaciones para GPM, lo que permitirá, a su vez, mejorar las prestaciones del modelo numérico a través de asimilación de datos. El proyecto que dirige el profesor Eduardo García cuenta con financiación de la Junta de Castilla y León y deberá estar concluido en el 2013.