Aviones, modelos y pandemias

La pandemia del COVID-19 ha afectado el funcionamiento normal de casi todo, incluyendo nuestras vidas. Una fracción importante de la población está confinada en sus hogares y/o ha variado sus rutinas habituales. En este contexto, la meteorología también se ha visto afectada, y no sólo porque la mayoría de los meteorólogos están en sus casas. En este artículo te contamos porqué.

Una de las actividades económicas que mayor impacto ha tenido por la pandemia del COVID-19 ha sido la aviación comercial. Un número importante de países ha cerrado sus fronteras y limitado el tránsito aéreo, por lo que la cantidad de vuelos comerciales se ha reducido de manera dramática.

La siguiente figura muestra un antes y un después de las restricciones para los vuelos sobre Europa (cortesía de Flight Radar).

Cantidad de vuelos sobre Europa antes (izquierda) y después (derecha) de las restricciones producto del coronavirus.

La cantidad de vuelos se redujo de manera impresionante. De los casi 200 mil vuelos diarios que el sitio Flight Radar seguía antes de la pandemia, se bajó a menos de 100 mil. Como se puede ver en la imagen anterior, el panorama en Europa quedó bastante “despoblado” de aviones en el aire.

Una menor cantidad de vuelos comerciales tiene un impacto directo en la meteorología. Y no es porque los meteorólogos tengamos que volar tanto para llegar a nuestros servicios. Lo que se ve afectado es el desempeño de los modelos de pronóstico.

Pero antes de ir a eso, veamos qué rol cumple la aviación comercial en la toma de datos para la meteorología.

Los aviones como instrumentos meteorológicos

Por todos es conocido que los vuelos comerciales necesitan diariamente de la meteorología para volar. Cada día se realizan pronósticos y reportes que son de vital importancia para la operación segura de los vuelos comerciales. Sin embargo esta relación también funciona al revés, con la aeronáutica colaborando diariamente a la meteorología. Y cómo? se preguntarán ustedes. Pues, midiendo!

Pensemos en lo siguiente: la tropósfera (capa inferior de la atmósfera) es una capa de unos 10 kilómetros de espesor. La única forma de medir lo que pasa en altura es tomando instrumentos meteorológicos y, de alguna forma, ascender lo que más se pueda. En la antiguedad se hizo sobre globos aerostáticos y en la época moderna lo hacemos con globos meteorológicos; los llamados radiosondas.

A pesar de que casi todos los países del mundo lanzan globos radiosondas un par de veces al día desde más de un sitio de lanzamiento, la red de sondeo sigue siendo insuficiente por los costos, mantenimiento y personal necesario. De hecho, hay países que no lanzan radiosondas y el 70% de la superficie de la Tierra, cubierta por agua, no posee lanzamientos. Aquí es donde entran en juego los vuelos comerciales. Con tantos vuelos al día parece casi obvio que se deban aprovechar para tomar mediciones meteorológicas. De esta forma nace el programa AMDAR (Aircraft Meteorological Data Relay) que recopila y distribuye miles de datos meteorológicos recopilados por los vuelos alrededor del mundo.

Intensivo fue el entrenamiento que recibieron cientos de pilotos en el mundo para poder tomar mediciones con el brazo por la ventana mientras pilotean los aviones… no, mentira. En realidad, los aviones cuentan con sofisticados instrumentos a bordo, incluidos sensores meteorológicos. Algunos aviones incluso cuentan con radar a bordo. Son los datos de temperatura, presión y viento, recopilados por estos sensores, los que se distribuyen en el programa AMDAR.

En cada despegue y aterrizaje, el avión es capaz de medir temperatura, humedad y viento en los distintos niveles, desde la superficie (la loza del aeropuerto) hasta la estratósfera (dependiendo del nivel de vuelo). Estos perfiles verticales permiten una infinidad de análisis meteorológicos. Un ejemplo de perfil vertical se aprecia en la figura inferior. A medida que el avion asciende va registrando variables meteorológicas del aire exterior. Entre los análisis más importantes para los meteorólogos destacan la determinación de la altura de la capa límite (de gran importancia para determinar la concentración de contaminantes), o capas de nubes que no somos capaces de ver o medir desde el suelo. También, nos permite conocer qué tan estable o inestable se encuentra la atmósfera en ese momento. Básicamente, todas aquellas cosas que las estaciones convencionales no nos permiten medir.

Los datos AMDAR, como se conocen actualmente, viajan desde los aviones a través de ondas de radio o por canales satelitales, llegando a los diferentes servicios meteorológicos alrededor del mundo. ¿Se imaginan la cantidad de perfiles que se realizan ahora, día a día, hora a hora? Con tal de evitar datos redundantes y conseguir datos homogéneos, también son enviados al Sistema de Telecomunicaciones Global de la OMM (Organización Meteorológica Mundial), donde son procesados y reenviados a los centros de pronóstico.

Esquema de un perfil vertical de temperatura. Generalmente estos perfiles se grafican en diagramas inclinados, llamados Skew-T.

Y cómo afecta esto a Boca la meteorología?

Volvamos a nuestra realidad actual. Con la disminución de los vuelos producto de la pandemia, son muchos los reportes meteorológicos de altura que no se están haciendo, por lo tanto, los meteorólogos tienen considerablemente menos observaciones del estado presente de la atmósfera. Pero aunque parezca extraño, eso no es lo más importante.

Los datos AMDAR son una parte importante dentro de los modelos de pronóstico. En un artículo pasado de nuestro blog (que puede visitar aquí) hablamos sobre los modelos de pronóstico. Ahora podemos ampliar un poco más nuestro conocimiento sobre los modelos incluyendo un proceso llamado asimilación de datos.

La asimilación de datos es un proceso por el cual los modelos incorporan, con muuuucha estadística y matemática, miles de datos del estado actual de la atmósfera (muchas veces llamados datos reales). Estos datos son de vital importancia para que el modelo se mantenga lo más ajustado a la realidad como sea posible. Por eso, mientras más datos el modelo sea capaz de asimilar de manera correcta, más cercana a la realidad serán sus pronósticos, principalmente a corto plazo.

Entonces, si de la noche a la mañana -literalmente- a los modelos se les quita la posibilidad de asimilar cientos de perfiles verticales provenientes de AMDAR, es natural que el pronóstico no sea todo lo preciso que era antes de la pandemia. Es probable que pronto conozcamos estudios que nos ayuden a identificar dicha disminución en la calidad de los pronósticos de los modelos numéricos.

Como ven, la pandemia del COVID-19 ha hecho que extrañemos cosas o situaciones que normalmente nos parecían obvias o dábamos por sentadas, incluso en la meteorología. Probablemente no muchas veces nos habíamos cuestionado sobre la importancia de los vuelos comerciales en los pronósticos meteorológicos, y aquí estamos, esperando que no afecten demasiado a nuestras predicciones.

Información utilizada en esta publicación:

COVID-19 Impacts on global observing system.

Drop in aircraft observations could have impact on weather forecasts.

Proyecto AMDAR, la importancia de recabar datos meteorológicos en los vuelos.

WMO is concerned about impact of COVID-19 on observing system.

Nota: Si quieres conocer la información obtenida por los vuelos que poseen el sistema AMDAR en nuestro país y el resto de Sudamérica, puedes ingresar a nuestro sitio web www.meteochile.gob.cl y hacer clic en la pestaña climatología, seleccionar la pestaña Productos > Datos Diarios > Información de Altura > Vuelos AMDAR. O también, puedes hacer clic en el siguiente enlace, seleccionar la fecha de consulta y luego revisar los vuelos. Allí, haz clic en el ícono del “ojo” en el lado de izquierdo del vuelo a consultar y podrás conocer la información de temperatura, presión, altura, posición, dirección e intensidad de vuelo.

Escrito por: Diego Campos. Editado por: Ricardo Vásquez. Imágenes por: José Vicencio.