Aporta la comunidad científica un sistema multiescala atmósfera-Tierra

Basado principalmente en los fenómenos que ocurren en el intercambio de agua entre la superficie de la Tierra y la atmósfera, David Gochis, especialista del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR, por sus siglas en inglés), de Colorado, Estados Unidos, y sus colaboradores, generaron un modelo de cómputo que ofrece aplicaciones de predicción hidrológica.

Se trata del WRF-hydro, nuevo sistema de modelado que permite contar con predicciones continuas y a larga distancia, tanto en la atmósfera como en el tiempo –mediante datos de alta resolución–, de fenómenos hidrológicos “hacia cientos de miles de metros para obtener la física aplicable para la investigación y las predicciones operativas, y sus respectivos problemas”.

Presentación de procesos

Al intervenir en el ciclo de conferencias Panorama Actual de las Ciencias Atmosféricas, Gochis, quien en la última década se ha dedicado al estudio e investigación de monzones, mencionó que uno de los motivos para su desarrollo fue la necesidad de contar con una herramienta de modelado hidrometeorológico dirigida a la predicción continua, que no había en el mundo.

En su participación Hydrologic Prediction Applications with the Community WRF-hydro Modeling System: Floods, Droughts and Everyday Forecasts, expuso que se trata de un modelo de pronóstico e investigación del clima, en el que se incluye gran variedad de fenómenos climatológicos e hidrológicos.

Se busca representar a los procesos para la hidrología en la superficie terrestre y éstos cómo influirán con el intercambio de la atmósfera. Este sistema por sí mismo puede realizar todo un banco de pruebas para evaluar nuevas representaciones dentro del modelo hidrometeorológico y los de acoplamiento de la tierra y la atmósfera.

Hablamos de transferencias de humedad, filtraciones, evaporaciones, intercambio de energía en la superficie terrestre y de los procesos horizontales en hidrología; es decir, cómo será el curso del agua o cómo un riachuelo puede generar inundaciones, entre otros aspectos.

Gochis señaló que la idea es aportar un marco de trabajo para la predicción operacional. “En ese sentido, tenemos que hacer ciertos cambios y énfasis para que opere en tiempo real con el objetivo de efectuar este pronóstico”.

Otro propósito es proporcionarle a la comunidad científica un sistema de modelado multiescala, con representaciones multifísicas para el intercambio atmósfera- Tierra, y otorgar un acoplamiento o desacoplamiento con la atmósfera, así como para la asimilación y predicción de los componentes de ciclos de agua como precipitaciones, suelos, humedad y montones de nieve.

La arquitectura del modelo permite hacer la simulación multiescala, es decir, en cientos de metros, para llegar a un entendimiento de intercambio entre la superficie de la Tierra y la atmósfera en kilómetros de distancia.

Trabajo por hacer

No todo está concluido, pero la arquitectura apoya la representación en las situaciones mencionadas. El WRF-hydro empieza a evolucionar de manera más madura que en años anteriores, ya hay un gran número de publicaciones y se trabaja para obtener más aplicaciones.

“Ese tipo de modelado es de calibración robusta y conforme avancemos, quizá a fin de año, tendremos la implementación nacional (en Estados Unidos)”, concluyó.