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ciencias de la tierra y del medio ambiente.pdf - Index of

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domina bastante bien, aunque subsistan incertidumbres -por ejemplo en presencia <strong>de</strong> nubes<br />

<strong>de</strong> geometrías complejas--. En los mo<strong>de</strong>los, el cálculo <strong>de</strong> <strong>la</strong>s ecuaciones <strong>de</strong> transferencia<br />

radiactiva se hace por <strong>medio</strong> <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> ecuaciones simplificadas, que a su vez se basan<br />

en cálculos <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>dos que tienen en cuenta todas <strong>la</strong>s rayas espectrales <strong>de</strong> los diferentes<br />

componentes <strong>de</strong> <strong>la</strong> atmósfera. Estas ecuaciones también <strong>de</strong>sempeñan un papel central en <strong>la</strong><br />

observación <strong>de</strong>l p<strong>la</strong>neta por satélite, y por lo tanto también se verifican en este marco.<br />

La segunda c<strong>la</strong>se <strong>de</strong> procesos <strong>de</strong>scrita explícitamente por los mo<strong>de</strong>los concierne a <strong>la</strong><br />

circu<strong>la</strong>ción a gran esca<strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> atmósfera y <strong>de</strong>l océano, que resulta en especial <strong>de</strong> <strong>la</strong> rotación<br />

<strong>de</strong>l p<strong>la</strong>neta. Se basa en <strong>la</strong>s ecuaciones <strong>de</strong> <strong>la</strong> dinámica <strong>de</strong> fluidos y en particu<strong>la</strong>r en <strong>la</strong>s<br />

ecuaciones <strong>de</strong> Navier-Stokes, que <strong>de</strong>scriben <strong>la</strong> aceleración <strong>de</strong> un elemento <strong>de</strong> fluido<br />

sometido a acciones diversas, internas y externas. Estas ecuaciones se discretizan en los<br />

nudos <strong>de</strong> <strong>la</strong> mal<strong>la</strong> que cubre el conjunto <strong>de</strong>l Globo, es <strong>de</strong>cir se resuelven en cada uno <strong>de</strong> los<br />

miles <strong>de</strong> puntos <strong>de</strong> <strong>la</strong> mal<strong>la</strong>. El hecho <strong>de</strong> que en un <strong>de</strong>cenio <strong>la</strong>s predicciones meteorológicas,<br />

que se basan en mo<strong>de</strong>los muy parecidos, hayan podido dob<strong>la</strong>r el tiempo <strong>de</strong> vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

previsiones, pasando <strong>de</strong> unos dos a unos cuatro días, constituye <strong>la</strong> mejor prueba <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> estas ecuaciones para <strong>la</strong> <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> <strong>la</strong> circu<strong>la</strong>ción atmosférica y oceánica a<br />

gran esca<strong>la</strong>.<br />

La mo<strong>de</strong>lízación ha progresado más <strong>de</strong>bido al aumento <strong>de</strong> <strong>la</strong> potencia informática que<br />

a nuevos conocimientos físicos<br />

Estas ecuaciones se conocen <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace mucho tiempo pero, como no son lineales, mezc<strong>la</strong>n<br />

<strong>la</strong>s esca<strong>la</strong>s <strong>de</strong> tiempo y <strong>de</strong> espacio y no se pue<strong>de</strong>n resolver analíticamente. Por lo tanto es<br />

indispensable recurrir al or<strong>de</strong>nador, y esto no ha sido posible hasta hace bastante poco. En<br />

este sentido, los progresos consi<strong>de</strong>rables <strong>de</strong> <strong>la</strong> mo<strong>de</strong>lización <strong>de</strong>l clima en los dos últimos<br />

<strong>de</strong>cenios son menos el reflejo <strong>de</strong> nuevos conocimientos físicos que el <strong>de</strong> un aumento<br />

extraordinario <strong>de</strong> <strong>la</strong> potencia <strong>de</strong> cálculo. Así, nuestro <strong>la</strong>boratorio todavía utilizaba.en.1982<br />

una máquina CDC (Control Data) <strong>de</strong>l. Centro Nacional <strong>de</strong> Estudios Espaciales con <strong>la</strong> que<br />

una simu<strong>la</strong>ción <strong>de</strong>. un. mes <strong>de</strong> evolución <strong>de</strong> <strong>la</strong> circu<strong>la</strong>ción atmosférica requería más <strong>de</strong><br />

treinta horas <strong>de</strong> cálculo. A igualdad <strong>de</strong> resolución, <strong>la</strong> misma simu<strong>la</strong>ción requiere actualmente<br />

unos quince minutos <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> cálculo en un Cray 90.<br />

En <strong>de</strong>finitiva, disponernos <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los que tienen una sólida base física. Estos mo<strong>de</strong>los<br />

concentran una experiencia consi<strong>de</strong>rable, que sin embargo hay que saber utilizar e interpretar<br />

teniendo presentes <strong>la</strong>s limitaciones y <strong>la</strong>s incertidumbres que <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>remos a continuación.<br />

Se pue<strong>de</strong>n distinguir tres familias <strong>de</strong> problemas. La primera es intrínseca al sistema climático<br />

mismo: sencil<strong>la</strong>mente no es un sistema enteramente previsible. Esto es cierto para <strong>la</strong><br />

componente atmosférica misma: a una esca<strong>la</strong> <strong>de</strong> unos diez días, ya no se pue<strong>de</strong> prever <strong>la</strong><br />

evolución meteorológica,. <strong>de</strong>bido a que el carácter inestable <strong>de</strong> <strong>la</strong> circu<strong>la</strong>ción ha hecho que<br />

cualquier pequeño error inicial repercuta en el conjunto <strong>de</strong>l Globo. Se trata <strong>de</strong>l efecto bien<br />

conocido, <strong>de</strong>scubierto por Edward Lorenz en 1963 y popu<strong>la</strong>rizado con el nombre <strong>de</strong> efecto<br />

a<strong>la</strong>s <strong>de</strong> mariposa: expresa el hecho <strong>de</strong> que cualquier perturbación, por mínima que sea,<br />

modifica irreversiblemente <strong>la</strong> historia <strong>de</strong> <strong>la</strong> atmósfera. Pero esto no significa que no se pueda<br />

obtener ninguna información sobre <strong>la</strong> evolución <strong>de</strong>l clima. Varios procesos guían los<br />

movimientos <strong>de</strong> <strong>la</strong> atmósfera y organizan su comportamiento. El más conocido es el ritmo <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong>s estaciones. pero existen otros. El océano, en efecto, organiza <strong>la</strong> evolución lenta <strong>de</strong>l clima<br />

ya que su inercia es mayor que <strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> atmósfera, y su comportamiento resulta previsible

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