En recuerdo de Edward Lorenz

Nota: El 16 de abril murió este meteorólogo. Vaya este post en su memoria.

Mañana nos vamos a pasar el fin de semana a los Pirineos y el hombre del tiempo nos dice que va a llover como nunca. ¿Debemos hacerle caso y suspender nuestro viaje? ¿O estamos convencidos de que ‘siempre se equivoca’? Los meteorólogos actuales están muy orgullosos de sus previsiones sobre el tiempo, hasta tal punto que la Sociedad Meteorológica Alemana ya declaró hace 20 años: “Se prospera cuando las previsiones económicas alcanzan al menos la misma calidad que las previsiones meteorológicas”. Podemos decir que hoy, en general, la tasa de acierto en los dos días siguientes es del 95% o mayor, a cuatro días más del 85% y a siete días, sobre el 70%. El progreso ha sido importante si tenemos en cuenta que en 1978 la tasa de acierto a 24 horas se encontraba alrededor del 80% y a 72 horas, el 75%.

Ahora bien, ¿se puede hacer una predicción para cualquier tiempo futuro? El padre de la meteorología científica moderna y fundador de lo que en España se conoce como Escuela Noruega, Vilhem Bjerknes, expuso el problema de la siguiente manera, que se conoce como el ‘plan de 1904’: “Todo problema atmosférico puramente mecánico se puede reducir a establecer la posición y el movimiento de todas las partículas de aire implicadas y a predecir su estado, posición y movimiento futuros mediante las leyes de la física: un problema en principio susceptible de solución”. La postura de Bjerknes recuerda a la del astrónomo Pierre de Laplace casi 100 años antes, cuando defendió que si una inteligencia conociese todas las fuerzas de la naturaleza que actúan sobre todos los átomos del universo, “el porvenir, al igual que el pasado, estaría presente ante sus ojos”. Esta idea de absoluto determinismo está presente hoy en todas las personas que piensan que la predicción del tiempo mejorará mucho si aumentamos el volumen de datos.

Por desgracia no es así. “Una predicción para dentro de una semana no es mejor que la simple adivinanza”, decía en 1957 el meteorólogo norteamericano Philip D. Thompson. La cuestión de la predictibilidad del tiempo fue planteado por primera vez en 1954 por el gran meteorólogo inglés Reginald C. Sutcliffe, y los primeros intentos serios de evaluarla fueron hechos por el mencionado Thompson. Fue en 1963 cuando Edward N. Lorenz, un matemático de corazón pero que la II Guerra Mundial le había obligado a dedicarse a la meteorología, puso de manifiesto una imposibilidad intrínseca en el problema en un artículo bajo el anodino título «Flujo Determinista no Periódico». Este hombre del Instituto Tecnológico de Massachusetts descubrió, mientras jugaba con un modelo meteorológico sencillo, que en su ordenador de válvulas de vacío y cables pasaban cosas muy raras.

Introduciendo inadvertidamente datos que diferían entre sí menos de una milésima descubrió que las predicciones meteorológicas resultantes eran completamente diferentes. Lorenz dedujo con acierto que todo era debido a las pequeñas variaciones introducidas en los datos iniciales. Esto era algo totalmente inesperado, pues físicos y matemáticos estaban acostumbrados a que si se cambiaban levemente las condiciones iniciales, los resultados también diferían en una pequeña cantidad. Pero al parecer, había cosas que no funcionaban de esa forma. De hecho, prácticamente toda la naturaleza funciona de este modo tan inesperado. En el argot técnico se dice que tenemos sistemas no lineales. El premio Nobel de Física, Enrico Fermi, decía en tono de humor que “la naturaleza es un mal bicho”. Acababa de nacer toda una rama de la física y las matemáticas: la ciencia del caos.

Este nombre, no muy acertado, aunque sí muy gráfico, nos habla de un obstáculo fundamental para predecir el tiempo. Podemos conocer las leyes que rigen el comportamiento de la atmósfera, pero no podemos utilizarlas para predecir lo que ocurrirá más adelante. De hecho, la meteorología se ve incapaz de decidir el camino que tomará después de un rato un sistema. Ahora bien, ¿de cuánto tiempo estamos hablando? Esto no está muy claro, pero en la llamada escala sinóptica, la escala de los mapas del tiempo, el límite podría estar entre una y tres semanas.

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