Un meteorólogo analiza el mar

Nacido en Noruega, Jacob Bjerknes estudió la atmósfera durante décadas. Durante la primera Guerra Mundial trabajó con su padre, Vilhelm Bjerknes, un meteorólogo pionero que acuñó el término “frentes” para describir los límites de la atmósfera en los que las masas de aire caliente y frío se encuentran, causando con frecuencia tormentas. Vilhelm Bjerknes reconoció que para realizar una previsión meteorológica se requería, no sólo datos globales sobre las condiciones atmosféricas, sino también un mejor conocimiento acerca de “las leyes según las cuales un estado atmosférico se origina a partir de otro”. Décadas más tarde, en EE.UU., su hijo haría una importante contribución a este conocimiento.

El aspecto más importante del razonamiento de Jacob Bjerknes fue el reconocimiento de que la interacción entre el mar y el aire podía tener un gran impacto sobre la circulación de los vientos, la lluvia y el tiempo. Bjerknes describió un patrón de circulación del aire para todo el Pacífico al que denominó Circulación de Walker. Bjerkens se dio cuenta de que este patrón del flujo del aire dependía de la diferencia existente entre las temperaturas de la superficie del mar en el Pacífico occidental y en el Pacífico oriental, una diferencia que hacía que la presión del aire superficial en las dos regiones fuera distinta.

El aire situado sobre las aguas frías del Pacífico oriental era demasiado denso para ascender lo suficientemente alto y permitir que el vapor de agua se condensara y formara nubes y gotas de lluvia, quedando algunas zonas de Perú y Ecuador desérticas. Estas zonas desérticas comenzaban lejos de la costa, donde el aire denso y frío también creaba una región de alta presión de aire. La alta presión en el este y la baja presión sobre las aguas más calientes del oeste (una gran diferencia de presión en el plan de Gilbert Walker) provocaban que el aire soplara en dirección oeste, generando y reforzando los constantes vientos alisios ecuatoriales. Los vientos absorbían la humedad del océano a medida que se desplazaban en dirección al Pacífico occidental; allí el aire húmedo y caliente ascendía, se condensaba y, a continuación, descendía en forma de fuertes lluvias monzónicas que nutrían a las selvas de Nueva Guinea e Indonesia.		Jacob Bjerknes. (Fotografía cedida por E. M. Rasmussen, Universidad de Maryland)

Bjerknes reconoció que durante las condiciones de El Niño, cuando las aguas próximas al norte de Perú son más calientes de lo normal y, en consecuencia, la presión del aire de la superficie es más baja, la diferencia de presión entre el este y el oeste disminuía, así como los vientos alisios que soplan en dirección oeste. A medida que la intensidad de los vientos disminuía, el aire húmedo y caliente ascendía sobre el Pacífico central en lugar de más hacia el oeste, desapareciendo las lluvias monzónicas de India e Indonesia y provocando temporales de lluvias en las costas occidentales de América del Norte y del Sur.

Para determinar si las ideas de Bjerknes se podían utilizar para la realización de predicciones, los investigadores atmosféricos se valieron de equipos informáticos. A principios de los años 50, el matemático John von Neumann, un personaje clave en la invención de la computadora digital, dirigió a un grupo de científicos del Institute for Advanced Study (Instituto de estudios avanzados) de Princeton, Nueva Jersey, en algunos de los primeros intentos por utilizar equipos informáticos para la investigación de las predicciones meteorológicas. En los años 70, los investigadores ya utilizaban equipos informáticos para crear modelos de circulación general atmosférica o AGCM (del inglés atmospheric general circulation model) para simular la reacción de la atmósfera a una temperatura fija de la superficie del mar en el Pacífico tropical. Los AGCM dividen una atmósfera imaginaria en varias capas horizontales, subdivididas a su vez en miles de cuadrados. Los datos de variables como la temperatura, la presión, la humedad y el viento se introducen en una serie de ecuaciones que dan una lectura o resultado distinto para cada uno de los puntos de la cuadrícula. Se trata de comprobar si un modelo puede reproducir comportamientos reales observados mediante un mismo punto de partida como, por ejemplo, una temperatura específica de la superficie del mar.

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