INTRODUCCIÓN
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Tus rayos nutren todos los campos y cuando brillas, viven y crecen para
ti. |
AKHENATON, Himno a Akon, siglo XIV a.C. |
Pocos se dan cuenta de que nuestro brindis de Nochebuena, en las fiestas de
fin de año, es en última instancia en honor al Sol, celebrando el solsticio
de invierno (SI). Esta afirmación podría sorprender a algunos,
pero tiene fundamentos científicos e históricos.
¿Qué tan universal y antigua es esta celebración? Pues... tan universal y antigua que ya existía en la mayoría de los pueblos desde antes del nacimiento de Jesucristo, y no por premonición de lo que iba a suceder en el pueblo de Belén, Palestina; más bien al contrario, el cristianismo superpuso esta conmemoración sobre aquella fiesta ancestral.
Viéndolo bien, no es raro que religiones de diferentes lugares y eras festejen casi los mismos días del año. Imaginemos la preocupación (incluso la angustia) que sentirían los primeros hombres al notar que en el transcurso de medio año el Sol salía cada vez más tarde, se metía más temprano y se levantaba menos sobre el horizonte; o sea que su luz y calor escaseaban gradualmente. Sin embargo, este decaimiento del Sol no era permanente; en algún momento dejaba de bajar y comenzaba a recuperarse; este momento tenía que ser memorable y ameritaba fiesta, tal vez la más importante del año. Este día clave del ciclo anual es el SI y corresponde al (re)nacimiento del Sol; también tiene connotaciones de (re)surgimiento de la luz, el fuego nuevo, etcétera.
Previamente, el hombre primitivo había intuido, acertadamente, que el Sol era la fuente primordial de la energía y la vida en la Tierra, y no tardó en darle jerarquía divina. Posteriormente, la imaginación creó mitologías muy interesantes que dieron nombre, vida, imagen y madre al Sol; así surgieron los dioses de diversas religiones, nacidos en el SI. Amón Ra en Egipto, Mitra en Persia, Hércules en Roma, Frey en Escandinavia, Inti en Perú y Huitzilopochtli en México, son algunas divinidades solares.
Por cierto que Huitzilopochtli (Sol, guerra y muerte) y Tláloc (agua, paz y vida) eran los principales dioses mexicas; en la cúspide del Templo Mayor de Tenochtitlan había sendas capillas dedicadas a ellos y sus festividades coincidían con los solsticios: Tláloc en el de verano y Huitzilopochtli en el de invierno.
Bueno, ¿y por qué nuestra celebración es el 25 y no el 21 de diciembre? Pues,
porque en el Calendario Juliano (vigente hasta el siglo XVI) el
SI era el 25 de diciembre. Aparte de ajustes calendáricos y complicaciones
históricas, las fiestas relativas al SI están desperdigadas alrededor de la
fecha exacta, yo creo que por falta de puntería. Así tenemos que en Europa la
Navidad comienza el 6 de diciembre, día de San Nicolás, antecedente de Santaclós;
en países como Suecia se tiene un festejo de la luz, asociada con Santa Lucía,
el 13 de diciembre; inclusive hay un refrán que dice: "Para Santa Lucía mengua
la noche y crece el día." Entre las fechas retrasadas están la Epifanía (6 de
enero), día en que se conmemoraba el nacimiento de Jesús durante los primeros
siglos del cristianismo; finalmente, la Candelaria (2 de febrero) que tiene
que ver con velas y fuego.
Lo anterior ilustra la relevancia del Sol, que es el motor fundamental del clima en el desarrollo de la civilización. Al hombre siempre le ha interesado el clima para adaptarse a él, aprovechar sus beneficios y protegerse de sus perjuicios; inconsciente y paulatinamente lo fue conociendo y estimó cualitativamente las condiciones medias que prevalecen en diferentes lugares y épocas del año; con esta cultura climática desarrolló la agricultura, su morada, las ciudades y maneras de vivir, comer, vestir, etc. Con el transcurso de los siglos, la adquisición y distribución de datos climáticos se sistematizaron y generalizaron, por lo que actualmente se dispone de información cuantitativa y confiable.
Ya sabiendo lo que pasaba, se quería saber por qué pasa lo que pasa y, más aún, qué va a pasar. Estas dos últimas preguntas se responden convincentemente sólo mediante modelos fisicomatemáticos del clima; actualmente se cuenta en el mundo con varios de ellos, todavía imperfectos, pero se trabaja intensamente para mejorarlos.
En este punto conviene diferenciar tres materias: meteorología, climatología y física del clima.
La meteorología estudia el estado de la atmósfera en un momento y lugar determinados, su distribución espacial y su evolución temporal en cosa de horas o días; se expresa generalmente por medio de mapas (también llamados cartas) que despliegan geográficamente variables como temperatura, humedad y presión, en una hora y fecha dados. La información meteorológica es geométricamente tridimensional, pues las condiciones atmosféricas varían también verticalmente. Al conjunto de meteoros o condiciones atmosféricas, materia de estudio de la meteorología, se le llama estado del tiempo, tiempo meteorológico o (simplemente) tiempo. En inglés hay dos palabras para diferenciar el tiempo meteorológico del cronológico: weather y time, respectivamente. Parecería que estamos en desventaja con nuestro idioma; pero no es así, el vocablo existe, lo malo es que no lo usamos: temperie, que equivale a weather. Empero, la meteorología no constituye el tema de este libro, sino el clima y su física, que ahora trataré de definir.
Clima es el promedio de las condiciones meteorológicas en periodos del orden de un mes y mayores. Así, podemos hablar del clima de diciembre de 1991 en un sitio determinado, en una región amplia o incluso el mundo entero, y se representa con el mapa de la temperatura mensual, la precipitación (lluvia, granizo, nieve, etc.) acumulada en el mes, etcétera.
Esta definición de clima es un tanto moderna, pues anteriormente el concepto se aplicaba solamente a lo que hoy llamamos condiciones normales o media climatológica, a saber, el promedio de muchos años (ortodoxamente, 30) de la temperie, por época del año. P. ej., si promediamos la temperatura de fines de diciembre, registrada desde 1961 hasta 1990, tendremos la temperatura normal de esa época.
El estudio del clima medio se llama climatología y es una disciplina básicamente
descriptiva, que nos dice cosas como la siguiente para México:
La climatología también se ocupa de caracterizar geográficamente el clima y lo hace de acuerdo con su temperatura y su precipitación; así, habla de una región cálida subhúmeda, o de una templada seca, etc. Decir que la climatología es descriptiva no significa que sea puramente cualitativa, pues también es cuantitativa: maneja fórmulas, índices, estadísticas, etcétera.
En tanto que es un promedio, la media climatológica (p. ej., la fecha de la primera helada del invierno) es una abstracción, y prácticamente no se cumple en ningún año en particular. Como dice el doctor Rolando García: "Lo único constante del clima es su variabilidad." Tal vez unas analogías lo aclaren: fácilmente podemos calcular la edad promedio (con años, meses y días) de un grupo escolar, pero resulta que ninguno de los alumnos tiene esa edad; algo parecido sucede con el ingreso económico de una comunidad: cada quien gana diferente; sin embargo, puede determinarse el ingreso per cápita.
La climatología nos dice cómo es el clima, pero no nos dice por qué es así y mucho menos cómo será; para explicarlo y predecirlo es necesario entender científicamente las relaciones de causa-efecto entre sus variables. Por tratarse de un sistema físico, esta comprensión sólo es posible por medio de leyes físicas expresadas matemáticamente; a esta representación de la realidad por medio de relaciones fisicomatemáticas se le llama modelo y a esta forma de estudiar los estados y procesos del clima se le denomina a veces climatología física; yo prefiero llamarla física del clima (o teoría del clima).
Así como la meteorología no va a ser el tema de este libro, tampoco lo será la climatología; el interés principal es la física del clima. Mi propósito es tratar de exponer, a la luz de los conocimientos científicos actuales, cómo funciona el sistema climático.
En el libro se hace hincapié en dos puntos: por un lado, la aportación mexicana a la física del clima, personificada por el doctor Julián Adem y sus colaboradores, entre los cuales me encuentro, y, por otro, el efecto invernadero, asunto de gran actualidad mundial, y que es el tema de mi proyecto principal de investigación.