VI. MODELANDO R�TMICAMENTE
�Hablan los cielos en alguna ocasi�n? Las cuatro
estaciones llegan y pasan y todas las criaturas medran y crecen. �Hablan los cielos en toda ocasi�n! |
Chung Yung, HS�N-TZU, siglo III a.C. |
EN CAP�TULOS anteriores hemos dado ejemplos de especulaciones
absurdas o contradictorias. Especular significa sacar conclusiones por medio
de razonamientos simples, reduccionistas, generalmente cualitativos y frecuentemente
infundados. Tratar de explicar y predecir el clima de esta manera es casi perder
el tiempo.
Creo que de los cap�tulos precedentes queda claro que el sistema clim�tico es muy complejo, pues en �l participa gran cantidad de par�metros, variables e interacciones. Es decir, el clima es la combinaci�n de muchos procesos acoplados, los cuales son principalmente f�sicos, pero tambi�n los hay qu�micos, biol�gicos, sociales, etc�tera.
Recordemos dos ejemplos de especulaciones absurdas: primero, dado que el 3 de enero es cuando el Sol est� m�s cerca de la Tierra, ese d�a ha de ser uno de los m�s calurosos del a�o; y segundo, como al ascender a una alta monta�a nos acercamos al Sol, all� debe hacer m�s calor.
Recordemos un ejemplo de especulaci�n contradictoria: a m�s calor, m�s lluvia (en casi todo M�xico el tiempo de aguas es en verano), pero un californiano o un mediterr�neo dicen lo contrario; ... es que el calor evapora agua de la superficie y este vapor luego se condensa y precipita; ... pero el vapor de la atm�sfera s�lo se condensa cuando se enfr�a (por expansi�n adiab�tica y otros mecanismos); entonces el fr�o puede propiciar la precipitaci�n.
Las deducciones simplistas tambi�n confunden causa y efecto: es com�n que donde llueve mucho haya vegetaci�n exuberante; pero no es claro si en un sitio particular hay �rboles porque llueve o llueve porque hay �rboles. Es bien conocido el hecho de que en el Sahel (margen meridional del Sahara) hay sequ�a desde hace varios a�os, y junto con ella hay deforestaci�n, causada principalmente por pueblos n�madas que se desplazan hacia el sur con sus reba�os en busca de pastura. Com�nmente se achaca a los pastores la culpa de la sequ�a (... a m�s de corneados, apaleados); se supone que acabar con las plantas da al traste con la lluvia. Sin embargo, y yo le voy m�s a esta versi�n de los hechos, recientes investigaciones apuntan en sentido contrario: la sequ�a (una fluctuaci�n persistente del clima a gran escala) obliga a los sahelianos a emigrar al sur tras la vegetaci�n, la cual es arrasada por sus ganados y por lo tanto el desierto crece. Como reza un antiguo aforismo: "Sequ�a genera sequ�a."
NADIE SABE C�MO ALIVIA, TODOS SABEN QUE S� ALIVIA
Con esta frase se anunciaba un popular medicamento; queriendo decir que si lo ingiere se compone, aunque se ignore la relaci�n causa-efecto o el principio biom�dico que sustenta la curaci�n.
Tambi�n a veces se procede as� en la ciencia. Alguien descubre que cuando pasa cierta cosa all�, pasa otra ac�; sin relaci�n de causalidad expl�cita. Veamos un ejemplo: se habla mucho de que las alteraciones (en cosa de a�os) de la actividad solar afectan al clima; esa actividad incluye las manchas solares, las r�fagas, etc. En realidad, esas variaciones del Sol producen cambios en la radiaci�n recibida por la Tierra; pero son tan peque�os en intensidad y duraci�n que no es obvio c�mo pueden afectar al clima. Tal vez s� haya una conexi�n f�sica de causa-efecto; pero hasta ahora no es clara, posiblemente por falta de conocimientos; o quiz� no hay tal causalidad y es s�lo casualidad; o tal vez esas correlaciones no son significativas. Algunos piensan que con artificios estad�sticos se pueden encontrar cosas raras como, por ejemplo, una correspondencia entre el color de la camisa que trae hoy (usted lector, aqu� en M�xico) y la lluvia que caer� ma�ana en los Montes Urales.
Sin embargo, aunque la magnitud de la causa parezca insignificante comparada con la del supuesto efecto, es posible un v�nculo f�sico real entre ellos, un gatillo, o sea, un mecanismo de disparo que desencadena un proceso que estaba a punto de ocurrir y s�lo le faltaba un empujoncito. P. ej., la gota que derram� el vaso, la chispa que inici� el incendio, o tambi�n la mecha de un explosivo y el soplo que derrumba un castillo de naipes.
NUBE EN EL CERRO, SE�AL DE AGUACERO
Las escalas de espacio y tiempo en los diferentes fen�menos meteorol�gicos y clim�ticos deben diferenciarse claramente y no revolverse. Como muestra tenemos los siguientes casos: los cambios de temperatura a lo largo de un d�a tienen que ver con la inercia t�rmica del suelo y del aire, los cuales reaccionan r�pidamente al fr�o y al calor; en cambio, la variaci�n de temperatura a lo largo del a�o tiene que ver con la inercia t�rmica del oc�ano, el cual reacciona lentamente. La gente sabe de qu� rumbo vienen las nubes que traen lluvia a su pueblo o colonia; pero esa regla falla cuando trata de aplicarse al pa�s completo.
Otros ejemplos: uno, para explicar la diferencia entre el clima actual y el de la segunda mitad del siglo XVII no hay que fijarse en la deriva continental, que s�lo tiene importancia en una escala de cientos de millones de a�os; otro, hasta hoy la contaminaci�n no afecta significativamente el clima global, pero s� el de una ciudad.
Incluso los refranes, cuando tratan asuntos del clima, pierden universalidad. V. gr., el que dice: "Nube en el cerro se�al de aguacero, nube en el llano se�al de verano." Este proverbio es tal vez de origen espa�ol, y por lo tanto s�lo se aplica a climas de r�gimen mediterr�neo (cuyo tiempo de aguas se da en invierno), pues en climas monz�nicos (como el que rige en la mayor parte de M�xico) los aguaceros son en verano, por lo que no se cumple la segunda parte del refr�n, que quiere decir que las nubes en el llano son se�al de que no va a llover. De cualquier modo, su primera parte es v�lida all� y ac�. La nube (niebla) en el llano es producto de una inversi�n t�rmica somera originada, seg�n se vio en el cap�tulo III, por irradiaci�n nocturna debida al cielo raso, que —de d�a— ocasionar� calor.
Retomando la relaci�n entre vegetaci�n y clima, a escala espacio-temporal amplia s� existe; evidentemente, deforestaci�n y sequ�a van juntos. Pero �cu�les son las escalas m�nimas para esta correspondencia? �A poco si voy y arraso 1 km² de selva en el Amazonas, a partir del d�a siguiente aparece en el cielo un hueco de 1 km² siempre raso, y entonces deja de llover en ese claro? O lo opuesto, si voy y planto con riego artificial 1 km² de selva en el Sahara, �aparece encima una nube del mismo tama�o que va a traer lluvia regular sobre el predio forestado?
Debido a la complejidad del sistema clim�tico, su estudio cient�fico (racional, objetivo y cuantitativo) s�lo es posible por medio de modelos fisicomatem�ticos.
En el aeromodelismo, un avi�n a escala de ning�n modo tiene, en chiquito, todas las caracter�sticas del avi�n verdadero; de hecho, s�lo se reproducen algunos componentes y funciones, seg�n el fin buscado. Un avioncito con fines decorativos �nicamente copia del original su aspecto (el fuselaje, a lo mejor tambi�n el interior, incluso con puertitas que se abran, etc.); en cambio, un avioncito destinado para volar, imita del avi�n real algunas funciones (principalmente elevarse con motor propio), adem�s de la apariencia; pero aun el m�s refinado modelo carece de un piloto inteligente dentro del avioncito. Otro tipo de modelo de un avi�n es el proyecto del mismo, previo a su construcci�n; �ste incluye simulaci�n computacional, planos e incluso una maqueta con fuselaje de tama�o natural; pero de ninguna manera el proyecto es el autentico avi�n.
An�logamente, un modelo del clima no incluye todos los par�metros, variables e interacciones del sistema clim�tico. Se trata de una representaci�n, resultado de un trabajo de abstracci�n, de algunos de los componentes y funciones del sistema. Consiste en un conjunto de leyes y relaciones f�sicas, expresadas por medio de ecuaciones matem�ticas, las cuales configuran los mecanismos m�s relevantes del clima.
Por lo tanto, la aptitud del modelador (creador del modelo) debe incluir una visi�n amplia del clima, conocimiento de las leyes f�sicas pertinentes, intuici�n para escoger unos cuantos procesos para ser incluidos y habilidad matem�tica para manejar y resolver las ecuaciones.
Aun un modelo simple es matem�ticamente complejo. Las ecuaciones deben resolverse num�ricamente, alimentadas con gran cantidad de cifras, resultantes de observaciones clim�ticas; esto constituye un problema formidable de procesamiento de datos.
Los primeros modelos del clima surgieron apenas en d�cadas recientes; esta tardanza se debi� a limitaciones en la tecnolog�a (no en la ciencia) de la modelaci�n. Las deficiencias tecnol�gicas que hab�an obstaculizado la modelaci�n fisicomatem�t�ca del clima se refieren a la disponibilidad y el procesamiento de datos. La aparici�n en los a�os cincuenta y sesenta de dos instrumentos —el sat�lite y la computadora— vino a resolver esas deficiencias.
Los datos necesarios para correr (resolver computacionalmente) un modelo son mediciones sistem�ticas de numerosas variables f�sicas y deben cubrir todo el globo (o buena porci�n de �l) y varios a�os (a veces d�cadas) de registro. Los sat�lites satisficieron esta necesidad en dos aspectos: primero, con los meteorol�gicos, que toman datos desde su �rbita, abarcando gran parte del planeta y, segundo, con los sat�lites de comunicaci�n, que concentran y distribuyen este acervo inform�tico.
Esta multitud de datos ha de ser manipulada con intrincadas f�rmulas, para lo cual son indispensables las computadoras de gran capacidad. Lewis F. Richardson, f�sico brit�nico, desarroll� en los a�os veinte un modelo meteorol�gico; pero fall� al aplicarlo, pues se tardaba tres meses en realizar las operaciones aritm�ticas para pronosticar el tiempo del d�a siguiente. Imag�nese, lector, el enorme riesgo de cometer un error en esos c�lculos tit�nicos, hechos con artefactos manuales. En consecuencia, no es de extra�ar que la primera aplicaci�n de la primera computadora, creada en 1950 por John von Neumann en la Universidad de Princeton, EUA, haya sido un pron�stico meteorol�gico por medio de un modelo fisicomatem�tico; dado que para entonces algunos modelos estaban suficientemente desarrollados, listos para ser corridos en un poderoso dispositivo computacional.
El siglo pasado registra un antecedente m�s tr�gico y heroico que el de Richardson: el suicidio del capit�n Robert Fitz Roy, que hab�a conducido el barco Beagle en su famosa traves�a con Charles Darwin a bordo, ya retirado de la navegaci�n y estando a cargo de la oficina meteorol�gica de la Marina Real Brit�nica, "La ruina econ�mica, seguida de una incomprensi�n total por parte del almirantazgo de sus ideas de que el clima era susceptible de predicci�n, lo llevaron a un estado de depresi�n tal que acab� cort�ndose las yugulares" (J. Sarukh�n, Las musas de Darwin, La Ciencia desde M�xico, n�m. 70, M�xico, FCE, p. 236).
Es bien conocida la obsesi�n brit�nica por el tiempo en sus dos acepciones. Si mal no recuerdo, fue Jorge Ibarg�engoitia el que dijo: "La gran aportaci�n de los ingleses a la convivencia humana fue haber descubierto el clima como tema de conversaci�n."
En la secci�n anterior revolvimos clima y tiempo meteorol�gico, conceptos que hab�an sido deslindados desde la introducci�n. Ahora desenredamos este embrollo.
Efectivamente, tiempo meteorol�gico y clima son cosas diferentes; sin embargo, coinciden en algunos aspectos. Ambos se aplican a la atm�sfera, aunque la f�sica del clima incorpora el oc�ano como el gran regulador. Un pron�stico meteorol�gico alude s�lo a las condiciones atmosf�ricas (generalmente del d�a siguiente); en cambio, uno clim�tico debe incluir en su predicci�n (a plazo de un mes o m�s) variables como la temperatura del oc�ano, la extensi�n de los casquetes helados, etc. Para ambos pron�sticos se usan modelos fisicomatem�ticos.
La ciencia y la tecnolog�a comprometidas son semejantes en modelos meteorol�gicos y clim�ticos. La f�sica concerniente es conocida desde hace muchas d�cadas. La complejidad matem�tica y los problemas tecnol�gicos (disponibilidad y procesamiento de datos) son an�logos en ambos.
Hist�ricamente, la preocupaci�n por modelar el tiempo de modo cient�fico antecedi� a la del clima. De este modo, y como lo dijimos arriba, en 1950 se resolvi� el primer modelo meteorol�gico; en cambio, hasta los primeros a�os de la d�cada de 1960 surgieron los primeros de tipo clim�tico. De hecho el Modelo Termodin�mico del Clima (MTC), creado por el cient�fico mexicano Juli�n Adem, fue pionero mundial y apareci� en 1962.
Para referirme gen�ricamente a ambos tipos de modelos, uso el apelativo clim�tico; no encuentro otro mejor, ya que modelo atmosf�rico dice muy poco cuando se trata del clima. Sin embargo, reconozco mi deformaci�n profesional al imponer yo, f�sico del clima, que �ste incluye al tiempo meteorol�gico, lo cual tampoco es cierto. En fin, s�lo es cuesti�n de nombres.
En la atm�sfera —o m�s propiamente, en el sistema clim�tico— ocurre un c�mulo de fen�menos de naturaleza f�sica, qu�mica, biol�gica, etc. El tiempo y el clima est�n determinados principalmente por los de tipo f�sico, entre los cuales hay mec�nicos, t�rmicos, el�ctricos, �pticos, etc. De �stos, los dos primeros son los fundamentales; incluso va cada quien con su cada cual: la meteorolog�a es esencialmente mec�nica (llamada tambi�n din�mica) y la f�sica del clima es termodin�mica.
Efectivamente, el tiempo meteorol�gico, o sea los cambios atmosf�ricos en horas, est�n gobernados por la circulaci�n troposf�rica y los movimientos de masas de aire; es decir, procesos din�micos. En estos lapsos no hay tiempo para que el calor entre o salga del aire; o sea que estos procesos son adiab�ticos: no implican intercambio de energ�a t�rmica. Sin embargo, la temperatura puede variar en un determinado lugar geogr�fico por desplazamiento del aire. P. ej., cuando un buen d�a baja la temperatura es porque una masa de aire m�s fr�o desplaz� a la que estaba ah� la v�spera. Esto sucede con los nortes, como los de Veracruz: una masa de aire polar continental viaja desde Canad� hasta las costas jarochas, y a veces sus efectos llegan al altiplano. Algo parecido pasa con la humedad: luego de unos d�as secos se presenta uno llovedor; esto puede deberse a la entrada de aire mar�timo tropical, proveniente del Caribe o del Pac�fico.
Por lo tanto, generalmente el tiempo cambia porque cambiamos de aire y sin necesidad de movernos estamos dentro de distintas masas de aire. Otras alteraciones dr�sticas del tiempo son producidas por un hurac�n, meteoro b�sicamente din�mico que se presenta en un lugar durante uno o dos d�as.
MONTADOS EN UN SUBIBAJA, CON MUCHOS DESV�OS
En la secci�n anterior se afirm� que en cosa de horas o un d�a el (mismo) aire ambiente no se calienta ni enfr�a. Usted, lector, ya se habr� dado cuenta de que esto no es verdad, pero en cierto sentido s� lo es. Veamos.
En efecto, como ya se dijo en el cap�tulo I, al mediod�a la temperatura ambiente (la que mide un term�metro a la sombra) es notablemente mayor que en la madrugada; o sea que el aire tiene m�s energ�a interna; es decir, se introdujo calor en �l durante la ma�ana. Naturalmente, tambi�n acontece el proceso inverso: durante la tarde y noche el aire pierde calor y se enfr�a.
Por otro lado, hay que aclarar que la temperatura ambiente es s�lo uno de tantos factores que determinan la temperatura corporal y nuestra sensaci�n de fr�o o calor. Algunos de esos otros factores son f�sicos y externos a nuestro cuerpo; v. gr., al Sol o en la sombra la temperatura del aire es casi igual, pero expuesto a los rayos directos nuestro cuerpo recibe calor por radiaci�n, adicional a la conducci�n de calor entre nuestro cuerpo y el aire que lo rodea (ropa de por medio). No obstante, y como se expuso en el cap�tulo III, adem�s de la radiaci�n y la conducci�n, hay una tercera manera de transferir calor: la convecci�n. �sta se manifiesta cuando el aire se mueve y se lleva calor de nuestro cuerpo, por eso el viento (natural, por un ventilador, etc.) nos refresca. Claro que, como explicamos en el cap�tulo I, este descenso de nuestra temperatura se debe m�s a la evaporaci�n del sudor (aumentada por el viento) que al calor sensible que se lleva el aire.
Siguiendo la digresi�n, viene al caso algo sobre la ropa. El prop�sito primordial de vestirnos es interponer un aislante entre nuestro cuerpo y el ambiente. (Claro que la indumentaria responde tambi�n a otros prop�sitos: vanidad, adorno, jerarqu�a, pudor, etc.) En el nuestro, como en la mayor�a de los climas, la ropa evita que el cuerpo pierda calor, pues el ambiente est� m�s fr�o. Para refrescarnos, aligeramos nuestra vestimenta y as� el cuerpo lo pierde en mayor cantidad. Pero �qu� pasa cuando la temperatura ambiente es mayor que la de nuestro cuerpo (37°C)? En este caso quitarse ropa no refresca, ahora hay que aislarse con la finalidad opuesta; o sea, ponerse ropa gruesa para que el calor exterior no se introduzca al cuerpo y �ste mantenga su frescura (¡de 37°C!) aislado de la temperatura ambiente de 40°C o m�s. Eso hacen justamente los beduinos y dem�s pobladores del desierto; su ropaje es, adem�s, holgado y de color claro; lo primero porque el aire entre el cuerpo y la t�nica refuerza el aislamiento y lo segundo para aminorar la absorci�n del Sol. Sin embargo, algunos beduinos usan t�nica �negra! y no por necedad, se sienten a gusto; hay una explicaci�n f�sica: esta vestidura se calienta mucho con el Sol y produce un fuerte gradiente de temperatura entre ella y el cuerpo, lo cual al parecer da lugar a movimientos convectivos del aire que refrescan la piel. �Vaya! Sacan fr�o del calor.
En conclusi�n, la temperatura corporal y la sensaci�n de fr�o o calor est�n determinadas por la temperatura del aire y, adem�s, por la exposici�n al Sol, por el viento y la ropa. Habr�a que agregar a esta lista: la humedad ambiente, el estar quieto o activo... hasta caracter�sticas personales: afinidad al calor o al fr�o, estado de salud y an�mico, etc�tera.
De hecho, la temperatura de un cuerpo (el humano, un term�metro, etc.) es a fin de cuentas el grado de agitaci�n de sus mol�culas y �sta proviene del intercambio de calor con sus alrededores, por conducci�n (las mol�culas vecinas trasmiten su agitaci�n por contacto), convecci�n y radiaci�n. Esta �ltima es muy compleja; como dijimos en el cap�tulo III, todo cuerpo la emite; entonces la temperatura est� afectada por muy variada radiaci�n procedente de diversas fuentes. Veamos s�lo algunas contribuciones secundarias a la temperatura. Aunque el term�metro (o la persona) esté en la sombra, recibe radiaci�n difusa (no directa) del Sol, proveniente de casi cualquier direcci�n, y —adem�s— radiaci�n de onda larga emitida por el suelo caliente. Esta �ltima se llama coloquialmente resolana; incluso puede sentirse que va de abajo hacia arriba; cuando el Sol se cubre moment�neamente con una nube se sigue sintiendo, pero si el nublado perdura, el suelo se enfr�a y la resolana se abate.
Recuperando el hilo del principio de esta secci�n, resulta entonces que a lo largo del d�a la temperatura ambiente oscila desde un valor m�nimo, que se presenta m�s o menos media hora despu�s de salir el Sol, hasta un m�ximo, aproximadamente dos horas despu�s del mediod�a. Esto es, el aire se calienta durante el turno matutino y se enfr�a en los otros dos: el vespertino y el nocturno.
Como fue explicado en el cap�tulo III, el aire es calentado por la radiaci�n de onda larga proveniente de la superficie (suelo y mar), que previamente fue calentada por el Sol, y se enfr�a emitiendo radiaci�n del mismo tipo, que en �ltima instancia va a dar al espacio exterior. Por lo tanto, en cosa de horas, entra (y sale) energ�a t�rmica al (del) aire y esto de ning�n modo es adiab�tico. Sin embargo, los procesos meteorol�gicos s� lo son en cierto sentido; es nom�s cosa de discriminar entre las variaciones propias del ciclo cotidiano y las variaciones entre un ciclo y otro, o entre los puntos correspondientes de dos consecutivos. La oscilaci�n misma no es adiab�tica; pero el cambio de una oscilaci�n a la siguiente s� lo es.
Para el pron�stico meteorol�gico carece de importancia que el mediod�a sea m�s caluroso que la madrugada y la medianoche m�s fr�a que la tarde. Este ciclo es la l�nea base, la plataforma de referencia para montar la predicci�n. Es algo sobreentendido, archiconocido, y a nadie le preocupan esos cambios repetitivos que ocurren a lo largo de un d�a. Nuestra vida, h�bitos y actividades est�n adaptados a ellos; fisiol�gica y psicol�gicamente estamos acostumbrados a esa oscilaci�n.
Cabalgamos en un subibaja (tal vez sea mejor analog�a un carrusel de caballitos) que nunca para, y nadie llamar�a pron�stico a la afirmaci�n de que luego de estar abajo vamos a estar arriba, o viceversa. Claro que este subibaja oscila sin cesar, pero no oscila igual siempre; a veces su vaiv�n completo est� m�s abajo y a veces m�s arriba, o es m�s amplio o estrecho. En invierno, la madrugada y el mediod�a son m�s fr�os que la madrugada y el mediod�a de verano. En un d�a nublado la diferencia de temperatura entre el amanecer y la tarde es menor que en un d�a despejado.
No tiene chiste aseverar que el amanecer de ma�ana va a ser m�s fr�o que este medio d�a. El chiste est� en anticipar si la tarde de ma�ana va a ser m�s fr�a que la tarde de hoy, o si ma�ana va a llover m�s, o si las tolvaneras van a presentarse m�s temprano, etc. El pron�stico se completa si adem�s de determinar el signo del cambio calculamos su magnitud; es decir, qu� tanto m�s fr�o, lluvioso, temprano o tarde, etc., se van a dar las cosas al otro d�a.
Pueden llegarse a dar cambios tan dr�sticos que causen una voltereta al ciclo diurno. P. ej., si un mediod�a de oto�o llega un norte, es posible que en la tarde haga m�s fr�o que en la noche anterior. Los cambios dr�sticos son frecuentes en latitudes templadas y raros en las tropicales.
Naturalmente, el ciclo diario no es siempre regular y suave, puede dar brincos a causa de meteoros peque�os. Estos cambios son ef�meros pero frecuentes, y dan por resultado perturbaciones alrededor de la l�nea base del ciclo. Para ejemplificar esto, retomemos algo ya dicho: en su ciclo regular, la temperatura aumenta durante la ma�ana; sin embargo, el paso de una nube puede tapar moment�neamente el Sol, y entonces la temperatura disminuye brevemente, dentro de su aumento general, que dura toda la ma�ana. an�logamente, puede presentarse un aguacero a las 3 p.m.; en consecuencia, baja la temperatura y hasta nos abrigamos; a las 3:30 escampa y a las 4 se despeja; es verano y el Sol brilla tres horas m�s, en las cuales hasta sentimos calor y nos quitamos el abrigo. En este caso tenemos, despu�s del chaparr�n, una inversi�n del ciclo diurno regular, caracterizado por disminuci�n de la temperatura durante la tarde. Hay un refr�n alusivo: "Aguacero antes de las tres, tarde hermosa es."
Hemos descrito la variaci�n de la temperatura en el ciclo diurno; sin embargo, las dem�s variables meteorol�gicas tambi�n cambian a lo largo del d�a. Algunos ejemplos: la humedad relativa del aire var�a al rev�s de la temperatura, o sea que el fr�o la hace aumentar; las tolvaneras y la lluvia son m�s frecuentes en la tarde; la presi�n atmosf�rica tambi�n var�a en un d�a, pero con ritmo doble: es m�nima a las 4 a.m. y a las 4 p.m., y m�xima a las 10 a.m. y 10 p.m.
EL SUBIBAJA ESTA MONTADO EN OTRO MAYOR
En la secci�n anterior comentamos el vaiv�n diario de la temperatura y dem�s variables; sin embargo, ah� no para la cosa. Este subibaja est� montado en otro mayor, cuyo ritmo es cientos de veces m�s lento: el ciclo anual del clima, es decir, su variaci�n estacional (a lo largo de las estaciones del a�o).
La temperatura m�nima del a�o se registra normalmente a medio invierno y la m�xima en verano. De las lluvias ya hablamos en cap�tulos anteriores; generalmente puede distinguirse una temporada de aguas, que en algunas partes es en verano y en otras en invierno. Respecto a tolvaneras y otras alteraciones intradiurnas, hay algunos dichos como: "Febrero loco, marzo otro poco", "En marzo, la veleta ni dos horas est� quieta", "Febrero y las mujeres, por d�a diez pareceres", "Febrerillo chiquit�n, mentiroso y bailar�n", etc. Estos ejemplos manifiestan las condiciones clim�ticas repetitivas a�o con a�o.
Es casi ocioso tratar de algo tan obvio como la influencia de los cambios estacionales en las actividades humanas. La agricultura, la alimentaci�n, la ropa, las fiestas, las enfermedades... hasta el estado de �nimo dependen de la �poca; ni qu� decir de las transformaciones del paisaje, el ambiente, el bienestar, etc�tera.
As� como la meteorolog�a tiene impl�cita la oscilaci�n diaria del tiempo, la climatolog�a conlleva un ciclo anual. Por otro lado, ya hab�amos dicho que la escala clim�tica m�nima es un mes; resulta entonces que podemos llamar pron�stico clim�tico a corto plazo al que se hace de un mes al siguiente, aunque algunos lo llaman pron�stico meteorol�gico a largo plazo, consider�ndolo una extensi�n del que se hace de un d�a para otro.
Estas dos formas de concebir el pron�stico mensual implican puntos de vista dis�miles. Unos modeladores pensamos que los procesos f�sicos que determinan el clima a esa escala, y de ella en adelante, son b�sicamente termodin�micos; por eso usamos como ecuaci�n de pron�stico el principio de conservaci�n de energ�a o primera ley de la termodin�mica, y suponemos que los procesos din�micos est�n subordinados. Un punto de vista distinto da lugar a modelos fundamentados en la din�mica, como los meteorol�gicos; �stos se llaman modelos de circulaci�n general de la atm�sfera, que incluyen algunas interacciones termodin�micas.
An�logamente al ciclo meteorol�gico diario, el ciclo clim�tico anual est� determinado por el ingreso y egreso de calor, los cuales ocurren con regularidad; en el primer caso por la carrera diurna del Sol y en el segundo por su viaje estacional entre los tr�picos (cap�tulo III). De manera que ambos ciclos tienen origen t�rmico; sin embargo, sus perturbaciones difieren de uno a otro: las del ciclo diario son de origen din�mico, y las del anual, t�rmico. En este sentido, los procesos clim�ticos no son adiab�ticos. Un mes es un plazo suficiente para que el sistema clim�tico reaccione t�rmicamente; en un periodo tal, el oc�ano modifica su balance de calor, la extensi�n del casquete polar cambia y con m�s raz�n lo hacen la temperatura y humedad de atm�sfera y continente. Las condiciones medias de un mes, objeto del pron�stico clim�tico, est�n m�s determinadas por estas interacciones termodin�micas que por los movimientos individuales de masas de aire, huracanes, etc. Claro que estos meteoros tienen una contribuci�n conjunta importante, y bajo esta hip�tesis los modelos termodin�micos, llamados a veces modelos de balance de energ�a, incorporan su efecto de manera promediada, no como entes individuales.
Por supuesto, los modelos de circulaci�n general son m�s complejos, pero los resultados obtenidos con los modelos termodin�micos retribuyen ampliamente su simplicidad y son competitivos.
El clima es entonces repetitivo con ritmo anual; tiene un ciclo regular de temperatura, humedad, etc., que constituye la normal. Respecto a esta l�nea base debe hacerse el pron�stico clim�tico; en consecuencia, una predicci�n no consiste en decir que enero va a ser m�s fr�o que diciembre, o que en verano va a llover m�s que en primavera; sino en aseverar cosas como: el pr�ximo enero va a ser m�s fr�o que los eneros normales, o el siguiente verano va a llover menos de lo normal.
El valor de alguna variable en un a�o particular (p. ej. 1991) es el valor anormal, y su promedio de muchos a�os (30, seg�n indica la Organizaci�n Meteorol�gica Mundial) es el valor normal (p. ej. el promedio de 1961 a 1990). Hay una tercia de valores (normal, anormal y anomal�a) para cada una de las variables clim�ticas (temperatura, precipitaci�n, etc.), para cada lugar o regi�n (ciudad de M�xico, c�spide del Everest, isla de Malta, el punto de coordenadas 25°N y 90°O, el Golfo de M�xico, el cintur�n de latitud entre 10 y 30°N, el HN, etc.) y para cada instante o periodo (las 12 del d�a 27 de octubre, la segunda quincena de marzo, el oto�o, etc.); pero si no se especifica de qu� a�o, entonces s�lo hay valor normal.
Veamos algunos ejemplos de anomal�as. La temperatura normal de Darwin, Australia, en enero es 30°C; si en un a�o particular la temperatura media de ese mes es de 35°, �ste es el valor anormal, y diremos entonces que hay una anomal�a de +5°C. En Manaos, Brasil, la precipitaci�n normal es de 3 000 mm anuales; en un a�o anormalmente "seco" puede llover "nada m�s" 2000 mm, entonces tenemos una anomal�a negativa de 33 por ciento.
La importancia de las anomal�as es relativa a su normal; as�, cuando en el Sahara llueve 100 mm en un a�o, ello significa una tremenda precipitaci�n; pero si durante agosto s�lo lloviera en Chiapas "escasos" 100 mm tendr�amos una catastr�fica sequ�a. Es algo como aquello que dice el refr�n: "Tiene m�s el rico cuando empobrece que el pobre cuando enriquece."
En estos t�rminos, un pron�stico no calcula las normales, sino las anomal�as; y aqu� caben varias categor�as, seg�n la resoluci�n espacio-temporal de los c�lculos. Puede ser que la predicci�n s�lo determine el signo de la anomal�a, pero es mejor si aparte da su magnitud; es m�s �til si despliega geogr�ficamente la anomal�a (o sea que da un valor para cada lugar) que si solamente calcula perfiles latitudinales (es decir, su variaci�n del ecuador al polo); vale m�s si presenta anomal�as mensuales, que si �nicamente lo hace por a�o, etc�tera.
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