Tecnología de pronósticos meteorológicos

   La tecnología de pronósticos meteorológicos de Japón continúa mejorando en precisión cada año. Los pronósticos en Japón se realizan mediante observaciones meteorológicas desde la superficie terrestre, supercomputadoras, satélites meteorológicos espaciales y otros métodos combinados. Los pronósticos meteorológicos sirven de ayuda en la vida económica y social de la gente, además de prevenir catástrofes. Este artículo explora la tecnología japonesa sobre pronósticos meteorológicos en constante evolución.

Pronósticos meteorológicos en Japón

   Desde la antigüedad, Japón se vio afectado por grandes lluvias, tifones y otros desastres naturales, de modo que nuestros antepasados hicieron esfuerzos para desarrollar la tecnología para pronosticar el clima. En la actualidad, los meteorólogos de Japón toman decisiones integrales reuniendo muchos tipos de datos de observaciones y realizando predicciones numéricas con supercomputadoras y otros dispositivos, además de tomar como referencia datos de observaciones de satélites meteorológicos, radares y un sistema llamado AMeDAS. En base a estos datos, los meteorólogos ofrecen informes sobre el clima y lanzan alertas y otras informaciones. El sistema AMeDAS (Sistema de Adquisición de Datos Meteorológicos Automatizado, por sus siglas en inglés) de la Agencia Meteorológica de Japón envía automáticamente datos de mediciones sobre precipitaciones, dirección y velocidad del viento, temperatura del aire, humedad y otros detalles de unas 1300 estaciones. El AMeDAS se usa también para mapear los niveles de riesgo de lluvias torrenciales, inundaciones y otros peligros. Analiza información de precipitaciones a partir de radares y asocia esta información con datos de riesgos pasados para crear imágenes codificadas por colores cada 10 minutos, que muestran un posible peligro. Esta tecnología es usada por el sitio web de la Agencia Meteorológica de Japón y una aplicación de smartphone creada por una compañía asociada para ayudar a los ciudadanos a prevenir catástrofes.

Ayudar a otros países con observaciones desde el espacio

   En Japón, las observaciones meteorológicas llegaron al espacio en 1977. Actualmente, dos satélites –Himawari-8 (desde 2014) y Himawari-9 (desde 2016)– trabajan en conjunto para monitorear el clima. Estos satélites meteorológicos orbitan a la misma velocidad de giro que la Tierra y observan continuamente fenómenos meteorológicos como los tifones, los sistemas de baja presión y los frentes estacionarios. Hay unos pocos puntos de observación en el mar para tifones, de modo que es particularmente importante usar satélites para controlarlos. Himawari-8/9 tienen una «función de observación dinámica de alta frecuencia» para observar cualquier punto dado cada 2,5 minutos, lo que les permite seguir automáticamente tifones y observarlos de forma intensiva.
Además, la Agencia Meteorológica de Japón dirige un servicio llamado Himawari Request, que usa los satélites para realizar observaciones en respuesta a solicitudes de agencias meteorológicas de otros países. Gracias este servicio, los satélites observan el área relevante casi una hora después de recibir la solicitud y envían los datos de las observaciones en tiempo real. Los países que reciben información a través de este servicio pueden estar alerta y tomar medidas contra catástrofes naturales en cualquier fase. De esta manera, los satélites meteorológicos Himawari de Japón ayudan a reducir los riesgos también en otros países.

Supercomputadoras con predicciones cada vez más precisas

   Los pronósticos meteorológicos en Japón mejoraron su precisión espectacularmente mediante el progreso de los modelos de predicción numérica y la innovación tecnológica de las computadoras. Desde que la Agencia Meteorológica de Japón instaló una gran computadora en 1959, continúa realizando mejoras. Actualmente, la Agencia opera la Cray XC50 (desempeño máximo teórico de 18 petaFLOPS, almacenamiento de memoria principal de 528 terabytes), su décima supercomputadora dedicada a tareas relacionadas con el clima. Esta máquina usa 17 tipos de modelos de predicción para calcular cambios en el viento, la temperatura y otros factores con el paso del tiempo para predecir el estado de la atmósfera.
   La computadora K fue la primera en el mundo en realizar una simulación de toda la atmósfera de la Tierra con una resolución extremadamente elevada. En 2015, demostró que era posible predecir un tifón con unas dos semanas de antelación. Con la última supercomputer Fugaku, el trabajo de investigación y desarrollo busca predecir lluvias torrenciales concentradas y otros acontecimientos con predicciones numéricas en una fase temprana. Este sistema usa datos de observaciones enviados cada 10 minutos desde Himawari-8 y otros equipos.

TOKYO SKYTREE es una estación de investigación meteorológica

   TOKYO SKYTREE (634 metros de alto, 2080 pies) es famosa como la torre de radiodifusión más alta del mundo. Es también una valiosa estación de investigación para el mundo, con muchas instalaciones para observaciones en ella desde donde se investiga la atmósfera sobre la ciudad. La torre da apoyo a investigaciones novedosas gracias a su altura. A los 497 metros, (unos 1631 pies), se lleva a cabo una investigación para entender las propiedades de los rayos que caen sobre la ciudad, mientras que a los 458 metros (unos 1503 pies), se recolectan aerosoles de la atmósfera y se realizan investigaciones analíticas sobre las partículas que se convierten en gotículas congeladas. Alrededor de los 250 metros (unos 820 pies), se realizan investigaciones sobre el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera que se emiten en Tokio. Se espera que la investigación a esta altura logre hacer una estimación sobre el origen de estas emisiones (así como si los gases vienen de plantas o energías fósiles).

   El Dr. Ryohei Misumi, del Instituto de Investigación Nacional para la Ciencia Terrestre y la Resiliencia ante Desastres, observa gotículas de nubes desde un punto de la torra ubicado a 458 metros de altura. Dice: «Las características del TOKYO SKYTREE nos permiten medir el tamaño y el número de gotículas entre las mismas nubes, así como hacer comparaciones precisas con datos de radares de nubes. En estos momentos, sabemos que podemos detectar lluvias 17 minutos antes de que caigan, y queremos ser capaces de detectar lluvias torrenciales repentinas y otros acontecimientos en fases tempranas. Esperamos que la gente, en particular quienes trabajan a la intemperie, pueda usar esta información para actuar y proteger sus vidas».

   Se dice que la frecuencia de lluvias torrenciales y calor extremo se incrementó debido al cambio climático y otros factores. En 2004, se anunciaron los resultados de una simulación sobre un futuro aumento en la temperatura del aire producida con un modelo de sistema terrestre, lo que causó impacto en la población mundial.

   La Agencia Japonesa para la Ciencia y Tecnología Marítima y Terrestre desarrolló este modelo de sistema terrestre, que concitó atención mundial en 2018 cuando aplicó inteligencia artificial (IA) en la predicción del clima para detectar con éxito la posibilidad de un ciclón tropical con alta precisión, una semana antes de que sucediera.

   En Japón, las instituciones nacionales y las empresas privadas llevan a cabo investigaciones y desarrollos usando IA activamente, así como se realizan investigaciones de predicción meteorológica que utilizan IA. Deberíamos mantener los ojos abiertos en el futuro en atención a la tecnología de predicción meteorológica, con investigaciones avanzadas que continuamente apuntan no solo a ayudar a reducir daños o prevenir catástrofes mediante la preparación ante los desastres naturales, sino también a resolver problemas ambientales globales.