Interpretación de mapas y productos meteorológicos
Los epsgramasMeteogramas del sistema de predicción por conjuntos RAMNota de la RAM. Este artículo nace a petición de un lector. La figura y las dudas fueron envidas a la RAM. En la Referencia final po...
- Salidas y predicciones del modelo operativo a plena resolución y partiendo con las condiciones iniciales básicas sin perturbar. Es el escenario de evolución, digamos, “operativo” y determinista.- Salidas y predicciones con el modelo degradado en las que se obtienen N escenarios de evolución de la atmósfera, modelo EPS:Imagen conceptual de la evolución de un sistema caótico, como es la atmósfera. La trayectoria gruesa representa la evolución real de la atmósfera con puntos de partida inicial y final, círculo-aspa. Partiendo de puntos próximos, que representen el estado inicial de la atmósfera, los estados evolutivos futuros divergen con el tiempo alejando se del estado final. Algunos escenarios de evolución pueden estar próximos al real. La técnica por predicción por conjuntos parte de un estado inicial de la atmósfera próximo al real. Modificando levemente el este estado inicial obtenemos otros estados iniciales perturbados, a partir de los cuales obtenemos los distintos escenarios de evolución. Unos escenarios divergen de la evolución real y otros pueden simular la evolución del real.Ya que tenemos N escenarios de evolución podremos ver y analizar si la situación atmosférica posee un grado de dispersión determinado, si todos los escenarios evolucionan de la misma manera, etc. Gracias a las salidas del EPS podremos cuantificar cuantos miembros o escenarios dan lluvia y cuantos no lo dan, se podrá cuantificar la probabilidad de los escenarios o pasadas o miembros que den lluvia superior a 20 mm en las próximas 6 horas, cuantificar el riego de vientos que superen un umbral dado, etc.Gracias a las salidas del EPS podremos cuantificar incertidumbre y probabilidades de la predicción en los diferentes momentos de la pasada del EPS.A titulo de ejemplo el modelo del EPS del CEPPM utiliza y genera 51 salidas o escenarios de evolución hasta 10 días. El modelo americano del EPS basado el GFS utiliza sólo 10 escenarios de evolución (la realidad en este último caso es algo más compleja, pero no nos añade nada a nuestros objetivos). Además, tendremos las salidas del modelo determinista del CEPPM y GFS a plena resolución. Estos últimos escenarios NO son considerados como parte integrante del EPS, aunque sí se pueden dibujar sus resultados sobre los últimos.En las representaciones gráficas de las salidas basadas en la técnica del EPS se suelen representar los escenarios o variables asociadas en diferentes colores, además podemos encontrar las salidas del modelo operativo a plena resolución con una línea más gruesa. Interesa mostrar también, la media del EPS o de los N miembros o escenarios de evolución como una evolución media y global que resuma, burdamente, todos los escenarios mediante su media aritmética. En determinadas ocasiones se representa la media climatológica de los últimos años de la variable del modelo como una referencia base. Es el epigrama.En estas condiciones ya estamos preparados para interpretar la imagen superior y sus equivalentes.Interpretación del producto anteriorLa cabecera nos dice el punto de grid donde se han solicitado los datos (Madrid) y la fecha de la pasada del modelo, 22 de julio de 2005 a las 06 Z. Las variables a presentar en el meteograma aparecen en la siguiente línea: T en 850 hPa en ºC y la precipitación. En la línea inferior aparecen datos complementarios: Salidas del EPS del modelo americano GFS del NCEP. En este caso la gráfica la genero el portal de la Wetterzentrale.El meteograma basado en el EPS: el epsgramaComo dijimos con anterioridad el modelo de conjuntos basado en el GFS genera 10 escenarios de evolución a partir de 10 condiciones iniciales levemente perturbadas en el momento inicial. Cada salida prevista de las variables a representar se colorea según el escenario de evolución del EPS. En este caso se hace en línea fina de color. La salida del modelo operativo o principal a plena resolución del GFS determinista se presenta en línea azul gruesa. La media de todos los miembros del EPS se representa en línea gruesa blanca. La línea gruesa roja es una media del modelo de tipo climatológico de referencia tomada de los datos en los últimos 30 años.Las líneas superiores están asociadas a la T en 850 hPa en ºC y las línea inferiores a las salidas de la precipitación. No es conveniente usar los productos de precipitación en las salidas de los primeros momentos del modelo. En ambos casos se representa la evolución temporal de ambas variables en dicho punto a 10 días vista.En los primeros momentos de la predicción de la T en 850 hPa es similar en todos lo miembros del EPS hasta el día 25 de julio, por lo tanto, podríamos tomar uno e los miembros o la media para hacer la predicción desde el 23 al 25. Decimos que no hay dispersión y la atmósfera se comporta de forma determinista. La atmósfera a dicho nivel se calienta y, posteriormente, tiende a descender la temperatura.A partir del 25 a las 06Z comienza a haber una dispersión entre los miembros, la atmosferaza deja de ser determinista y el grado de incertidumbre en la predicción aumenta, tanto más cuánto más dispersión exista entre los valores de los diferentes escenarios. Aunque hay una tendencia general de todos los miembros o salidas a disminuir la T en 850 hPa., algunas evoluciones lo hacen más acusadamente que otras. A la vez, podemos observar como diverso miembros del EPS siguen la evolución del modelo operativo (línea gruesa azul). La dispersión aumenta a medidas que nos alejamos de los momentos de partida del modelo, existiendo escenarios de evolución que tienden a aumentar la temperatura y otros, que siguiendo al operativo o principal, la disminuyen. Como era de esperar la media queda en una posición intermedia a los extremos evolutivos: es poco representativa.Gracias a las salidas del EPS podemos afirmar que es posible que entre el 3 y 5 de agosto exista un refrescamiento en 850 hPa, ya que algunos miembros del EPS lo manifiestan, y así es apoyado por el operativo. Un tratamiento objetivo de estos datos nos cuantificaría la probabilidad que acontezca algunos de los eventos comentados.El mismo razonamiento puede hacerse para la precipitación en superficie. En este caso todos los escenarios y el operativo nos confirman que NO llevará hasta el 31 de julio. No existe dispersión de la precipitación en TODOS los escenarios, ninguno da precipitación y, por lo tanto, la probabilidad de que no llueva es muy alta. A últimas horas de ese día la probabilidad de que se produzcan precipitaciones aumenta, y más aún entre el 1 y 3 de agosto donde varios miembros y el operativo dan una señal clara de precipitaciones. Otros miembros no dan señal alguna. La probabilidad de lluvia se mantiene pero es muy baja en el último periodo de la pasada del modelo EGS y del operativo.Gracias a esta forma de representar los distintos escenarios de evolución mediante el modelo EPS y el operativo, podemos observar el grado de la evolución determinista o no determinista de la atmósfera, cuándo el tiempo simulado por el modelo posee un grado de incertidumbre a la hora de hacer las predicciones ( mayor dispersión de los miembros),etc. La suma de escenarios nos suministra una información adicional muy elocuente y valiosísima respecto a la salida suministrada por un solo modelo, el operativo, que sería una sola línea de evolución.El problema fundamental de usar estás técnicas es la forma de cuantificar y transmitir el grado de probabilidad de que se dé o no un suceso determinado. Los meteorólogos y predictores del tiempo tienden a usar estas técnicas basadas en el EPS para cuantificar el grado de incertidumbre de su predicción. Huir de las predicciones deterministas para usar las probabilísticas es una tendencia en la predicción meteorológica moderna.Lógicamente, el aumentar el número de miembros del EPS y sus escenarios de evolución, como ocurre con el modelo del EPS del CEPPM con 51 miembros frente a los 10 del EPS del GFS, nos llevaría a concluir que mayor será la probabilidad de que la atmósfera evolucione como algunos de los escenarios evolutivos del EPS. Todo tiene un coste computacional: a mayor número de miembros a simular con condiciones iniciales diferentes, mayor será el tiempo de cálculo. Otro problema es cómo presentar estos productos que son base de la predicción probabilística. Pero este es otro tema que no vamos a tratar aquí.Epsgrama de Roma utilizando el modelo determinista y el modelo EPS del CEPPM. Imagen obtenida del portal del CEPPM.Esperemos que este artículo os sirva para comprender mejor este tipo de diagramas y otros que explicaremos en futuras RAMs.Referencias- Más en la RAM 6 de diciembre de 2002- Consulta de Meteogramas basados en EPS del tipo dibujado:http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsavnmgeur.htmlSeleccione la zona en la ventana central: EuropaSe abrirá una ventana nueva en la parte inferior: Meteogramme-Europa. Elija la ciudad y la opción Ensamble t850 und Nds. Pulse Zeigen- El EPS del CEPPM: El epsgramahttp://www.ecmwf.int/products/forecasts/guide/Epsgrams.html
- Una salida o escenario de evolución de control partiendo de las condiciones iniciales sin perturbar con el modelo degradado. Este escenario es parecido pero no igual al modelo operativo ya que parte de las mismas condiciones iniciales que este pero con la resolución degradada.
- N-1 escenarios de evolución que se generan con el modelo degradado en resolución y con las restantes N-1 condiciones iniciales levemente perturbadas.
Esta entrada se publicó en Reportajes en 23 Sep 2005 por Francisco Martín León