Quién manda en el pronóstico del tiempo a un mes ✛

Original: "An Earth-System-Oriented View of the S2S Predictability of North American Weather Regimes"
arXiv:2409.08174 · 2024-09-12 · CC BY 4.0 · 1 min
La atmósfera, el océano y la tierra se turnan para ayudar a predecir el tiempo desde una semana hasta dos meses.

Imagina una orquesta que toca sin director. Primero entran los vientos, luego las cuerdas, y a veces el percusionista hace un solo. Así es el tiempo sobre América del Norte: la atmósfera, el océano y la tierra se turnan para asumir el papel principal cuando se necesita predecir el tiempo desde una semana hasta dos meses.

Los regímenes meteorológicos son patrones persistentes del movimiento del aire que determinan si el invierno será cálido o el verano lluvioso. Hay cuatro, más los días sin un régimen definido. Los científicos entrenaron modelos informáticos, cada uno de los cuales recibía datos de una sola fuente: por ejemplo, la temperatura del océano o la humedad del suelo. Así se pudo entender quién de los "músicos" es más importante en diferentes plazos.

En las primeras dos semanas, el papel principal lo juega la atmósfera. Cambia rápidamente y recuerda el estado reciente. Pero hacia la octava semana, el océano y la tierra la alcanzan, porque cambian lentamente y conservan la información por más tiempo.

La estación también influye en el equilibrio de poder. En invierno y verano es más fácil predecir el tiempo que en primavera y otoño, porque la atmósfera se queda atrapada con más frecuencia en uno de los regímenes. Para algunos regímenes es más importante el océano, para otros, el hielo marino o la humedad del suelo. Si los meteorólogos supieran qué fuente de información es más importante en cada situación, los pronósticos a un mes serían más precisos.

La frecuencia del régimen "Sin régimen" varía del 18% en invierno al 44% en verano, lo que hace que los pronósticos de verano sean especialmente difíciles: la atmósfera se encuentra más a menudo en un estado de transición sin una estructura de gran escala claramente definida.

En la novela de Kim Stanley Robinson "Cuarenta señales de lluvia", los científicos intentan predecir cambios bruscos en los regímenes meteorológicos debido a la detención de la corriente del Golfo. Esta investigación se hace eco de esa idea: muestra qué componentes lentos del sistema terrestre pueden servir como indicadores tempranos de cambios en los regímenes de circulación.

F1 = 2 \times \frac{\text{Precision} \times \text{Recall}}{\text{Precision} + \text{Recall}}
Media armónica de precisión y exhaustividad, utilizada como métrica objetivo al optimizar los hiperparámetros
Científicos
Ludwig BoltzmannHenri PoincaréJohn von NeumannJosiah Willard Gibbs
Conceptos
spring predictability barrier Forecast lead pronóstico seasonal cycle NOAA CPC NOAA PMEL / TAO Westerly wind burst seasonal forcing IRI Southern Oscillation North Atlantic Oscillation El Niño ENSO TAO/TRITON moorings forecasting clima espacial natural variability predictability Jin-Timmermann model clima