Escrit publicat al n. 5 de Penell, editat per l'ACOM (Gener 1998)

 

La predicció meteorològica al G.P.V. (I.N.M)

"Els meteoròlegs s'han donat una feina passablement entretinguda: la de veure si, en el temps que succesivament va fent, s'hi pot trobar una repetició de suficient monotonia capaç d'ésser articulada en forma de llei. Aquesta és la missió que es proposen portar a cap aquests honorables ciutadans ."
Josep Pla, El País del vent. (1952)

La predicció meteorològica és l'aplicació més popular d'aquesta ciència anomenada meteorologia i segurament la raó d'ésser de molts serveis meteorològics. Sovint però, es confon, o bé s'identifica, meteorologia amb predicció del temps; la predicció només és una branca de la meteorologia que consisteix a conèixer l'estat de l'atmosfera en algun moment posterior a l'actual. L'adjectiu posterior ens determina la validesa de la predicció: vigilància o molt curt termini (fins a 6 hores), curt termini ( fins a 24-48 hores), termini mitjà (fins a 10 dies) i llarg termini (mesos o estacions).

Al Grup de Predicció i Vigilància de Catalunya (G.P.V.) hi ha un predictor dedicat exclusivament a la vigilància i molt curt termini (avui ), i un altre per a les prediccions de curt termini (demà ) i pel termini mitjà més pròxim (D+3, D+4 i D+5 ). Les prediccions per a més enllà de 5 dies són orientatives i no es difonen.

L'elaboració d'una predicció consta d'una part exclusivament científica i, una altra, si fa no fa de pes igual, en la que intervenen les qualitats del predictor, que només una llarga pràctica i el domini de la teoria li poden proporcionar.

Tot seguit miraré d'explicar el rerafons de les prediccions elaborades al Grup de Predicció i Vigilància de Catalunya (G.P.V.), ni que sigui a grans trets, i emfasitzant aquelles rutines que em fa l'efecte que són poc o gens conegudes.

Diagnòstic/butlletins de vigilància / guies tècniques de diagnòstic

En primer lloc, com es comprendrà cal conèixer el temps passat i la situació meteorològica actual en un territori prou extens. Això s'ha aconseguit gràcies a la cooperació internacional. Cada 1/2 hora disposem de les observacions dels aeroports principals, els METARS. Cada tres hores disposem de les dades sinòptiques en superficie. Cada dotze hores disposem d'observacions d'altura, les dades TEMP (en situacions extraordinàries com per exemple alertes del pla PREVIMET, es poden fer cada 6 hores). Les més pròximes a Catalunya són: Madrid, Santander, Saragossa, Nîmes, Palma i Múrcia. Malauradament Barcelona, ciutat pionera en els estudis aerològics (1), encara no disposa d'estació de radiosondatge tot i que se n'hi han fet temporalment: durant l'experiment hispano-francés PYREX o durant els Jocs Olímpics del 1992 per exemple. Aquesta informació és complementada per les dades de teledetecció. Imatges de satèl lits en alta resolució: meteosat (3 canals, IR-VIS-WV, amb imatges cada 1/2 hora i amb resolució d'aproximadament 5x8 Km, 2,5 Km pel canal VIS) i TIROS (5 canals, amb resolucions d'aproximadament 1 Km). Imatges del radar del Pic d'Agulles a la serra de l'Ordal ( cada 10 minuts dues imatges, una en modus normal (resolució espaial d'aproximadament 2 Km i abast de 240 Km de radi) i una altre en modus doppler ( 1 Km i 120 d'abast). Dades procedents de la xarxa de detecció de descàrregues elèctriques, amb molt bona cobertura per a Catalunya gràcies als equips detectors instal lats als aeroports de Girona, Reus, Saragossa, València, Palma, etc., a més dels detectors del sud de França (amb una precisió temporal del milisegon). També cal citar la xarxa d'estacions automàtiques (EMA's) que proporcionen dades cada 10 minuts a més d'elaborar horàriament els SYNOPS.

Tota aquesta informació és integrada en el sistema McIDAS i permet de fer tot tipus d'anàlisis i tractaments. Una altra informació molt útil, encara que no és integrada al McIDAS, és el sistema integrat de l'aeroport del Prat, que aporta mesures de totes les variables meteorològiques d'interès aeronàutic a les 3 capçaleres de pista cada 10 segons. Aquesta informació generada a l'aeroport és disponible, a més a més, al G.P.V. i a la torre de control.

Tot aquest devessall d'informació encara és complementat amb les dades dels abnegats col laboradors que ens fan arribar puntualment les seves dades.

Butlletins de vigilància.

És el suport gràfic i escrit del diagnòstig que s'està fent contínuament, conforme es reben noves dades. S'elabora cada tres hores. Aquest butlletí és l'activitat principal del predictor encarregat de la vigilància, ja que la resta d'activitats hi són directament relacionades. Aquests butlletins de vigilància són complementats, a les 00 i a les 12 UTC amb les reanàlisis sinòptiques de les capes superiors: 925, 850, 700, 500, i 300 hpa. El butlletí consta de tres parts:

  1. - Observació, anàlisi i diagnòstic.Sobre un ploteig de superficie i en un mapa de Catalunya s'hi sobreposen els llamps de les darreres 3 hores, a més de les dades significatives procedents de radar i satèl lit, preferentment TIROS. S'analitzen les variables significatives (PSL, T, Td, THW, RH, RM, etc) mitjançant anàlisis mesoscalars semiobjectives PAMIS (2) i s'hi dibuixen les estructures meteorològiques més significatives: fronteres, anomalies, línies de convergència, àrees de turbulència, ones de muntanya, etc.. A continuació s'anoten les dades significatives addicionals de les darreres 3 hores: pluges acumulades, cops de vent, dades de col laboradors, etc. L'apartat de diagnòstic inclou bàsicament la intensificació o l'enfebliment de les estructures citades així com el desplaçament.
  2. - Predicció: entre 6 i 24 hores depenent de l'hora del butlletí, amb mapa significatiu inclós.
  3. - Accions derivades: inclou l'estratègia de vigilància, les mesures adoptades i le incidències operatives.

Guies tèniques de diagnòstic

Aquestes guies les elabora el cap de torn del Centre Nacional de Predicció, C.N.P. Se'n fan 4 al dia, a 00, 06,12,i 18 UTC i reflecteixen el marc sinòptic general a través de les imatges de satèl lit i amb algun suport numèric (PAMIS o model numèric). Destaquem la importància de les imatges del WV ja que a diferència de les imatges del VIS i IR on els núvols són els únics traçadors, en aquest canal les zones seques (fosques) i humides (clares) també ajuden a conèixer la dinàmica de la troposfera (TF) mitjana i alta. En aquest camp relativament novedós de l'estudi i interptetació d'imatges WV cal dir que l'I.N.M. és capdavanter a Europa. Posteriorment s'analitzen les imatges IR (termodinàmica tant de la TF alta com de la TF baixa) i acabem amb les imatges del VIS si l'hora de la diagnosi ho permet. Per la seva importància en detallo el seu contingut:

  1. - Mapa compost de nivells mitjans i alts. Representa els elements rectors de la configuració a escala sinòptica de la TF mitjana i alta i de la baixa estratosfera (SF). Aproximadament entre 200 i 500 hPa. Els elements a destacar són:
    - corrents en raig amb màxims o paquets embotits
    - tàlvegs i dorsals, principals i secundaris, amb el corresponent desplaçament a curt termini.
    - enfonsaments de la tropopausa (TPP) i anomalies tèrmiques associades, elements bàsics per a la diagnosi de ciclogènesis i de procesos d'inestabilització vertical de l'atmosfera.
    - màxims d'advecció càlida a la TF alta i d'advecció freda a la TF mitjana
    - màxims de forçament a la TF mitjana.
    - intrussions seques i bandes de deformació.

  2. - Mapa compost de nivells baixos:
    Representa els elements lligats a la existència de discontinuïtats dinàmiques i tèrmiques així com els elements lligats a la estabilitat de la TF mitjana i baixa. Els elements a destacar són:
    - configuració de pressió a escala sinòptica.
    - fronts i fronteres, incloent-hi els fronts en altura, i el tipus: cata, ana, etc.
    - nuvolositat significativa, distingint d'entre nuvolositat baixa i nuvolositat d'espessor apreciable
    - zones d'aveccions tèrmiques notables
    - zones amb estabilitat reduïda

Models numèrics / guies tècniques de predicció

L'eina fonamental de predicció són els models numèrics. Ara bé, cal recordar que el resultat d'aquests models atmosfèrics, com tota modelització científica, representen la realitat a grans trets, però encara són poc detallats.
Al G.P.V., i concretament a través dels sistema McIDAS
(3), s'obtenen els següents models numèrics:
- CEP: és el model d'àrea global del Centre Europeu de Predicció a Termini Mitjà (ECMWF), amb una passada diària a les 12 UTC i validesa fins a 10 dies. Les sortides van de 6 en 6 hores fins a H+60, de 12 en 12 fins a H+144 i després de 24 en 24 fins a H+240. Comença a estar disponible cap a les 23 UTC. És un model força groller, resolució d'uns 160 Km, i s'usa principalment per a les prediccions a termini mitjà.
-CE00 i CE12: són els models d'àrea limitada del ECMWF, amb una resolució d'uns 100 Km. El CE12 és disponible a la mateixa hora que el CEP i amb les mateixes valideses. En canvi el CE00 és disponible a partir de les 5:30 UTC. Les sortides van de 6 en 6 hores fins H+48 que és el seu abast. És el més usat després del HINM i HIN2.
- HINM: és el model Hirlam, el que es fa servir habitualment per a les prediccions de curt termini. Consta de 4 passades diàries, a 00, 06, 12 i 18 UTC, que són disponibles entre 3 i 4 hores després de l'hora de l'anàlisi. La resolució horitzontal és d'uns 40 Km i consta de 31 nivells en la vertical. Les passades de 00 i 12 abasten fins a H+48 mentre que les passades de 06 i 18 ho fan fins a H+24. Les sortides sempre són espaiades temporalment de 3 en 3 hores.
-HIN2: és el Hirlam de malla fina, amb resolució horitzontal d'uns 17 Km i passades a 00, 06, 12 i 18 UTC. Totes les passades donen prediccions de 3 en 3 hores fins a H+24. Són disponibles entre 4 i 4:30 hores després de l'hora de l'anàlisi.
- BRKF: model de Braknell amb dues passades diàries a 00 i 12 UTC. Cada vegada és menys usat. Resolució d'uns 250 Km.
- BRKG i BRK1: és el mateix model de Braknell amb dues passades diàries, però d'area global. Les seves sortides inclouen els dos hemisferis i s'usa principalment per a finalitats aeronàutiques. La resolució és d'uns 500 Km.
- WMED: és el model d'onades del ECMWF per a l'àrea mediterrànea. Es fa servir habitualment per a les prediccions marítimes, principalment per a les prediccions de la mar de fons. Corre una sola vegada al dia, a les 12 UTC. Té una resolució d'uns 50 Km i sortides van de 12 en 12 hores fins a H+120.
- WATL: és el model d'onades del ECMWF per a l'Atlàntic, amb una resolució d'uns 160 Km.
- GM, EM i DM, els models alemanys, no estan integrats en el sistema McIDAS, però són disponibles per línia.
-Arpège i Aladin, els models francesos estaran disponibles ben aviat, ja que és prevista una explotació conjunta entre Météo France i l'I.N.M. L'Arpège és d'àrea global i l'Aladin de malla fina amb resolució horitzontal d'uns 13 Km i i bona cobertura per a Catalunya. En canvi si que és disponible, per línia i de manera experimental, una sortida conjunta, aplicació de l'Arpège i els models hidrològics Safran/Crocus/Mepra/Melange. Aquest producte, és disponible cada dia cap a les 12 UTC, obtenint-se prediccions d'espessors de neu i riscs d'allaus pels sectors oriental i occidental del Pirineu català i per diferents altituds i exposicions.

L'eina fonamental de predicció, com ja s'ha dit són els models numèrics. Ara bé, l'ús directe i inmediat de les sortides de models, sense un estudi crític, a vegades, pot guiar malament al predictor. Els models numèrics sovin donen evolucions equivocades, ja sigui perquè l'anàlisi de partida no és bo (no és capaç de detectar pertorbacions mesoscalars, dades dolentes o escasses, limitació del model, etc), per deficiències en la formulació del model que el porten a errors sistemàtics depenent del tipus de situació, etc
Un error freqüent es dóna quan l'anàlisi de partida és pertorbat: és a dir, tenim alguna pertorbació de tipus mesoscalar i que generalment no són detectades, si més no ara com ara. Llavors, tot i que el model sigui bo i la crei, no hi arriba a temps i es genera amb un cert defasatge. Una possible sol lució seria la intervenció manual sobre l'anàlisi de partida. Resulta doncs, que una condició necesària per tal que la predicció numèrica sigui útil, si més no pel curt termini, és que l'anàlisi de partida no estigui pertorbat o si ho està, la pertorbació ha d'estar ben recollida pel model. En el cas d'una anàlisi de partida no pertorbada, el models operatius són capaços de crear correctament pertorbacions mesoscalars, principalment per l'orografia.

És evident que cal fer una anàlisi de les sortides dels models, però feta per persones que siguin bones coneixedores dels models, la qual cosa ajudarà a identificar les possibles desviacions.

Guia tècnica de predicció

Són les anàlisis de les sortides dels models, fetes pel C.N.P., a les 00, 06, 12 i 18 UTC, i que orienten al predictor sobre quin model o passsada s'adapta millor a la darrera anàlisi i presenta una evolució més lògica. En esència es tracta de veure si l'anàlisi de partida de la darrera passada del HINM recull prou bé les principals estructures i pertorbacions reflectides en la diagnòsi de la mateixa hora. Si no fos així, es refusaria el HINM, i faríem el mateix amb el CEP (CE00 o CE12) o bé amb passades anteriors del HINM. A continuació cal mirar quina evolució prevista pels models és la més adient.

Tota aquest feinada, que a més es va fent contínuament, nit i dia, de cada dia de l'any, que involucra els meteoròlegs teòrics i numèrics , informàtics, analistes-predictors, observadors, col laboradors o informadors meteorològics, etc. Tots han aportat el seu gra de sorra per tal que el predictor, finalment, emeti les prediccions, ja siguin aeronàutiques (TREND, TAF, SIGMET, etc), marítimes (FQXX41 i FQXX45), generals (FPSP75, FPSP65, FPSP66, FPSP80, etc.) i específiques ( contaminació, neu-perill d'allaus, incendis, fenòmens adversos, serveis a la carta o a la mida, etc.)
De tota manera encara no em acabat, ja que per tal que una predicció sigui útil, cal que sigui ben compresa per l'usuari, al qual probablement li arribarà un producte com per exemple:

"Intervalos nubosos con chubascos dispersos y ocasionales, de intensidad fuerte y acompañados de tormenta en las comarcas costeras. Temperaturas en moderado descenso. Viento de componente este flojo, moderado en la costa."

Aparentment pot semblar una predicció poc acurada i freda, però segons el lèxic del INM
(4) representa una predicció gens ambigua on cada paraula té un significat concret, a més de detallar el tipus de pecipitació, distribució temporal i espaial i afitar els umbrals per a les variacions de temperatura, intensitats de les precipitacions, glaçades, vents, etc.

Per acabar, i com que som a l'any Pla, m'agradaria cloure l'escrit comentant unes paraules de l'escriptor que ens ha deixat més i millors planes de meteorologia i que fan al cas. Segons l'escriptor empordanès, l'anunci del temps a venir, és feina passablement entretinguda, si bé aquest entreteniment és certament ben diferent al que definia Pla ara fa uns 45 anys. No en va, la meteorologia és una de les ciències que ha progressat més en aquests anys. En qualsevol cas segueix essent feina passablement entretinguda, que no vol pas dir bufar i fer ampolles, com més d'un es podria pensar, especialment després de veure l'esclat de meteorologia a internet.



Joan Arús

Analista-Predictor del G.P.V.
email:jarus@idgrup.ibernet.com
entregat: abril-1997

publicat al n. 5 de PENELL

 

Notes:


(1) Per a és informació: "Fontserè i els inicis de l'aviació" dins II Jornades de meteorologia Eduard Fontserè. ACAM. 1996. També a internet:


(2) Per a més informació vegi's a internet: http://www.inm.es/wwj/stapwww/pamis/pamis.html

(3) Aquesta aplicació McIDAS, utilitzada a l'INM com a sistema informàtic integrador de dades meteorològiques, en aquests moments està essent canviat per la nova versió anomenada McIDAS-X que correrà amb ordinadors Sun i sistema operatiu Unix. La diferència principal rau en el fet que les noves màquines executen els procesos localment, mentre que abans la ingestió i distribució de dades era centralitzada.

(4) Disponible al GPV del Centre Meteorològic de Catalunya.

PD: Més informació i gràfics interessants reproduïts en la versió escrita al Penell dins la web de l'INM: http://boreal.inm.es/wwj/ivsimposio/textos.b/b9.html

1