Del Ojo del Huracán a los Modelos de Alta Resolución - Cómo la NOAA mejora las previsiones de los huracanes

A medida que un huracán se acerca a tierra, los ciudadanos esperan estar adecuadamente preparados para los posibles daños causados por los fuertes vientos y la elevación de los océanos. El trabajo de la NOAA es predecir la ubicación y la fuerza o intensidad de la tormenta, para ayudar a las comunidades a tomar las mejores decisiones. Para muchos científicos, predecir la intensidad es un desafío en la vanguardia de la investigación sobre huracanes, y en los últimos años los avances en las observaciones y el modelado han mejorado las previsiones de la NOAA sobre la intensidad en un 20%. Ahora estamos en el punto en el que los científicos pueden observar y predecir con muy fino detalle lo que está sucediendo en el núcleo interno de la tormenta.

Modelar con precisión los huracanes implica comprender y reproducir procesos muy complejos que influyen directamente en la evolución de las tormentas. Muchas variables influyen en el desarrollo de los huracanes; desde la energía que extraen de los océanos que se encuentran debajo y sus interacciones con el medio ambiente circundante hasta el dinámico núcleo interno. Aprovechando los años de experiencia en materia de observación y los enfoques de vanguardia para la integración de datos y la elaboración de modelos, los científicos especializados en huracanes tratan de mejorar aún más la capacidad de la nación para prepararse y responder a esos desastres naturales.

Este verano, los investigadores de huracanes del Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico de la NOAA continuarán su Experimento de Pronóstico de Intensidad (IFEX) con tres objetivos principales:

  1. Recoger observaciones que abarcan el ciclo de vida de los huracanes en una variedad de entornos.
  2. Desarrollar y perfeccionar tecnologías de medición que permitan mejorar la vigilancia en tiempo real de la intensidad, la estructura y el medio ambiente de los huracanes.
  3. Mejorar la comprensión de los procesos físicos importantes en el cambio de intensidad de un huracán en todas las etapas de su ciclo de vida.

Los tres objetivos del IFEX trabajan de la mano, y los científicos de la NOAA están trabajando en el desarrollo de mejores herramientas de previsión para la temporada de huracanes. Con los aviones de caza de huracanes listos para volar en julio, los científicos estarán en posición de realizar una amplia gama de experimentos tanto en el cielo como aquí en el laboratorio.

Una de las mayores prioridades de la predicción es el cambio rápido de la intensidad, un complejo problema de predicción que hace que las tormentas aumenten muy rápidamente la velocidad de los vientos. Los pronosticadores quieren predecir con precisión tormentas como el huracán Patricia (2015), que aumentó drásticamente la velocidad del viento en 120 millas por hora en un día.

Con experimentos como el Experimento de Intensificación Rápida (RAPX), la NOAA utilizará los aviones P-3 y G-IV de la NOAA para medir los cambios en la temperatura, la humedad, los vientos y la presión de la atmósfera y el contenido de energía del océano. Estas observaciones se realizarán dentro del núcleo interno de un huracán y su entorno. Los científicos utilizarán estos datos para probar hipótesis sobre las escalas espaciales asociadas a la rápida intensificación y las posibilidades de mejorar las predicciones.

El jet G-IV de la NOAA en la parte delantera y el avión P-3 en la parte trasera. Crédito de la imagen: NOAA

Otros experimentos de esta temporada son el Experimento de Pequeños Vehículos Aéreos no Tripulados (SUAVE), el Experimento de Vientos Doppler 3-D de la aeronave P-3, y el Experimento Lidar de Vientos Doppler. SUAVE utilizará el Coyote para recoger observaciones de alta resolución de la temperatura de los huracanes, la humedad y los vientos a baja altitud para mejorar la comprensión y el rendimiento de los modelos. El experimento evaluará la fuerza y la ubicación de los vientos más fuertes de la tormenta, la extensión de los vientos máximos, así como la presión mínima del nivel del mar de la tormenta.

Con el Experimento de Vientos Doppler Tridimensional, los científicos producirán imágenes tridimensionales de la estructura de los vientos de un huracán usando el radar Doppler en la aeronave. Estos datos se transmitirán en tiempo real para ser utilizados en el último modelo de Pronóstico de Investigación Meteorológica de Huracanes (HWRF), ayudando a mejorar los pronósticos de intensidad del HWRF y a perfeccionar y mejorar nuestra comprensión de los procesos de los huracanes.

Los científicos de la NOAA disfrutan de su regreso del vuelo del Cazador de Huracanes. Crédito de la imagen: NOAA

Mientras que el radar Doppler puede medir los vientos en las regiones de lluvia, es ciego en las regiones donde no hay lluvia. El LIDAR DE VIENTO DOPPLER, que está volando en la aeronave P-3 este año, utiliza la tecnología láser para medir el campo de viento por encima y por debajo de la aeronave en las regiones sin lluvia. Esto complementará las mediciones del radar y proporcionará una imagen más completa del campo de viento en el huracán.

Los expertos en asimilación de datos incorporarán estas y otras nuevas observaciones de plataformas como el radar Doppler terrestre y los satélites de órbita polar en una versión experimental del modelo de HWRF en tiempo casi real. El AOML probará nuevas técnicas de vanguardia para incorporar los datos, con un nuevo algoritmo y mecanismos de control de calidad ejecutados en computadoras de alto rendimiento que permitirán una mejor y más rápida incorporación de los datos.

Hay un total de 21 experimentos propuestos para esta temporada de huracanes, cada uno de los cuales utiliza un enfoque diferente para abordar nuestras lagunas en el conocimiento y la comprensión de los huracanes; desde la evaluación de las posibilidades de desarrollo frente a las costas de África hasta el cálculo del impacto de la temperatura del océano y la cizalla del viento, pasando por la posible velocidad del viento y la llegada a tierra cerca de nuestras comunidades costeras.

Con más de 60 años de experiencia en el estudio de los huracanes, trabajando codo con codo con un equipo de modeladores y expertos que alimentan estos nuevos conocimientos y observaciones en modelos de alta resolución, AOML está en una posición única para aprovechar estos activos combinados para mejorar las previsiones de huracanes.

Para el último pronóstico de cualquier tormenta actual, visite: www.nhc.noaa.gov.

Para ver los datos e imágenes recopilados de las tormentas de 2016, visite: La División de Investigación de Huracanes del AOML

Para ver los últimos "Tweets From The Eye" de nuestros científicos de huracanes, siga: www.twitter.com/HRD_AOML_NOAA

Publicado originalmente por Nicholas Komisarjevsky, 2016