Un serviciometeorológico

eficazpara España

Texto: Ricardo Riosalido AlonsoDirector de Producción e Infraestructuras

Es conocido que la Península Ibérica seencuentra en una situación geográfica con unameteorología compleja a la que se suma su marcadacompartimentación orográfica. Ello da lugar amarcadas singularidades entre las distintas zonas delpaís así como a una gran diversidad de fenómenosque con cierta frecuencia poseen un marcado nivelde adversidad. Además, se trata de una zona con unagran vulnerabilidad a los posibles efectos del cambioclimático tal como indican los modelos de evolucióndel clima. Junto a estas características naturales, elimportante desarrollo económico y social de Españarequiere de un eficaz soporte meteorológico tantoen lo que se refiere a la vigilancia y predicción defenómenos adversos como a predicciones en todossus rangos y escalas y por supuesto a todas lasaplicaciones que requieren los múltiples campos deactividad de nuestra sociedad.El Instituto Nacional de Meteorología, antecesorde la actual Agencia Estatal de Meteorología(AEMET), desarrolló una actividad importanteen estos aspectos. La puesta en marcha del Plan

de Renovación Tecnológica a mediados de losarios 80, las investigaciones sobre meteorologíamediterránea, el desarrollo de nuevas técnicas devigilancia y predicción o la organización del SistemaNacional de Predicción fueron hitos importantespara ir desarrollando la meteorología que el paísnecesitaba. AEMET ha recogido ese legado ytrabaja para reforzarlo y adecuarlo a las necesidadesy requerimientos crecientes de la sociedad. Sepretende conseguir con ello el cumplimiento de losobjetivos básicos que han inspirado la creación dela Agencia tales como lograr una mayor sensibilidady cercanía a las demandas sociales, ser un soporteeficaz a las políticas y actividades ambientales oconseguir la mejora de la racionalización y la eficaciaen su funcionamiento. Naturalmente todo ello debeestar encuadrado en el marco general de evoluciónque presenta la meteorología mundial y muy enconcreto la europea. En ese marco los desarrolloscientíficos y tecnológicos y las realidades económicasy sociales hacen concebir en un próximo futuro unasorganizaciones meteorológicas probablemente muy

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RED SINÓPTICA DE SUPERFICIEN

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• Red Sinóptica Basica

• Red Sinóptica Complementaria

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distintas a las actuales tanto en organización comoen operatividad.Una respuesta moderna y eficaz a losrequerimientos de la sociedad española planteaimportantes retos a AEMET. Tres son lospilares que deben permitir a AEMET satisfacerlas necesidades de la sociedad española ytres los retos que se le plantean. En primerlugar la producción de datos, información yservicios cuyo reto consiste en conseguir unaoperación ágil, eficaz, coordinada y adecuada alas necesidades. Reto que no sería factible si nose apoya en otros dos pilares fundamentales:el soporte tecnológico y el soporte científico.El soporte tecnológico debe plasmarse enun conjunto de infraestructuras modernas,avanzadas y eficientes. El soporte científicoresulta básico para, a través de la investigacióny el desarrollo, lograr la mejora continua de losproductos y servicios de la Agencia así comopermitir el desarrollo de nuevas aplicaciones.

Red sinóptica de observación en superficie de AEMET

1.- La InfraestructuraTecnológica

1.1.- Sistema Nacional de Observación

Se puede decir que la observación meteorológicaconstituye la base o la espina dorsal de todas lasactividades meteorológicas, proporciona la materiaprima básica sin la cual no sería posible desarrollarninguna otra actividad.La complejidad de la atmósfera, de sus propiedadesfísicas y químicas, hace que sean necesarias diferentestécnicas de observación que se concretan medianteel despliegue de diferentes redes, cada una de lascuales nos proporcionan una visión "parcial" dela misma que, una vez integradas, contribuyen aproporcionarnos una visión de conjunto.Un elemento fundamental en AEMET lo constituyeel Sistema Nacional de Observación (SNO)constituido por un importante conjunto de redesde observación desplegadas por todo el territorionacional que forman la infraestructura básica deobservación y que se puede resumir en:Red de observación de superficie, que consta de90 observatorios atendidos por personal propio dela Agencia a los que hay que añadir 260 estacionesmeteorológicas automáticas. Esta red atiende tantolas necesidades generales de información en tiemporeal, como las específicas para sectores concretostales como la seguridad de las operaciones aéreas,defensa, calidad del aire etc. (Ver los artículos"Actividades de AEMET como apoyo a las politicasmedioambientales" y "Los servicios meteorológicosde AEMET en el marco del cielo único europeo" eneste mismo número)Para la observación en altura, AEMET dispone de8 estaciones de radiosondeo (incluyendo una en elbuque Esperanza del Mar) mas dos de carácter móvil.Con fines climatológicos, además de todas estasestaciones existe una red de colaboradores altruistasque proporciona información sobre temperaturasy/o precipitación en 4.500 puntos de la geografíaespañola y que está en proceso de automatizaciónparcial (550 estaciones automáticas en 2009).Todo ello se complementa con observacionesproporcionadas mediante técnicas de teledetección.Así, es de destacar la red de radares meteorológicos(15) que cubren el territorio nacional y la red dedetección de rayos con 20 detectores.

La observación desde el espacio se ha convertido enuna herramienta indispensable hoy en día, AEMET, através de su participación en EUMETSAT, contribuyea la observación global mediante la participación en losprogramas de satélites meteorológicos: MEIEOSAT,EPS (European Polar System) y JASÓN. Para suaprovechamiento (así como para otros satélites comoGOES y TIROS) AEMET dispone de 18 estaciones derecepción y proceso de datos.No obstante, ningún organismo es capaz de satisfacersus necesidades mediante sus propias redes deobservación, por lo que la cooperación, coordinacióne intercambio de datos internacional resultan básicosen la actividad meteorológica, Así, por ejemplo, parael estudio de la atmósfera y para la predicción dela evolución de su estado, se precisa conocer datosde observación globales, aunque la zona de estudiosolamente ocupe una zona geográfica concreta.Por este motivo la OMM estableció su programamás importante, el de la Vigilancia MeteorológicaMundial (VIVI-N). Uno de los componentes de esteprograma es el Sistema Mundial de Observación(SMO), responsable de proporcionar observacionesmeteorológicas normalizadas y de alta calidad detodas las partes del mundo, para preparar análisis,predicciones y avisos meteorológicos y para apoyarotros programas relacionados con el medio ambiente.El Sistema Nacional de Observación de AEMETconstituye la aportación de España a los programasde la Vigilancia Meteorológica Mundial, del SistemaMundial de Observación del Clima, de la Vigilanciade la Atmósfera Global y a otros programas de laOrganización Meteorológica Mundial. Además, anivel europeo, AEMET participa en los programasde observación de EUMETNET (Red de ServiciosMeteorológicos Europeos) agrupados en torno alprograma EUCOS (European Composite ObservingSystem) que tiene como finalidad la optimización delas redes europeas de observación.

L2.- Sistema Nacional de Telecomunicaciones yProceso de Datos

La realización del conjunto de actividades de AEMETno seria posible si no se dispusiera de un accesorápido y eficiente a grandes volúmenes de informaciónen tiempo real (datos y productos procesados) ycapacidad de proceso y difusión adecuada.

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Configuración del Sistema de Cálculo y de Comunicaciones de AEMET

Evolución de los accesos a la página Web de AEMET

La Agencia Estatal de Meteorología dispone de unSistema de Telecomunicaciones y Proceso de Datos,que permite el intercambio de información entrelas distintas instalaciones y su posterior procesoy difusión. Los Servicios Centrales, todas lasDelegaciones Territoriales, Oficinas Meteorológicasde aeropuertos y bases aéreas, Observatoriosy estaciones meteorológicas están conectadasmediante una red de área amplia de alta velocidad,que se integra dentro del Sistema Mundial deTelecomunicaciones de la OMM. De este modo losdatos procedentes de los sistemas de observaciónse concentran y transmiten a todas las oficinas de laAgencia a la vez que se difunden a todo el mundo.La información obtenida de las distintas redes deobservación y la recibida del resto del mundo através del Sistema Mundial de Telecomunicaciones,y de Centros Internacionales y de otros ServiciosMeteorológicos Nacionales, es procesada, transformaday almacenada para su utilización posterior en laelaboración de predicciones y productos para usuarios.Para ello la Agencia dispone de un Centro de Procesode Datos, en funcionamiento ininterrumpido, quealberga los distintos sistemas de proceso, decenasde servidores algunos de propósito general y otrosdedicados y especializados, entre los que cabedestacar el superordenador vectorial CRAY X1 dealtas prestaciones utilizado para obtener prediccionesmediante modelos numéricos y un sistema de archivorobotizado en Red de Área de Almacenamiento (SAS)con más de 500 Terabytes de capacidad.Un elemento importante en la difusión (aunque no elúnico) de la información dirigida al público en generallo constituye la página Web de la Agencia, que registraun media diaria en torno a los 3 millones de páginasvisitadas con picos que en ocasiones (en casos de díascon fenómenos adversos) alcanzan los 6 millones.

1.3.- Banco Nacional de Datos Meteorológicos

Todos los datos y productos meteorológicos:observaciones convencionales, imágenes de satélite,datos radar, salidas de modelos numéricos, etc.se archivan de modo centralizado en sistemas dealmacenamiento permanente de gran capacidad.El registro histórico de los datos meteorológicosy climatológicos de todo el país se preserva endiversas bases de datos entre las que cabe citar

por su importancia el Banco Nacional de DatosClimatológicos, donde se almacenan largas series dedatos climatológicos de todas las estaciones de la redconvencional que son uno de los principales valores dela Agencia Estatal de Meteorología y la base de todoslos estudios sobre el clima y su evolución. Este bancoconsta de más de 1.300 millones de entradas, algunasde las cuales se remontan a 1784, y se incrementadiariamente en aproximadamente 200.000 datos.

2.- La producción

El objeto final de AEMET es producir informaciónrelacionada con el tiempo y el clima. Esta informacióntiene múltiples destinatarios y su finalidad escontribuir a una mejor toma de decisiones, tácticas yestratégicas, en todas aquellas actividades en los que eltiempo o el clima resultan relevantes (aunque es difícilimaginar una actividad que de una manera u otra no seencuentre influenciada por el tiempo o el clima).La información proporcionada por AEMET es portanto muy amplia y variada abarcando desde datosde observación, predicciones y avisos a diferentesplazos hasta análisis y proyecciones climáticas a largoplazo. Sus destinatarios son tanto los ciudadanos engeneral como las autoridades (locales, autonómicasy nacionales) y las empresas o grupos de actividadeconómica.De entre toda la información que se proporciona hayuna que destaca en cuanto a su prioridad e importanciay para la cual AEMET presta especial atención ydedicación, se trata de la información relacionadacon la seguridad de personas y bienes. Los avisos defenómenos meteorológicos adversos (Plan Metoalerta)y la información relacionada con la seguridad aérea ymarítima son prioridades absolutas de AEMET. Paramas detalle se pueden consultar los artículos en estemismo número (Fenómenos Adversos: Una prioridadbásica de AEMET y Los servicios meteorológicos deAEMET en el marco del cielo único europeo).

2.1.- La predicción

El estatuto de AEMET asigna como funciones básicas(articulo 8) entre otras, la elaboración, suministro ydifusión de informaciones meteorológicas de interésgeneral para los ciudadanos en todo el ámbito nacional,

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Imagen quecombinainformaciónsatélite(Meteosat)junto con lared de radaresy de rayos deAEMET para lavigilancia de laconvección.

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Ejemplosde salidasdel modelooperativoHIRLAM deAEMET

16

la emisión de avisos y predicciones de fenómenosmeteorológicos adversos, la provisión de serviciosmeteorológicos de apoyo a la navegación aérea ymarítima así como el suministro de informaciónmeteorológica necesaria para las Fuerzas Armadas.El Sistema Nacional de Predicción es la respuesta deAEMET para el cumplimiento de estas funciones.El mismo esta compuesto por una serie de centrosoperativos, un equipo humano especializado y unainfraestructura tecnológica de soporte.Los centros operativos del SNP son el CentroNacional de Predicción (CNP) que coordina ydesarrolla las actividades de predicción y vigilancia aescala nacional, 11 Grupos de Predicción y Vigilancia(GPV) a escala regional, y el Centro Nacional dePredicción de Defensa (CNPD) —con competenciaen el apoyo a la Defensa, tanto sobre la totalidad delterritorio nacional, como para las actividades de lasunidades militares desplegadas en el exterior—.Todos estos centros están dotados de equipamientoavanzado y de personal especializado en cada ámbitode actuación, con funcionamiento permanente,24 horas al día, los 365 días del ario. Este SistemaNacional suministra el conjunto de informaciones,avisos y predicciones meteorológicos tanto universales—para el conjunto de la sociedad— como esencialespara usuarios y sectores específicos, como la DefensaNacional y la navegación aérea y marítima.Su producción anual es aproximadamente:

5.000 avisos de fenómenos meteorológicosadversos.4.700 predicciones a nivel estatal.

<1- 43.000 predicciones para ComunidadesAutónomas.

«- 73.000 predicciones provinciales.41. 60.000 predicciones específicas para aeródromos.a- 2.000 mapas aeronáuticos.0. 1.500 predicciones para zonas de alta mar.41. 5:000 predicciones para zonas marítimas cercanas

a la costa.i• 15.000 predicciones específicas para Defensa.Además de estos productos de tipo general, el SNPgenera y difunde multitud de predicciones específicascon diferentes alcances (desde muy corto plazo amedio plazo) para sectores concretos de actividad:sector energético, agrícola, incendios forestales,hidrológico, seguros, turístico, construcción, ocio,transporte, salud, etc.Este sistema formado por el CNP, los GPV y el CPND,

junto con el apoyo recibido desde otras unidadestécnicas del INM, constituye la mejor solución entrela necesaria especialización y atención regional, lacoordinación nacional de carácter global y loscuantiosos recursos humanos y materiales que requierela moderna predicción y vigilancia meteorológica.Las técnicas utilizadas por el SNP para desempeñarsus funciones varían en función del alcance dela predicción y de la finalidad de las mismas. Paralas actividades de vigilancia y predicción a muycorto plazo (pocas horas) resulta fundamentalla intervención de los predictores basándose enla combinación de la información de las redesde teledetección (satélites, radares, red de rayos,estaciones meteorológicas automáticas etc.).Para las predicciones a corto plazo (de uno a dosdias), la herramienta fundamental son los modelosnuméricos de corto plazo. AEMET desarrolla (enun marco de cooperación europea) y opera unmodelo de área limitada, el modelo HIRLAM (HighResolution Limited Area Model) con varios dominiosy resoluciones espaciales (0,16° y 0,05° de latitud-longitud). Por último, para la predicción a plazomedio (hasta 10 días), se utilizan los resultados delmodelo global del Centro Europeo de Predicción aPlazo Medio (CEPPM), organización participada porAEMET y cuyo modelo esta considerado como elmejor del mundo.

2.2.- La Climatología

El análisis y vigilancia del clima y su proyecciónfutura constituye otra de las actividades básicasde AEMET. La información procedente de lasdiferentes redes de observación, una vez depurados ycontrolados en su calidad, son incorporados al BancoNacional de Datos Climatológicos, que constituye lamemoria histórica del clima en España.A partir de estos datos, AEMET genera informesperiódicos sobre el clima, tanto a nivel nacionalcomo regional (Boletines Climatológicos), y emitecertificados e informes a solicitud de los usuarios,siendo además un activo importante para todo tipode investigaciones sobre el clima y cambio climático.En este sentido, AEMET atiende cerca de 9.000solicitudes anuales de prestaciones meteorológicasque realizan usuarios específicos y 5.000 solicitudesde certificados e informes oficiales sobre

Febrero 2009 Lj

Mapa de probabilidad de nevadas obtenido por postproceso de lassalidas de los modelos numéricos

Porcentaje de precipitaciónrespecto de la normal

situaciones de naturalezameteorológica relativosal tiempo atmosféricopasado que elabora laAgencia como autoridadmeteorológica del Estado.Por último, AEMETcontribuye de maneradecisiva a la evaluacióndel cambio climáticoy sus impactos enEspaña mediante lageneración de escenariosregionalizados de cambioclimático dentro del PlanNacional de Adaptaciónal Cambio Climático(PNACC). Para mayordetalle se puede

consultar el artículo "Cambio Climáticoen España: lo que hace AEMET" eneste mismo número.

3.- Las actividadesInvestigación

y Desarrollo

El progreso de lasii0C actividades operativas90 de la Agencia no sería

posible sin el adecuado80 soporte científico a las70 mismas. La meteorología

es una ciencia en60 constante y acelerado50 desarrollo, desarrollo

marcado por dos40 aspectos fundamentales:

el avance en lastécnicas de observación(fundamentalmente

15 de teledetección y enparticular a través de

10 satélites meteorológicos) y5 la mejora de los modelos

numéricos de predicciónO y de aplicaciones.

La incorporación de

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estos avances a la operación diaria y a la cadena deproducción estos avances es todo un reto al que seenfrenta la AEMET.Las actividades de I+D de AEMET estánenfocadas a la mejora de los productos y serviciosproporcionados por la misma. Se centra, por un lado,en profundizar en el conocimiento de los fenómenosmeteorológicos que nos afectan, y por otro en lamejora de las técnicas y herramientas para su análisisy predicción a diferentes plazos.Fenómenos meteorológicos como tormentas severas,sistemas convectivos, ciclones mediterráneos,sistemas tropicales etc. constituyen materia deestudio continuo con objeto de conocer mejor sucomportamiento y derivar técnicas para su mejordiagnóstico y predicción.En el campo de la predicción inmediata y a muycorto plazo, AEMET mantiene una actividad muyimportante de investigación y desarrollo para lapuesta a punto de técnicas de análisis y diagnósticobasadas en la integración de datos procedentes deteledetección (satélites, radares y redes de rayos)así como en el desarrollo de modelos numéricosmeteorológicos que asimilen esta información y queconstituirán la herramienta del futuro en este plazode predicción.AEMET lidera un consorcio internacional en el queparticipan los Servicios Meteorológicos Nacionalesde Francia, Suecia y Austria, encargado dedesarrollar aplicaciones y productos para prediccióninmediata y muy corto plazo a partir de los nuevossatélites meteorológicos de EUMETSAT: MeteosatSegunda Generación (MSG) y Sistema PolarEuropeo (EPS). Las aplicaciones desarrolladasen este proyecto son ampliamente usadas en losservicios meteorológicos europeos.En el campo de la predicción numérica del tiempo,AEMET lleva a cabo actividades de desarrolloy operación de modelos meteorológicos desdehace casi 25 arios. Desde comienzos de la décadade los noventa participa en el consorcio europeoHIRLAM (High Resolution Limited Area Model)contribuyendo de manera decisiva al desarrollo de unmodelo regional de alta resolución, que constituyela base de la predicción a corto plazo en AEMET.Este consorcio está integrado por los ServiciosMeteorológicos de Noruega, Suecia, Finlandia,Dinamarca, Holanda, Irlanda, España, Islandia,Lituania, Estonia y Letonia, en colaboración con el

de Francia. Recientemente, la colaboración en esteterreno se ha extendido a los países de Europa delEste, Francia, Portugal y Marruecos agrupados enel Consorcio ALADIN. En este marco, AEMETtrabaja ya en el desarrollo de la próxima generaciónde modelos de mesoescala (HAR.MONIE) de muyalta resolución (hasta 2.5 km) con vistas a su puestaen operación en los próximos arios. Con esta nuevageneración de modelos se pretende mejorar elpronóstico de los fenómenos adversos, así comoobtener unas predicciones locales más precisas.Los modelos numéricos son la base de la prediccióna corto y medio plazo, no obstante, debido a la difícildeterminación de las condiciones iniciales (análisis)así como a las simplificaciones inherentes a la propiaformulación de los modelos, sus predicciones estánsujetas a una determinada y variable incertidumbre, loque hace necesario desarrollar técnicas de postprocesoestadístico que permite, entre otras cosas, formular laspredicciones en términos de probabilidad.AEMET trabaja activamente en el desarrollo de unaBase de Datos Digital de Predicciones (BDDP) queintegre las salidas de los modelos numéricos y elresultado del postproceso estadístico y que permita alpredictor interactuar con la misma para modificarlay adaptarla de tal manera que sirva para de base parala generación automática de un gran número deproductos en el rango del corto plazo.Otra técnica utilizada para mejorar la estimación de laincertidumbre de los modelos es la llamada predicciónpor conjuntos, que intenta explorar el grado depredecibilidad de la atmósfera en cada situaciónmeteorológica. Básicamente consiste en disponer, nodel resultado único de un modelo, sino de un conjuntode resultados posibles (que se obtienen variandolas condiciones iniciales y/o las características delmodelo). El tratamiento estadístico de las diferentessoluciones proporciona predicciones probabilísticas.Esta técnica es ampliamente usada en el CentroEuropeo de Predicción a Plazo Medio (tanto paralas predicciones operativas como para las mensualesy estacionales de su modelo global). AEMET hadesarrollado y experimenta un sistema de predicciónpor conjuntos para el corto plazo (SREPS ShortRange Ensemble Prediction System) usando cincomodelos numéricos regionales diferentes de mayorresolución que parten de diferentes estados inicialesy que son conducidos por cuatro modelos globalescomo condiciones de contorno.

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Multimodel-Multiboundaries Otras actividades de I+Drealizadas por AEMETestán relacionadas con eldesarrollo de aplicacionesy productos específicospara determinadossectores de actividad(hidrológico, agrícola,energética, marítima, ocio,etc.), asimismo AEMETdesarrolla actividadesde I+D en temas decalidad del aire y cambioclimático que se describendetalladamente en otrosartículos en este mismonúmero a los que se remitepara un mayor detalle.

4.- El CapitalHumano

Mapas que muestran las predicciones diarias de losmodelos que constituyen el Sistema experimental dePredicción por Conjuntos de Corto Plazo de AEMET,SREPS. En cada fila dos mapas presentan la prediccióndel modelo regional forzado por cada uno de los cuatromodelos globales utilizados.

Como hemos visto en los apartados anterioresAEMET, para cumplir con las funcionesasignadas requiere de un despliegue tecnológicomuy importante, pero esto no basta, el verdaderoactivo de AEMET y lo que la diferenciaradicalmente de otras empresas u organismosque ofrecen información meteorológica, resideen sus cerca de 1.500 profesionales altamentecualificados y especializados en los que reside elKnow-How de mas de 100 arios de experienciacomo Servicio Meteorológico Nacional.El ciudadano debe saber que, en cualquiermomento del día o de la noche, cualquier díadel año, hay un grupo de profesionales deAEMET trabajando al servicio de la sociedadespañola (realizando observaciones, vigilandola evolución del los fenómenos meteorológicos,elaborando predicciones y avisos, proporcionandoinformación a las autoridades, etc.). Estoresulta especialmente importante en un mundoglobalizado, en el que el ciudadano, a través porejemplo de Internet, puede encontrar multitudde fuentes de información meteorológica,pronósticos, e incluso avisos, y que en ocasionespueden ser contradictorios y que le pueden llevara la confusión. a

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