El treball conjunt d'un superordinador i un satèl·lit japonesos permet millorar considerablement les previsions meteorològiques i podria contribuir a salvar vides advertint de catàstrofes naturals, com ara tifons, amb una més gran antelació.
Un satèl·lit, un superordinador i nou programari
L'Institut d'Investigacions Físiques i Químiques del Japó (Rikagaku Kenkyūsho, RiKen, una institució pública de recerca científica de referència en aquell país) ha aconseguit, per primera vegada, assimilar amb èxit les dades infraroges provinents de Himawari-8, un satèl·lit meteorològic geostacionari japonès, que des del seu llançament, l'any 2015 les recull contínuament, en tota mena de condicions. El desenvolupament d'un programari capaç d'analitzar i processar totes les dades de Himawari-8 ha permès, segons els investigadors del RiKen, millorar sensiblement el seguiment del desenvolupament ràpid dels tifons, així com les prediccions de pluges torrencials localitzades i la previsió d'inundacions. Els treballs del RiKen van ser possibles gràcies a la presència, en les seves instal·lacions de Kōbe, del superordinador K.
El satèl·lit Himawari-8 escaneja l'àrea de cobertura en els canals visible i infraroig cada deu minuts, amb una resolució de 500 m, i envia la informació a les agències meteorològiques. Els mesuraments d'infraroig són especialment útils per calibrar indirectament la intensitat de precipitació, ja que permeten veure on són els núvols, quina alçària assoleixen (i a partir d'aquí formular estimacions acurades de la velocitat del vent, la temperatura o el volum d'humitat de l'atmosfera), així com establir patrons meteorològics de les zones ubicades sota la coberta de núvols, cosa impossible de fer per exemple en el canal visible.
El centre de gestió de dades del satèl·lit Himawari-8, a Tòquio (imatge de 2015) (© KYODO)
Segons els investigadors del RiKen, s'ha pogut demostrar que la incorporació de dades del satèl·lit en els models de predicció meteorològica, en intervals de deu minuts, millora la capacitat de previsió de fenòmens ràpids, sobtats i localitzats que amb els mitjans tradicionals són impossibles de predir, atesa la complexitat inherent al sistema meteorològic, així com la manca de precisió i exactitud temporal d'algunes dades, especialment en episodis meteorològics extrems, en què els sistemes de monitoratge terrestres i aeris esdevenen inaccessibles o escassament fiables.
Els estudis del RiKen, publicats a la Monthly Weather Review i al Journal of Geophysical Research: Atmospheres, van consistir a analitzar el comportament del tifó Soudelor (anomenat Hanna a les Filipines), una tempesta de categoria 5 que va assotar el Pacífic a les acaballes de juliol i començaments d'agost de l'any 2015; també es va investigar sobre l'ús de dades millorades per a l'episodi de fortes pluges que va provocar la mort d'una vintena de persones a la regió japonesa de Kantō (on es troba Tòquio), el mes de setembre del mateix any.
Per a l'estudi de Soudelor, el RiKen va adoptar el model meteorològic SCALE LETKF, que executa cinquanta simulacions simultànies, i hi va incorporar els mesuraments infraroigs de Himawari-8, en intervals de deu minuts; posteriorment, es van comparar els resultats obtinguts amb les dades reals de la tempesta de 2015. Es va constatar així que les noves simulacions, que incorporaven les dades del satèl·lit, eren més acurades en la predicció de les fases ràpides del tifó. També van intentar dur a terme una assimilació més lenta de les dades de Himawari-8, cada trenta minuts en lloc de cada deu minuts, però en aquests cas el model no oferia tanta fiabilitat, cosa que semblava indicar que la freqüència d'incorporació de les dades era un element clau per a la millora de la qualitat de les prediccions.
Simulació del tifó Soudelor, el 2 d'agost de 2015 a les 22 h. Esquerra: sense assimilació de dades infraroges de Himawari-8; centre: amb assimilació de dades infraroges de Himawari-8; dreta: combinació de les anteriors. A notar: el canal infraroig de Himawari-8 mostra que la temperatura al centre de la tempesta era molt més baixa que no feien pensar els models tradicionals
Pel que fa a l'episodi de pluges torrencials de Kantō, el grup de recerca va examinar les dades sense assimilació de la informació de Himawari-8 comparant-les amb les que sí que la incorporaven, i com en el cas anterior, van concloure que la assimilació periòdica de la informació de Himawari-8 hauria permès predir la imminència de l'episodi de fortes pluges, així com determinar amb bastant precisió els indrets on s'acabarien produint inundacions fluvials a causa de les dites pluges.
El RiKen creu que la combinació de Himawari-8 amb el superordinador K i el programari que ha desenvolupat permetrà que les autoritats emetin avisos preventius amb una major antelació en cas de fenòmens meteorològics extrems, cosa que evitarà la pèrdua de vides humanes i nombrosos danys materials, i que serà especialment important en una època en què tot sembla indicar que la freqüència de tals fenòmens augmentarà a causa del canvi climàtic.
De la seva banda, l'Agència Meteorològica Nacional del Japó ha acollit amb prudència els resultats de la recerca del RiKen, dient que calen més assajos per demostrar-ne la fiabilitat a llarg termini. El mateix RiKen pretén, segons els seus responsables, aplicar el nou mètode a l'anàlisi de fenòmens extrems del passat, amb l'esperança que finalment es demostri la robustesa i la consistència de la nova metodologia també per a situacions actuals i futures.
Autors
Redactat per: Alfonso Martínez Jaume
Per saber-ne més: Journal of Geophysical Research - Atmospheres, The Japan Times, Rikagaku Kenkyūsho
