Fiabilidad de los modelos numéricos de predicción del tiempo

Actualmente se pueden consultar en la web varios modelos numéricos de predicción del tiempo, algunos de ellos hacen predicciones con bastantes días de antelación. Me pregunto si estos modelos son fiables, y para responder dicha pregunta he elaborado un pequeño ejercicio práctico sobre lo que predicen los modelos y lo que realmente sucede. Para ello me he servido también de los diversos productos que hay en la web para consultar la meteorología en tiempo real.

Mapa de precipitación del modelo GFS de tiempo.com

Para dicho ejercicio tomé un día objetivo cualquiera, concretamente el pasado 8 de Febrero y un par de lugares concretos para realizar la predicción. Madrid y el reciente parque nacional de las cumbres de Guadarrama concretamente la zona del puerto de Cotos.

Antes de nada hay que advertir que hay que distinguir muy bien entre los hipotéticos fallos de los modelos y los fallos inherentes al carácter caótico de la atmósfera. Es decir; una cosa es que el modelo a 24 h falle estrepitosamente su predicción y otra muy diferente es que la predicción con 10 días de antelación no tenga nada que ver con lo que realmente hizo, esto último es inevitable y no obedece a errores ni imprecisiones en los modelos sino más bien a este carácter caótico de la atmósfera y también a la imposibilidad de alimentar los modelos con datos suficientemente precisos, pues no se puede poner una estación meteorológica en cada metro cúbico de atmósfera.

Otra advertencia que hay que hacer es que este “estudio” sólo toma una salida, las del 8 de Febrero de 2014. Un estudio serio, debería testear el modelo en prácticamente todas sus salidas. Por tanto se trata más de un ejercicio de curiosidad más  que de un estudio serio.

Aunque he tomado varias fuentes, casi todas “beben” de la misma salida del modelo. Concretamente del modelo GFS de la NOAA. Otro modelo diferente que he tomado es el PROMES y el HIRLAM pero estos hacen predicciones a mucho más corto plazo por lo que las predicciones largas son exclusivamente del modelo GFS.

Modelos de precipitación

Animacíon de las diferentes salidas del modelo GFS de precipitación para el 8 de Febrero de 2014. tiempo.com

Meteociel presenta modelos más detallados de la península, también basados en el modelo GFS.

A continuación la precdicción de precipitaciones para el 8 de Febrero a las 13:00 realizada el día:

1 de febrero

                                                              

 2 de Febrero
                                                               
 3 de Febrero
                                                                
4 de Febrero
                                                                
 5 de febrero
                                                                 
 6 de Febrero
                                                                
 7 de Febrero
                                                                
 8 de febrero
                                                                 

Y aqui un gif animado con las imágenes:

Podemos observar como da la impresión de que el frente avanza, cuando todas las salidas son para las 13:00 hora local (12:00 GMT) del 8 de Febrero. Esto es debido a que a medida de que se iban realizando nuevas simulaciones con los datos reales cada vez era más patente de que la borrasca se estaba adelantando, de hecho en las últimas salidas ya mucho más exactas se ve como el frente ya queda prácticamente estable.

Con un margen temporal mucho más corto tenemos la salida del modelo PROMES que tiene salidas para multitud de capas, entre las cuales se eligió la que mejor se puede comparar con la realidad: la nubosidad. Este modelo en realidad tambien depende del GFS pero se circunscribe a un area más local permitiendo una mayor resolución espacial en las salidas.

La salida del día anterior 7 de Febrero mostraba esto, aunque hay que notar que la salida del modelo era del 6 de Febrero con más de 24 h de diferencia sobre la realidad

Salida del modelo PROMES de nubosidad para el 8 de Febrero de 2014 13:00

Y sin embargo la predicción es bastante buena, abajo se muestra la foto de satélite para la hora de la simulación.

Y debajo con más detalle pero 45 minutos después de la hora simulada:

Nubosidad real sobre la península ibérica. Sat 24.com

Modelo de precipitación PROMES

Salida del modelo PROMES de precipitación para el 8 de Febrero de 2014 13:00

debajo la previsión del modelo a muy corto plazo con el modelo HIRLAM para la zona centro de la península. 

Salida del modelo HIRLAM de la AEMET

Y las precipitaciones reales captadas por el radar.

Mosaico de radar de precipitacioens de la AEMET

Y con más detalle para la zona estudiada:

Radar regional de Madrid de la AEMET

La comparación es bastante buena, aunque aparentemente dista mucho de lo predicho hay que tener en cuenta que la predicción es de precipitación acumulada en tres horas, mientras que las imágenes de radar son de precipitación instantánea por eso abarcan una superficie mucho más pequeña pero se encuentran justo en el borde este de la simulación pues están han ido barriendo la península durante las tres horas previas.

Modelo de temperatura

Para las temperaturas sucede algo similar a las precipitaciones:

Animacíon de las diferentes salidas del modelo GFS de precipitación para el 8 de Febrero de 2014. tiempo.com

Y finalmente las temperaturas reales medidas.

Temperaturas reales del 8 de Febrero a las 12:53 tomadas de la red de termómetros de Meteoclimatic

El modleo GFS tambien presenta una salida en modo texto, aqui un ejemplo de salida para Madrid y el puerto de Cotos del 3,4,5 y 7 de Febrero.

La última temperatura predicha para Cotos es de 2,2 ºC a 1500 m (850 hPa) la realidad arrojó 0,6 ºC a 1860 m

En cuanto a la situación local en Madrid podemos consultar las múltiples webcam:

Webcam de Madrid el 8 de Febrero de 2014 de Madridskyline.net

Y para el puerto de Cotos a la hora justa menos un minuto, muestra una temperatura de 0,6 ºC

Webcam del puerto de cotos Ventamarcelino.com

Conclusión

Podemos decir que hoy día los modelos numéricos están bastante bien ajustados y hacen unas predicciones muy fiables y muy exactas sobre todo en las últimas salidas del modelo, en las salidas a más largo plazo hay ciertas divergencias achacables al carácter caótico de la atmósfera más que a la imprecisión de los modelos.

También conviene apuntar de que estas situaciones de borrasca son bastante difíciles de predecir por la desviación de la propia borrasca, mientras que en situaciones anticiclónicas la previsión puede ser fiable con muchos días de antelación. Así si el frente se desplaza 100 km puede hacer que donde hubiera lluvia prevista no llueva y viveversa, pero si un anticiclón se desplaza 100 km nadie lo notará.

Me da la impresión de que los "fallos" de la predicción meteorológica obedecen muchas veces más a la mala interpretación de los modelos por parte del usuario que al propio error de estos.

“Información elaborada utilizando, entre otras, la obtenida de la Agencia Estatal de Meteorología. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente".