A todos nos afecta el clima, de hecho los seres humanos basamos nuestro desarrollo en función de las condiciones climáticas del área geográfica en que vivimos, las construcciones, la ropa, la alimentación y muchas de nuestras costumbres sociales se han dado en función de ello, no es lo mismo vivir en una región con clima tropical que en una región donde se presentan las cuatro estaciones.
Cuando hablamos de clima hacemos referencia a los patrones de variación de ciertos factores meteorológicos como temperatura, presión atmosférica, humedad, precipitación, viento, entre otros que influyen de forma directa en una determinada región geográfica.
Es importante distinguir el clima de las condiciones del tiempo, dado que el clima se refiere a las condiciones a largo plazo, mientras que el tiempo hace referencia a las condiciones para un breve periodo. Desde el punto de vista climatológico entendemos el tiempo como el estado, en un momento dado, de la atmósfera, la capa gaseosa que cubre nuestro planeta y le sirve de barrera frente al universo.
Cada región geográfica del planeta posee un clima, que está determinado por diversos factores físicos y por las relaciones que se dan entre estos factores, esta conjunción es lo que se ha denominado sistema climático. Todo sistema climático, por extremo que sea, está compuesto por estratos que poseen sus propias características físicas y químicas y se interrelacionan entre sí. Estos son sus componentes:
- Atmósfera.
- Hidrosfera.
- Criosfera.
- Litosfera.
- Biosfera.
Los sistemas climáticos se ven afectados por diversos factores como la gravedad, radiación solar, el movimiento de los océanos e incluso la topografía del planeta, de allí que sea tan complicado predecir con elevado nivel de certeza el estado del tiempo , una tarea que nos ha ocupado como seres pensantes desde tiempos ancestrales, todas las grandes civilizaciones han estudiado el clima para tratar de descubrir cómo funciona y poder predecirlo.
El clima es estudiado desde dos perspectivas, la histórica, conocida como paleoclima, que pretende comprender el proceso de formación de los sistemas climáticos, su origen y desarrollo, y la perspectiva proyectiva para predecir y comprender el comportamiento del clima y cómo afecta al medio ambiente, entendiendo su importancia en la planificación de las diferentes actividades humanas.
Cómo estudiamos el funcionamiento del clima
Como hemos visto hay diferencia entre clima y tiempo, podría decirse que el clima es lo que se espera que ocurra y el tiempo es lo que realmente ocurre, de hecho el clima recoge las estadísticas del tiempo meteorológico para un periodo determinado. La climatología busca explicar cómo funciona el clima en nuestro planeta a escala global y en sus diferentes regiones.
También se busca entender y descifrar las variaciones junto a los cambios climáticos que ocurren por interacciones internas como el fenómeno El Niño, o por la acción de agentes externos como los fenómenos derivados de la actividad solar o la acción de los volcanes. También se estudia cómo las actividades humanas afectan el comportamiento del clima a nivel regional y planetario.
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En las últimas décadas la climatología se ha convertido en la ciencia que estudia el cambio climático y los efecto que tienen sobre el planeta y la vida de todos los seres que habitamos en él. Esta ciencia se ha nutrido de otras ciencias como la física, biología, matemáticas, etc, además de los innegables aportes que ha recibido de la informática y de los viajes espaciales, que han cambiado la forma de estudiar el clima.
Una visión del planeta desde el espacio
Hasta principios de la década de los 70 del siglo pasado el conocimiento que se tenía sobre el clima y los sistemas climáticos se basaba en los datos e informaciones suministradas por las observaciones meteorológicas, que carecían de suficiente información sobre el funcionamiento de la atmósfera y del ciclo hidrológico. Este panorama comenzó a cambiar con la puesta en órbita de los satélites meteorológicos.
Los sistemas de teledetección espacial han permitido contar con un medio fundamental para estudiar el sistema climático de la Tierra y de sus diferentes regiones, que unido a los sistemas de observación meteorológica (superficiales, aeronaves, globos meteorológicos, embarcaciones y boyas oceánicas) permiten realizar un estudio del clima con un elevado nivel de exactitud.
Modelos climáticos para determinar el funcionamiento del clima
Observar nuestro planeta desde el espacio y desde dentro nos permite conocer el sistema climático y, sin embargo, no nos muestra las causas de su forma de funcionar, ni cómo interactúan sus diferentes componentes en las variaciones climáticas que podemos observar. Para lograrlo se necesita de los modelos climáticos.
Surgidos en la década de los 50 del siglo pasado los modelos numéricos climáticos se han convertido en un verdadero laboratorio en el que los científicos prueban sus teorías sobre el funcionamiento del sistema climático, las causas que influyen en su funcionamiento y las consecuencias derivadas.
En las últimas décadas estos modelos climáticos han permitido tener una comprensión mayor del clima y su funcionamiento a nivel global y regional, conocer cómo funcionan algunos fenómenos que impactan regiones enteras o incluso medir con mayor precisión el efecto de la actividad humana en el cambio climático que experimenta nuestra planeta.
Superordenadores para estudiar el clima
El desarrollo de los modelos climáticos ha sido posible gracias al avance de la informática y las ciencias de la computación, la disponibilidad de mejores equipos y mayor potencia de cálculo ha permitido el desarrollo de modelos más sofisticados y la posibilidad de desarrollar experimentos más amplios y complejos.
La existencia de superordenadores cada vez más sofisticados y con mayor capacidad ha transformado la climatología, permitiendo el desarrollo de modelos más complejos que representan con mayor fidelidad los sistemas meteorológicos, ya que se pueden incluir más componentes y estudiar sus interacciones.
A fecha de hoy, el Supercomputer Fugaku de Fujitsu, es superordenador más avanzado del mundo que ha alcanzado un Rmax de 415.530 TFlops/s y un Rpeak de 513.584,7 TFlops/s. Para hacernos una idea, el segundo mas potente del mundo, Summit de IBM, alzanza un Rmax de 148.600 TFlops/s y un Rpeak de 200.794,9 TFlops/s.
Los científicos pueden crear modelos de la composición de la atmósfera o el ciclo del carbono a nivel planetario, pudiendo realizar una gran variedad de simulaciones, que gracias a la solidez de estos modelos, permiten descubrir el funcionamiento del clima y predecir con alto grado de exactitud estados de tiempo o condiciones climáticas futuras.
Lo que sin duda nos ayuda a avanzar en la tarea de comprender el clima para entender cómo funciona realmente nuestro planeta.
