26 de marzo de 2023

Predicciones meteorológicas, inteligencia artificial y predictores humanos

La espectacular irrupción en Internet del chat GPT  ha puesto el foco mundial en la rápida evolución de la inteligencia artificial (IA). Y uno de los campos de aplicación a los que más atención se viene prestando es al de la predicción de tiempo y clima por una metodología que olvida la dinámica para utilizar métodos estadísticos novedosos, muy sofisticados y potentes. 

(ECMWF)

En este contexto el reputado climatólogo español Eduardo Zorita ofreció hace unos días una interesantísima presentación sobre estas cuestiones, que recomiendo mucho ver, en el marco de las actividades del “Aula Morán”, una interesante iniciativa de la Asociación Meteorológica Española (AME).




Zorita hizo una brillante exposición de la situación actual y de los resultados que se van obteniendo en estas cuestiones. Por lo que se refiere al caso concreto de la predicción meteorológica comentaba que los resultados obtenidos por los procesos estadísticos propios de la IA están igualando ya a los procedentes de los modelos dinámicos de forma que es previsible que en muy pocos años puedan mejorarlos en distintos aspectos.

Si ello es así, y todo parece apuntar en esa dirección, se plantean importantes interrogantes, tanto desde el punto de vista de la investigación como de la operatividad, en lo que se refiere a los procesos de elaboración de las predicciones. Y entre todos ellos me parece muy relevante el del papel que el predictor humano pueda jugar con esta nuevo y rompedor enfoque. 

Así como se reconoce que predictores experimentados pueden prestar un relevante valor añadido a los resultados ofrecidos por los modelos dinámicos…¿podrían desempeñar un papel parecido con los provenientes de la inteligencia artificial?, ¿sería posible que pudieran detectar -y en su caso corregir- determinados sesgos? ¿podrían reconocer la “mejor solución” entre resultados producidos por distintos sistemas de IA? 

Es un campo abierto a la investigación y a la discusión y, en su caso, podría llevar a un replanteamiento profundo de la operatividad y de la formación de los predictores. Si la evolución es tan rápida como parece desprenderse de la presentación  de Zorita, y teniendo en cuenta los grandes intereses tanto públicos como comerciales que están presentes en este campo, quizás es ya tiempo de que los Servicios Meteorológicos se lo comiencen a plantear.  A este respecto Zorita citó en su presentación esta reciente frase de Bjorn Stevens, director del Instituto Max Planck de Meteorología: 
"Google superará a la predicción meteorológica clásica en tres años"  
¿Una opinión, una exageración o una realidad? No lo sabemos, pero conviene estar al tanto. 

En cualquier caso, no está de más para acabar ver cuál es la información que nos ofrece la propia IA -a través del chat GPT- cuando se la cuestiona sobre su interacción con los predictores operativos: 

"Sí, es posible obtener un valor añadido al combinar la inteligencia artificial (IA) y la experiencia de los predictores meteorológicos humanos para mejorar las predicciones meteorológicas. La IA puede ayudar a los humanos a analizar grandes cantidades de datos y patrones complejos, mientras que los predictores humanos pueden aportar su experiencia y conocimiento para interpretar los resultados y tomar decisiones informadas.

Por ejemplo, la IA puede procesar y analizar rápidamente grandes cantidades de datos meteorológicos, lo que permite a los predictores humanos tomar decisiones más informadas y rápidas. Además, los humanos pueden aportar información contextual, como la topografía local y las condiciones climáticas únicas de la región, que la IA puede no tener en cuenta.

La combinación de la IA y los predictores humanos también puede mejorar la precisión de las predicciones meteorológicas. Los predictores humanos pueden proporcionar retroalimentación sobre la precisión de las predicciones generadas por la IA, lo que permite a la IA mejorar sus algoritmos de aprendizaje y reducir los errores de predicción.

En resumen, al combinar la IA y la experiencia humana, se puede obtener un valor añadido para mejorar las predicciones meteorológicas y proporcionar información más precisa y relevante a los usuarios finales".


2 de marzo de 2023

Olas de calor y sequedad del suelo: Estados Unidos y España

Aunque ahora la situación es la contraria, seguramente recordamos que a finales de junio de 2021 una intensísima ola de calor se desarrolló sobre la Columbia Británica alcánzandose temperaturas máximas entre 45 y 49ºC, valores absolutamente inusitados en esas zonas. Como causas más probables se apuntaron la aguda dorsal cálida en niveles medios y altos de la atmósfera, la subsidencia y el efecto del calentamiento por vientos catabáticos. Se discutíó también el efecto que podría haber jugado la poca humedad disponible en el suelo al suponer que se había empleado la mayor parte de la energía solar incidente en su calentamiento más que en una posible evaporación de la humedad, dada su escasez en aquella época.

Era lógico que en Norteamérica una situación tan inusitada diera lugar a múltiples estudios sobre ella. Así la revista Monthly Weather Review acaba de publicar un artículo en el que precisamente se estudia el papel de la humedad en aquella situación y parece concluir (solo me ha sido posible leer el resumen) que, por supuesto, había influido pero no de un modo muy determinante.  Por ello parece que el papel primordial lo habían jugado otros factores tales como la subsidencia y los efectos catabáticos. 

Análisis del geopotencial de 500 hPa y de la temperatura de 850 hPa correspondiente a las 12 UTC del 28 de junio, cuando se registraban las temperaturas más elevadas en superficie.

Este fue también el debate  que se suscitó en relación con las intensas olas de calor del pasado verano en España y el papel jugado por las condiciones de gran sequedad reinantes en amplias zonas de la Península Ibérica. 

Análisis del geopotencial de 500 hPa y de la temperatura de 850 hPa correspondiente a las 00 UTC del 18 de junio, de 2022, uno de los días de temperaturas más elevadas en España.

Lamentablemente no existen -o no se han publicado todavía- estudios sobre ello y creo que sería fundamental que se realizaran tanto desde el punto de vista científico como el de concienciación de la población. En cualquier caso mi opinión es que, aún siendo muy importante la situación de sequedad de los suelos, es el aire cálido ligado  a la pronunciada dorsal cálida subtropical y sobre todo la fuerte subsidencia ligada a la zona delantera de estas estrechas dorsales los principales factores responsables de las altísimas temperaturas máximas y mínimas. ¿Están siendo estas dorsales tan "agudas" y alargadas cada vez más frecuentes en general o en nuestro entorno geográfico? Sí es así…¿cuál es su relación con el cambio climático?

Como tantas veces he indicado es cada vez más necesario un amplio esfuerzo de investigación en España sobre estas cuestiones. Y un apunte más: esperemos que este próximo verano el calor no sea tan intenso…pero, sí así fuera, ¿estamos preparados para ello desde el punto de vista de la toma de medidas por parte de la población y de los distintos sectores económicos, industriales y sociales para abordarla ¿Qué hemos aprendido y qué haremos cuando vuelva a presentarse que lo hará más pronto que tarde otra situación de este tipo?