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martes, 18 de marzo de 2025
Nota Mensual de Marzo: Cuando la IA Predice el Cielo: La evolución de la Meteorologia
La
meteorología ha sido y es una ciencia importante para la humanidad,
proporcionando pronósticos del tiempo que influyen en las decisiones que se
toman en diversos sectores como la agricultura, transporte, el sector
eléctrico, y sobre todo en la prevención de desastres. Tradicionalmente la
meteorología es un campo de estudio basado en modelos numéricos que utilizan
ecuaciones físicas para describir el comportamiento de la atmósfera. Sin
embargo, con el avance de la inteligencia artificial (IA), se han desarrollado
nuevos enfoques que utilizan
algoritmos avanzados para analizar grandes cantidades de datos atmosféricos
tanto históricos como actuales permitiendo identifican patrones y correlaciones
que pueden pasar desapercibidas para el ojo humano, mejorando la
precisión y eficacia de las predicciones meteorológicas.
Modelos de IA en Meteorología
Según los científicos atmosféricos de la Universidad
Estatal de Colorado, hoy se predicen fuertes lluvias a dos días con la
precisión que en los años 90 no se hubiera imaginado. Pero aún hay posibles mejoras
en la predicción de fenómenos climáticos meteorológicos extremos.
Para la predicción se necesitan una infinidad de
datos de estaciones terrestres y satélites, dividiendo la atmósfera en una
enorme rejilla para aplicar la resolución de ecuaciones a cada cuadrícula; todo
ello requiere horas de procesamiento por poderosos supercomputadores que al día
de hoy solo pueden actualizar las previsiones unas cuatro veces al día.
Frente a este desafío y debido a los gigantescos
avances de la tecnología en los últimos meses surge una nueva revolución para
apoyar a los sistemas ya tradicionales, estos son los modelos de inteligencia
artificial (IA) que aplicados a la meteorología se convierten en una alternativa
o complemento a los métodos clásicos, puesto que al ser programas que analizan
datos para realizar tareas, tomar decisiones y hacer predicciones pueden
involucrarse en el campo de las ciencias atmosféricas.
El campo meteorológico utiliza modelos de
inteligencia artificial basados en sistemas de a aprendizaje profundo (que
utilizan redes neuronales profundas para analizar grandes volúmenes de datos y
detectar patrones complejos) y los modelos de IA basados en transformaciones de
texto (inicialmente diseñados para el procesamiento de lenguaje natural como
los populares ChatGPT, Gemini y Copilot), los cuales en conjunto han demostrado
ser eficaces en la predicción de eventos meteorológicos a corto y mediano
plazo. Su capacidad para procesar datos de sensores, satélites y estaciones
meteorológicas les permite mejorar la interpretación de fenómenos atmosféricos.
Al proporcionar pronósticos certeros, se busca reducir el impacto de fenómenos meteorológicos extremos, optimizar la gestión de recursos y mejorar la toma de decisiones en diversos sectores. Algunos de los modelos de IA de mayor popularidad se describen en la figura 1.
¿Ventaja o Desventaja?
El uso de modelos de inteligencia artificial (IA)
en meteorología ofrece numerosas ventajas, como la mejorar las predicciones del
tiempo a corto y largo plazo.
Los algoritmos de IA pueden procesar grandes
cantidades de datos, permitiendo análisis más rápidos y detallados. Además, los
modelos de IA pueden identificar patrones y tendencias que podrían pasar
desapercibidos para los meteorólogos, optimizando la toma de decisiones en
situaciones críticas, como el pronóstico de fenómenos extremos.
Sin embargo, también existen desventajas. Los
modelos de IA dependen en gran medida de los datos, por lo que su efectividad
puede verse afectada por la calidad y la cantidad de información disponible.
Además, la interpretación resultante puede ser compleja, lo que requiere que
los meteorólogos tengan un conocimiento profundo del funcionamiento del modelo
para identificar errores o imprecisiones en las predicciones.
Los modelos de IA han revolucionado la
meteorología, proporcionando herramientas para prever el tiempo y clima. Aunque
presentan ventajas notables en términos de eficiencia y exactitud, también
enfrentan desafíos que deben ser superados para que su aplicación sea más
efectiva en escenarios críticos. La combinación de IA con modelos físicos
tradicionales podría ser la clave del futuro de la meteorología.
Según los expertos de la Universidad de Colorado, a
corto plazo la inteligencia artificial (IA) no reemplazará los modelos
numéricos tradicionales, dado que los algoritmos de IA aprenden únicamente de
datos históricos y no se basan en las ecuaciones de la dinámica atmosférica, lo
que puede generar resultados poco realistas, similares a los que ocurren con
las imágenes generadas por IA.
Los especialistas también afirman que en poco
tiempo los modelos de IA serán cruciales para impulsar una nueva generación de
modelos climáticos de alta resolución.
Un caso especial presentando el pasado 25 de febrero de 2025, el ECMWF volvió operacional su modelo de pronóstico meteorológico que implementa inteligencia artificial, conocido como Artificial Intelligence Forecasting System (AIFS). Que, al ser operacional, significa que los pronósticos meteorológicos generados por este modelo de IA se encuentran disponibles al público para ser empleados en boletines y alertas. El AIFS tiene la habilidad de constantemente revisar y corregir errores para mejorar el pronóstico.
Referencias.
Stefano Materia.
2023. Artificial Intelligence for Prediction of Climate Extremes: State
of de the art challenges and future perspectives. ArXiv Physics. https://doi.org/10.48550/arXiv.2310.01944
https://www.moeveglobal.com/es/planet-energy/innovacion-sostenibl
Aviso especial frente frío 36
#AvisoEspecial por Frente frío-Norte.
Xalapa, Ver., 18 de marzo de 2025.
Realizar labores preventivas por:
*Norte fuerte a violento.
*Lluvia moderada a fuerte especialmente en la zona sur.
*Oleaje elevado.
-No realizar acciones que desarrollen incendios forestales, de basureros y pastizales.
SISTEMAS METEOROLÓGICOS Y SU PREVISIÓN: La presión atmosférica disminuye en el centro y sur de los Estados Unidos y norte de México mientras que, el nuevo frente frío 36 se mueve sobre el noroeste del país, esperándose cruce el norte de este e ingrese al noroeste del Golfo de México la mañana del miércoles 19, y se mueva sobre el estado de Veracruz entre la tarde-noche del mismo miércoles y el jueves 20, impulsado por una masa de aire frío de origen polar. Ambos sistemas ocasionarían aumento de nublados y del potencial de lluvias y tormentas, evento de Norte con rachas fuertes a violentas y nuevo descenso de temperatura. Antes de esto, las condiciones del tiempo serían estables favorables para el desarrollo de incendios forestales y de otro tipo. Extremen las precauciones pertinentes.
PRONÓSTICO:
Martes 18: probabilidad prácticamente nula de lluvia. Viento del Noreste, Este y Sureste de 20 a 35 km/h con rachas de 45 a 60 km/h en la costa norte. Oleaje de 1.0 a 2.0 metros. La temperatura máxima aumenta con ambiente fresco a frío por la noche a madrugada en partes altas.
Miércoles 19: Surada de corta duración principalmente en sectores de la zona sur con rachas de 35 a 55 km/h. Por la noche aumenta la probabilidad de lluvias aisladas con algunas tormentas, especialmente en sectores de la región montañosa central con acumulados de 5 a 10 mm. Por la tarde y noche, se establece un Norte de 20 a 35 km/h con rachas de 60 a 75 km/h en la costa central y de 50 a 65 km/h en las costas norte y sur, y de 45 a 60 km/h entre Xalapa-Naolinco-Misantla y el valle de Perote. Oleaje de 1.0 a 2.0 metros principalmente en las costas centro y sur. Ambiente cálido mediodía y tarde, fresco a frío por la noche a madrugada del jueves en partes altas.
Jueves 20: probabilidad de lloviznas y lluvias aisladas con algunas tormentas. Acumulados de 5 a 20 mm con máximos de 50 a 70 mm en la parte alta del Papaloapan y región de los Tuxtlas y de 20 a 50 mm en sectores de la zona sur. Norte de 50 a 60 km/h con rachas de 75 a 90 km/h en la costa central y de 55 a 70 km/h en las costas norte y sur, así como entre Xalapa-Naolinco-Misantla y el valle de Perote, decreciendo por la tarde y noche. Oleaje de 2.0 a 3.0 metros principalmente en las costas centro y sur. La temperatura máxima disminuye con ambiente fresco a frío por la noche a madrugada del viernes en partes altas.
Viernes 21: probabilidad de lloviznas y lluvias aisladas con acumulados de 5 a 20 mm con máximos de 20 a 50 mm especialmente en sectores de la zona sur. Viento del Noreste, Este y Sureste de 20 a 35 km/h con algunas rachas de 45 km/h en la costa norte. Oleaje de 1.0 a 2.0 metros. La temperatura máxima disminuye con ambiente fresco a frío por la noche a madrugada del sábado.
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