Sistema de Pronóstico del Tiempo

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Información del Proyecto:

El objetivo principal de este proyecto consiste en construir un sistema de pronóstico numérico de la atmósfera en el Ecuador y obtener predicciones confiables de precipitación, temperatura máxima y mínima, nubosidad, etc. En la primera fase se construyó un modelo matemático que describe el sistema atmosférico ecuatoriano y se diseñaron métodos para la resolución numérica de dichas ecuaciones (anidamiento, métodos de discretización temporal, entre otros). El modelo resultante, de carácter no-hidrostático, permite una descripción adecuada del cambio en las condiciones atmosféricas debido a la presencia de la cordillera de Los Andes. El modelo incorpora las condiciones atmosféricas globales (a través de condiciones de borde) y fue implementado en una plataforma en paralelo, para resolver el problema con el nivel de detalle requerido.

En esta nueva etapa del proyecto se da continuidad a lo desarrollado en la Fase I, resolviendo el problema de predicción del tiempo diariamente, y en la plataforma en paralelo posibilitada por la adquisición del servidor computacional realizada en la Fase I. Las simulaciones serán efectuadas usando el software WRF con el modelo no-hidrostático y la malla numérica desarrollados previamente. En esta nueva fase iniciaremos también el estudio del modelo COSMO (desarrollado por algunos países de la comunidad europea), el cual es también de carácter no-hidrostático. Estudiaremos el modelo con las características específicas del Ecuador y lo implementaremos en paralelo. El propósito es contar, gracias al modelo WRF y al modelo COSMO, con predicciones numéricas robustas y una doble verificación del pronóstico.

Adicionalmente, en esta nueva fase se estudiará en detalle el modelo de asimilación de datos para el sistema atmosférico ecuatoriano. En la primera fase se analizaron las posibles metodologías a usarse y se determinó que el esquema 4DVAR es el más apropiado. En esta nueva fase el problema de asimilación de datos será estudiado tanto en sus propiedades teóricas (gradientes, estado adjunto, matrices de covarianza, etc.), como en su implementación y comportamiento numérico. Esto posibilitará tener una estimación óptima de la condición inicial de la atmósfera, que permita hacer simulaciones numéricas confiables del fenómeno y, consecuentemente, predicciones con mayor grado de acierto.

Debido a la escasez de mediciones asimilables existentes en el país, diseñaremos una estrategia de localización óptima de estaciones meteorológicas de altura, la cual permita tener una hoja de ruta de dónde posicionar los equipos que se vayan adquiriendo. Para esto, se planteará un problema inverso de diseño óptimo y se lo estudiará matemática y numéricamente con el fin de tener, como producto final, un mapa de sensibilidad a la localización de las estaciones.