La necesidad de datos en la Predicción Meteorológica Dr. J. Pablo Ortiz de Galisteo Marín Delegación Territorial de AEMET de Castilla y León

BigData CyL 2015 Valladolid, 20 de octubre de 2015

Invención del TELÉGRAFO

Samuel Morse

1º mensaje 24/05/1844

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Fecha clave: 14-11-1854

Momento histórico: Guerra de Crimea

Fuerte borrasca en Balaclava, Francia perdió 41 naves. Napoleón III encargó a Urban Le Verrier un estudio para saber si se podía haber evitado el desastre. En 1863 la Sociedad Meteorológica de Francia confeccionó los primeros mapas del tiempo (uso del telégrafo).

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¿Cómo era la predicción a finales del siglo XIX? ü Se  realizaba  un  mapa  con  las  observaciones. ü Basándose  en  la  experiencia  y  de  forma  subjetiva  se  deducía  un  mapa  previsto. ü De  este  mapa  se  infería  el  tiempo  previsto.

Entre los científicos de la época estas predicciones gozaron de poco prestigio al estar basadas en reglas personales y no en conocimientos científicos.

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Ejemplo  de  mapa  sinóptico

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Predicción Numérica Predecir el estado futuro de la circulación atmosférica por medio de las ecuaciones de la dinámica y termodinámica, a partir del conocimiento inicial de la atmósfera. Bjerkness( 1904)

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Si los “Si los fenómenos fenómenos atmosféricos atmosféricos se se desarrollan desarrollan aa partir partir de de los los que que le le preceden preceden siguiendo unas leyes físicas precisas, las condiciones necesarias y suficientes para una solución racional de la predicción en meteorología son: ü Conocer el estado de la atmósfera en un instante dado. ü Conocer las leyes según las cuales se desarrolla un estado de la atmósfera a partir del estado precedente precedente”

A

prevista

P = ρRT

inicial

=A

∂P = −ρg ∂z

! ! ! ! ! dV 1! = − ∇P + g − 2Ω × V + Fr dt ρ

+ F ( A) ⋅ Δt 1 dρ ! ! 1 dq +∇⋅V = ρ dt 1 − q dt dq dT dP dQ − L = c p −α dt dt dt

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Richarsond

1922- Primera predicción numérica del tiempo AEMET- Delegación Territorial de Castilla y León (www.aemet.es)

Computadora ENIAC

1950 - Primera predicción numérica AEMET- Delegación Territorial de Castilla y León (www.aemet.es)

Cooperación  Internacional

• 30  Estados  miembros • 1  Estado  acuerdo  cooperación

185  Estados  miembros

• 21  Estados  miembros • 13  Estados  con  acuerdo  de  cooperación

• 31  Estados  miembros • 3  Estados  acuerdo  cooperación

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Observación

Conocer el estado inicial de la atmósfera

~ 80 millones de observaciones cada 12 horas

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Centro de Computación del ECMWF – CRAY XC30

Potencia  de  cálculo  de  ~  200  Tflops (3,593  Tflops  potencia  pico  teórica)

2  Clusters ~  3,500  Nodos ~  84,000  Cores

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Archivo del ECMWF

más  de  100  PB  de  archivo (2PB  en  disco,  resto  en  cinta)

con  un  crecimiento  diario  de  unos  140  TB

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Rejilla de los Modelos

¡ 6.300.000.000.000.000 operaciones en coma flotante para una predicción a 10 días !

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Salidas de los modelos

Postproceso

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Atmósfera caótica • Sensible a las condiciones iniciales. • Datos iniciales (observaciones) tienen error. • Los errores iniciales se amplifican en los pronósticos. • Parte del detalle que se puede proporcionar en un pronóstico decrece con el tiempo.

¡ Un pronóstico no proporciona información acerca de la probabilidad de que sea correcto !

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Atractor  de  Lorenz AEMET- Delegación Territorial de Castilla y León (www.aemet.es)

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Predicción  por  conjuntos:

50  perturbaciones AEMET- Delegación Territorial de Castilla y León (www.aemet.es)

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17th World Meteorological Congress Geneva 25 May–12 June 2015

Executive Council 67th session - Final Report: “The Council recognized the need to oversee ... (b) a review of the challenges and risks, opportunities and benefits related to ‘Big Data’, ‘CrowdSourced Data’, ‘Social Media’ as well as emerging and future data sources, and their potential impact on WMO members.”

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¡ Gracias por su Atención !

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