Meteorologiak eragin zuzena du planetako bizidunen bizi-baldintzetan. Tornadoek, urakanek, uholdeek, lehorteek, ekaitz bortitzek eta abarrek milaka pertsona eta animaliaren bizitza jartzen dute arriskuan urtero, eta urte askotarako kalte izugarri handiak eragiten dituzte. Ondorio larri horiek saihesteko, ezinbestekoa da muturreko fenomeno meteorologiko horiek ezagutu, ulertu eta aurreikustea. Eta hori da, hain zuzen ere, meteorologiak egiten duena, beste gauza askoren artean.

Gainera, eguraldia (une eta leku jakin bateko egoera meteorologikoa) gizakion jardueren baldintzatzaile nagusietako bat bihurtu da; beharrezko informazio bilakatu da hegazkintzan, nabigazioan, nekazaritzan, arrantzan, eta hainbat alorretan, aisialdia barne. Garrantzi horrek eguraldia aldez aurretik ezagutu behar izatera bultzatu gaitu, eta horrek, aldi berean, gaur egungo meteorologiaren helburu nagusietariko bat garatzera; iragarpen meteorologikoak egitera, hain zuzen ere.

Meteorologia bizi-bizi dagoen zientzia bat da; aurrerapausoak egiten dira etengabe, bai atmosferaren funtzionamenduaren ezagutzan, baita aurreikuspenen fidagarritasunean ere. Nahiko zientzia berria den arren, azken urteetan lorpen handiak izan ditu, eta, gaur egun, mundu osoko milaka zientzialari ari dira ikerkuntza-lanetan.

DEFINIZIOA

Atmosfera bera eta atmosferan gertatzen diren fenomenoak aztertzen dituen zientzia da meteorologia. Denboran zein espazioan aldatzen diren aldagai meteorologikoen —hala nola tenperaturaren, presioaren eta hezetasunaren— ezagutzan datza atmosferaren ikerketa. Fenomeno meteorologikoak aldagai horien balioen eta bilakaeraren arabera gertatzen dira, eta meteorologiak horiek aztertu, azaldu eta aurreikusten ditu.

Meteorologia eta klimatologia, biak, dira atmosferaren zientziak, eta haien arteko lotura nabaria da. Hala ere, meteorologiak, eguraldiaren epe laburreko egoera eta bilakaera aztertzen ditu, eta klimatologiak, aldiz, epe luzeko egoera meteorologikoen maiztasuna eta joera ikertzen ditu.

METEOROLOGIAREN ADARRAK

Meteorologiaren adarren artean, meteorologia sinoptikoa, dinamikoa eta fisikoa dira nagusi. Atmosferan gertatzen diren fenomenoak behatzeaz, analizatzeaz eta iragartzeaz arduratzen den adarra meteorologia sinoptikoa da; horretarako, mapa meteorologikoak eta iragarpen-eredu matematikoak erabiltzen ditu. Meteorologia dinamikoa eguraldian eta kliman eragina duten atmosferaren eskala handiko eta mesoeskalako mugimenduak ikertzean datza; hidrodinamikaren oinarrizko ekuazioak eta beste egoera batzuk (hala nola turbulentzia) azaltzeko erabiltzen diren ekuazio-sistemak ebazten ditu. Meteorologia fisikoak atmosferaren propietate fisikoak aztertzen ditu, bereziki troposferan gertatzen diren fenomeno optiko, elektriko, akustiko eta termodinamikoak; airearen konposizio kimikoa, erradiazioaren legeak eta prezipitazioaren eta hodeien fisika ditu aztergai. Aerologiak atmosfera librea ikertzen du, eta aeronomiak goi-atmosferaren konposizioa, dentsitatea, tenperatura eta hango prozesu kimikoak.

Egoera meteorologiko bat denbora- eta espazio-eskala ezberdinetan azter daiteke; horren arabera, mikrometeorologia, mesometeorologia eta makrometeorologia adarrak ditugu.

METEOROLOGIAREN HISTORIA

Aristoteles filosofo grekoak Meteorologica izeneko liburua idatzi zuen Kristo aurreko 340. urtean. Lan horretan, eguraldiaren eta klimaren alorretan ordura arte zegoen ezagutza biltzen da, baita astronomian, geografian eta kimikan zegoena ere. Hodeiak, euria, elurra, haizea, txingorra, ekaitzak eta urakanak ditu hizpide, besteak beste. Garai hartan, zerutik erortzen zen edozein elementuri meteoro deitzen zioten, eta hortik dator, hain zuzen ere, meteorologia terminoa. Meteorologica liburuan, fenomeno atmosferikoak ikuspuntu filosofikotik eta espekulazio modura aztertu zituen Aristotelesek. Nahiz eta han azaltzen diren uste asko okerrak izan, ideia haiek bi mila urtez onartu ziren.

Meteorologiaren garapena

Iraultza zientifikoak espekulazioak alde batera utzi eta esperimentazioari eman zion bidea. Aldagai meteorologikoak neurtzeko tresnak asmatu ziren, eta orduan sortu zen meteorologia, natura-zientzia gisa, behinik behin. Galileok termometroa asmatu zuen 1593an, Torricellik merkuriozko barometroa 1643an eta, ondoren, XVIII. mendearen bukaeran, higrometroa asmatu zuten. Tresna haiek emandako datuekin eta orduan garatzen ari ziren lege fisikoak kontuan hartuta, fenomeno atmosferiko batzuk esperimentalki azaltzeko saiakera egin zuten lehen aldiz. 1686an, Halleyk alisioak eta montzoiak azaldu zituen, eta Ferrelek atmosferaren zirkulazio orokorraren teoria garatu zuen 1856an.

Gaur egungo meteorologia

XIX. mendean, tresna hobeak eta berriak garatu ahala, meteorologia-zientziak aurrerapauso garrantzitsuak eman zituen. 1843an, telegrafoaren asmakizunari esker, posible izan zen datu meteorologikoak transmititzea. Haizearen eta ekaitzen inguruan zeuden zalantzak ulergarriak izaten hasi ziren, eta lehen eguraldi-mapa xumeak irudikatu ziren. 1917an, fronte polarretan zikloi-uhinen sorrera azaltzen zuen teoria bat garatu zuen Bjerknes norvegiarrak, eta hura izan zen eguraldiaren iragarpena egiteko metodo modernoaren lehen urratsa. 1922an, Richardsonek zirkulazio atmosferikoaren iragarpena egiteko oinarri matematikoak ezarri zituen, eta 1938an Rossbyk ekarpen garrantzitsuak egin zituen matematikaren arloan. 1940ko hamarkadan, goi-geruzetara egunero bidalitako baloi-itxurako zundei esker, atmosferaren ikuspegi tridimentsionala izatea lortu zuten.

1950eko hamarkadan, beste aurrerapauso handi bat eman zuen meteorologiak, abiadura handiko ordenagailuei esker atmosferaren jokabidea deskribatzen duten ekuazioak ebaztea lortu baitzen. Ordenagailuak, alde batetik, unean uneko egoera meteorologikoa deskribatzen zuten mapak irudikatzeko erabili ziren, eta, bestetik, etorkizunean atmosferaren egoera zein izango zen iragartzeko. 1960an, TIROS-I, lehen satelite meteorologikoa, aireratu zen, eta gerora erabili ziren sateliteek informazio asko eta oso erabilgarria jarri zuten zientzialarien eskura. 1960ko hamarkadan, Edward Lorenz atmosferaren portaera kaotikoaz jabetu zen, eta kaosaren teoria garatu zuen —hainbat aplikazio ditu teoria horrek—.

BEHAKETA METEOROLOGIKOAK

Meteorologian aurrerapausoak eman ahal izateko, ezinbestekoa da aldagai eta fenomeno meteorologikoak behatzea. Teknika eta baliabide ezberdinak erabiliz, milaka neurketa egiten dira lurrean, itsasoan eta atmosferako altuera ezberdinetan (ikus hurrengo irudia). Atmosferaren egoera deskribatzeko aldagai meteorologiko nagusiak tenperatura, presio atmosferikoa, haizearen norabidea eta intentsitatea, eguzki-erradiazioa, hezetasuna eta prezipitazioa dira.

Datu horiei ematen zaien erabilera askotarikoa da; atmosferaren funtzionamendua hobeto ezagutu eta ulertzeko, klima eta haren aldaketak aztertzeko eta eguraldi-iragarpenak egiteko erabiltzen dira, besteak beste. Behaketa horiek guztiak era koordinatu batean kudeatzen dira mundu osoan, Munduko Meteorologia Erakundearen (MME) bitartez. Erakunde horrek arau, kode, neurketa eta komunikazioen inguruko nazioarteko akordioak bideratzen ditu, eta Mundu mailako behaketa-sistema, Datuak prozesatzeko mundu mailako sistema eta Mundu mailako telekomunikazio-sistema kudeatzen ditu.

Mundu mailako behaketa-sistema (iturria: World Meteorological Organization)

Estazio-sarea

Neurketa gehienak MMEk ezarritako baldintzak betetzen dituzten estazio meteorologiko estandarizatuetan egiten dira. Garita edo dorre meteorologikoak erabiltzen dira, zeinetan, gutxienez, tenperatura, hezetasuna eta prezipitazioa neurtzen diren. Behaketa automatikoez gain, subjektiboak ere egiten dira, adibidez, hodei-mota eta kopurua ezagutzeko. Itsasoetan eta ozeanoetan datuak biltzeko buiak jartzen dira itsasertzetik distantzia ezberdinetara, eta estaziodun itsasontzien joan-etorria ere aprobetxatzen da datu gehiago biltzeko.

Lurrazaletik gertu egiten diren neurketen berdintsuak hainbat altueratara egiteko, irrati-zundak erabiltzen dira. Helioz beteriko globoak dira, eta barruan presioa, tenperatura eta hezetasuna neurtzeko tresna bat eta frekuentzia handiko irrati-transmisore bat daramatzate. Hegazkinak ere erabiltzen dira neurketak egiteko: bereziak, urakanen ezaugarriak ikertzeko eta, komertzialak, eguneroko hegaldietan haizea, tenperatura eta turbulentzia neurtzeko.

Herri pobreetan, basamortuetan eta oihan handietan oso neurketa gutxi egiten dira, baina Estatu Batuetan zein Europako hainbat herritan estazio-sare sendoak daude. Atmosferaren tamaina eta konplexutasuna gutxi balitz, sarearen homogeneotasunik eza eragozpen bihurtzen da meteorologiaren adar ezberdinetan lan egiteko, eta bereziki eguraldi-iragarpenak egiteko, zaila baita atmosferaren analisi errealista bat lortzea.

Teledetekzioa

Atmosferaren ikuspegi orokorra satelite meteorologikoen bidez lortzen da (ikus hurrengo irudia). Planeta osoko hodeien, ekaitzen, urakanen, fronteen, depresioguneen eta gainerako sistemen kokagunearen informazioa ematen dute 10 minututik behin. Bi mota nagusitako sateliteak erabiltzen dira gaur egun: polarrak eta geoestazionarioak. Orbita polarretako sateliteek Lurra polotik polora zeharkatuz lortzen dituzte irudiak. Satelite geoestazionarioek, aldiz, ekuatorean kokatu eta Lurreko toki jakin bat aztertzen dute etengabe. Biek ala biek gure planetak igorritako eta islatutako erradiazioa neurtzen dute, batez ere erradiazio elektromagnetiko ikusgaia eta infragorria. Ikusgai-kanalak hodeiek islatzen duten eguzki-argia neurtzen du, eta, hortaz, behe-hodeiak ondo bereizten ditu; infragorri-kanalak hodeien tenperatura neurtzen duenez, hodei altuak eta ekaitz-hodeiak desberdintzen ditu.

Satelite meteorologikoak, egun, ezinbesteko tresna bilakatu dira, eta gero eta datu gehiago eta kalitate hobekoak lortzen dituzte. Informazio meteorologikoaz gain, mundu mailan ingurumen-arloan lan egiteko hainbat datu baliotsu ere ematen dituzte.

Meteosat satelitearen irudia, ikusgai-kanalean

Hainbat tresna elektroniko erabiltzen da neurketak egiteko; garrantzitsuenen artean, radarra, tximista-detektagailua eta haize-profilagailua ditugu. RADARak (Radio Detection and Ranging), prezipitazio-motaren eta intentsitatearen informazioa ematen digu; gainera, ekaitza non ari duen eta nondik nora eta zer abiadurarekin mugitzen ari diren zehazten du. Nowcasting delakoa garrantzi handiko tresna da; izan ere, urakanak, tornadoak, ekaitz bortitzak eta bestelako fenomeno arriskutsuak ehunka kilometrora detektatzeko gai da, eta epe laburrean zer norabide har dezaketen jakiten laguntzen du.

IRAGARPEN METEOROLOGIKOAK

Iragarpen meteorologikoa, funtsean, atmosferaren une bateko egoera denborarekin nola aldatuko den aurreikustean datza. Eta ez da zientzia zehatza; izan ere, atmosferaren izaera kaotikoa dela medio, epe luzean izango duen bilakaera iragarri ezinekoa bihurtzen da. Hala ere, epe laburragoetarako iragarpen nahiko onak egin daitezke. Metodo bat baino gehiago erabiltzen dira, iragarlearen esperientziaren arabera, eskuragarri dagoen datu-kopuruaren eta kalitatearen arabera, egoera meteorologikoaren konplexutasunaren arabera eta kasu bakoitzean behar den fidagarritasun-mailaren arabera.

Zenbakizko iragarpen meteorologikoak

Eguraldi-iragarpenak egiteko zenbakizko eguraldi-iragarpena erabiltzen da gehien gaur egun. Ahalmen handiko ordenagailuez baliatuz, zenbakizko metodoen bidez, atmosfera deskribatzen duten ekuazio fisikoak ebazten dira. Atmosferaren egoera fisikoa deskribatzen duten ekuazioak aspalditik dira ezagunak, baina duela urte gutxi arte ez da lortu ordenagailuen gaitasuna eta abiadura behar adinakoak izatea ekuazio horiek ebatzi ahal izateko. Ekuazio-multzo horri eredu meteorologiko deritzo, eta mota askotakoak daude, ekuazioen konplexutasunaren araberakoak nahiz aukeraturiko espazio- eta denbora-eskalaren araberakoak.

Analisiak eta iragarpenak egiteko, hainbat mailatan banatzen da atmosfera, presioaren arabera gehienetan. Gaur egun, eredu aurreratuenek 20 eta 30 mailatarako egiten dituzte iragarpenak. Ekuazio horiek ebatzi ahal izateko, hasierako baldintzak ezagutu behar dira, hau da, behaketei esker lorturiko analisi on bat behar da. Datu horiek ekuazioetan sartu eta zenbakizko metodoen bidez, denbora-tarte ezberdinetara (12, 24, 36, 48 eta 72 ordura gehienetan) atmosferaren egoera nolakoa izango den aurreikus daiteke, maila bakoitzerako aldagai meteorologiko guztien balioak kalkulatzen baitira. Bai analisiko datuak baita iragarpeneko emaitzak ere ploteatu eta eguraldi-mapak irudikatzen dira (ikus hurrengo irudia).

Aukeraturiko espazio-eskalaren arabera, ereduak bi talde nagusitan sailka daitezke; eredu globalek planeta osoa hartzen dute aintzat, eta eskualdeko ereduek edo mesoeskalakoek, berriz, planetaren zati bat. Eredu globalek 10 egunetarako egiten dituzte aurreikuspenak eta mesoeskalakoek, gehienez, 48 ordurako. Gaur egun ikerketa-fasean dauden urtaroko iragarpenek hil baterako edo urtaro baterako tenperaturaren eta prezipitazio-kopuruaren batez besteko balioak aurreikusten dituzte.

Eredu matematiko horiek ez dute atmosfera zehatz-mehatz deskribatzen, eta ez dituzte eguraldian eragina duten faktore guztiak kontuan hartzen; hau da, ez dira perfektuak, eta eguraldi-iragarle baten beharra dago ereduen emaitzak interpretatu ahal izateko.

Itsas mailako presioaren mapa (iturria: Euskalmet)

Iragarpen on bat egiteko ezinbestekoa da hasierako baldintzek unean uneko atmosferaren egoera ahalik eta zehatzen adieraztea. Lan hori, ordea, konplexua da eta emaitzak ez dira inoiz perfektuak izaten; alde batetik, neurketak doitasun-maila baterainokoak izan daitezkeelako eta bestetik, daturik ez dagoen tokietan balioren bat lortu ahal izateko metodo ezberdinak erabili behar direlako (datu-asimilazioaren prozesua). Datu oker edo kalitate eskasekoek edota datu-asimilazio prozesuan egon daitezkeen hutsuneek desbideratze nabariak sortzen dituzte iragarpenetan, zenbakizko ereduen garapenari datxezkion errore matematikoengatik. Hasierako baldintzak perfektuak ez izateak eta zenbakizko ereduak errealitatearen hurbilpen bat baino ez izateak nahitaezko ziurgabetasunak eragiten dituzte iragarpenetan.

Iragarpenen fidagarritasuna baldintza askoren menpe dago, baina gaur egun lehenengo 4 egunetarako egiten diren iragarpenen fidagarritasuna handia da (oro har, % 80 baino handiagoa). Iragarpenen epea handitu ahala, eta bereziki 4. egunetik aurrera, fidagarritasuna txikitu egiten da. Hamargarren egunetik aurrera egiten direnak estatistikan eta klimatologian daude oinarrituta, eta ez dira hain fidagarriak.

Ziurgabetasunak txikitu eta fidagarritasuna handitu nahian, eredu meteorologikoen inguruan ikerketa ugari egiten ari dira gaur egun, eta hurrengo hamarkadarako aurrerapauso handiak ematea espero da. Ildo horretatik, eta kaosaren teorian oinarrituta, multzokako iragarpen-metodoa aplikatzen da gaur egun. Ingurune eta une baterako iragarpen asko egiten dira aldi berean, eredu meteorologiko ezberdinak erabiliz, ereduen parametrizazio ezberdinak kontuan hartuz edota hasierako baldintzei aldaketa txikiak eraginez. Iragarpen bakoitzaren emaitzek denborarekin zer nolako bilakaera duten aztertzen da, eta bilakaera bakoitzari probabilitate-balio bat ematen zaio. Iragarpen horiek 72 ordutik gorako epeetarako erabiltzen dira, eta probabilistikoak dira; iragarritako zein egoera atmosferikok duen probabilitate gehien aztertu behar da, beste bilakaera posibleak alde batera utzi gabe.

Beste iragarpen-metodo batzuk

Iragarpen bat egiteko metodorik sinpleena iraunkortasunaren metodoa da; iragarpenaren epean egoera ez dela aldatuko onartzen da. Baina metodo honek ez du balio eguraldiak egunetik egunera aldaketa nabariak jasaten dituenean.

Joeraren metodoa honexetan datza: elementu eta sistema meteorologikoen —hala nola fronteen, antizikloien, depresioen, hodeiguneen eta prezipitazioguneen— abiadura eta norabidea kalkulatzean. Iragarleak, informazio horrekin, elementu eta sistema horiek noiz eta nora iritsiko diren zehaztu dezake. Metodo hau ordu gutxiko epearekin aurreikusteko erabiltzen denean, Nowcasting izenarekin ezagutzen da, eta maiz erabiltzen da prezipitazioen iragarpena egiteko. Emaitza onak lortzen ditu lehen aipaturiko sistemak abiadura eta norabide berdinarekin denbora luzez mugitzen direnean.

Klimatologiaren metodoa urte askoan neurturiko datuen estatistikak erabiliz iragarpen bat egiteko modu sinple bat da. Baina eguraldi-patroia urte-sasoi jakin baterako ezohikoa baldin bada, emaitza txarrak ematen ditu.

Analogoen metodoa iragarpen-mapak aztertu eta iraganean antzeko egoeran izandako beste egun bat, analogo bat, bilatzean datza; horrela, iraganeko egun horretan egindako eguraldia hartzen da gaurko iragarpentzat. Metodo hau erabiltzea zaila da; izan ere, ia ezinezkoa da analogo perfektu bat aurkitzea. Nahiz eta gaurko egoeraren eta analogoaren artean oso diferentzia txikia egon, emaitzak zeharo ezberdinak izan daitezke, atmosferaren joera kaotikoagatik.