El sueño de Richardson
El matemático inglés Lewis Fry Richardson llevó a cabo la primera predicción numérica del tiempo de la historia, haciendo todos los cálculos matemáticos a mano. Tardó 6 semanas y soñó que en el futuro se agilizaría el proceso. Con la llegada de los ordenadores, se cumplió su sueño.
Hasta finales del siglo XIX, la Meteorología fue una ciencia eminentemente empírica, aunque ya por aquella época comenzaron a establecerse sus bases teóricas. Hacia 1890, el meteorólogo estadounidense Cleveland Abbe (1838-1916) fue el primero en sugerir que el conocimiento de la atmósfera requería de la aplicación de las leyes de la hidrodinámica y la termodinámica. En los primeros años del siglo XX, el físico y meteorólogo noruego Vilhem Bjerknes (1862-1951) tuvo claro que ese era el camino a seguir para resolver el problema de la predicción del tiempo.
Bjerknes fue el primero en concebir el pronóstico meteorológico como un problema determinista. Para él, todo pasaba por conocer con la suficiente precisión el estado de la atmósfera en un momento dado (las condiciones iniciales) y las leyes de la física que rigen el comportamiento atmosférico, según las cuáles un estado inicial de atmósfera, caracterizado por unos determinados campos meteorológicos (presión, temperatura…), evoluciona con el paso del tiempo a otro posterior, que es el estado futuro que se quiere predecir. Esta visionaria concepción es la que los actuales modelos de predicción numérica tratan de llevar a la práctica, pero el propio Bjerknes se dio cuenta de que el camino no iba a ser fácil, ya que el sistema de ecuaciones matemáticas a resolver no era lineal, lo que no permitía obtener soluciones exactas.
Algunos años más tarde, el matemático inglés Lewis Fry Richardson (1881-1953) fue un paso más allá que Bjerknes, y afrontó el complicado reto de efectuar una predicción basándose en la metodología del meteorólogo noruego. Para ello, Richardson ejecutó un método matemático de su invención –conocido como el método de las diferencias finitas–, lo que le permitió resolver, de manera aproximada, las ecuaciones en derivadas parciales que aparecían en el problema de la predicción del tiempo. Richardson aprovechó sus viajes por Francia como conductor de ambulancias, durante la I Guerra Mundial, para recopilar datos meteorológicos de un día concreto, el 20 de mayo de 1910. Su objetivo era pronosticar el tiempo a seis horas vista en una pequeña región francesa.
El resultado fue insatisfactorio, no solo porque el tiempo previsto no se ajustó al tiempo acontecido, sino porque en efectuar todos los cálculos a mano –no existían ordenadores por aquel entonces– empleó nada menos que seis semanas. La complejidad del problema que tuvo que abordar Richardson era consecuencia de la propia complejidad de la atmósfera. Años más tarde, en un libro que publicó en 1922, donde dio a conocer sus investigaciones, dejó escrito que “quizás algún día (…) será posible avanzar en los cálculos más rápidamente de lo que avanzan las condiciones meteorológicas (…) aunque esto no es más que un sueño”. Y añadió que “harían falta 64.000 personas trabajando por turnos para prever el estado de la atmósfera con mayor rapidez que la de su evolución real”.
En un conocido dibujo, que encabeza esta entrada, aparece lo que se ha bautizado como “El sueño de Richardson”: una fábrica de predicciones meteorológicas formada por miles de calculadores humanos trabajando de forma sincronizada bajo la batuta de una especie de director de orquesta. Con la llegada de los ordenadores, en los años 50 del siglo pasado, el sueño de Richardson se hizo realidad.