Los métodos empleados en la previsión del tiempo han experimentado una serie de cambios rápidos desde la II Guerra Mundial en respuesta a los avances en la tecnología de los equipos informáticos, los satélites y las comunicaciones. Las investigaciones prosiguen con el mismo ímpetu, por lo que cabe esperar que se produzcan muchos más cambios en la próxima década.

Veleta Instrumento que mide la dirección del viento. Es un sistema mecánico, perfectamente balanceado y paralelo al suelo. Debe estar orientada perfectamente Norte-Sur. La información se transmite a través de electricidad, puede ser a través de un motor sincro-repetidor, que hace girar una aguja la misma cantidad de grados que ha girado la veleta; o a través de un disco codificado. Este disco tiene seis pistas y cada una sensores infrarrojos. La combinación de los diferentes sensores se traduce en un código binario que se envía a la estación.  Barómetro Instrumento que mide la presión atmosférica, es decir mide la fuerza por unidad de superficie ejercida por el peso de la atmósfera. Como en cualquier fluido esta fuerza se transmite por igual en todas las direcciones. La forma más fácil de medir la presión atmosférica es observar la altura de una columna de líquido cuyo peso compense exactamente el peso de la atmósfera. Un barómetro de agua sería demasiado alto para resultar cómodo. El mercurio, sin embargo, es 13,6 veces más denso que el agua, y la columna de mercurio sostenida por la presión atmosférica normal tiene una altura de sólo 760 milímetros. Pluviógrafo Instrumento que registra y mide la cantidad de precipitaciones (lluvia) además de indicar la intensidad de la caída. El diagrama va montado sobre un tambor que posee un sistema de relojería lo que permite un registro continuo, por regla general una semana, de la lluvia. El proceso de registro va unido a un sifón que una vez alcanzado el nivel máximo (10 mm.), se auto descarga volviendo a cero el registro. Anemómetro Instrumento que mide la velocidad del viento. Además permite la observación simultánea de la dirección y velocidad del viento. El tipo más común de anemómetro consiste en tres o cuatro semiesferas unidas a unas varillas cortas conectadas a su vez a un eje vertical en ángulos rectos. El viento, al soplar, empuja las semiesferas y estas hacen girar el eje. El número de vueltas por minuto se traduce en la velocidad del viento con un sistema de engranajes similar al del indicador de velocidad de los vehículos de motor. Radio sonda   Es un instrumento que es llevado a través de la atmósfera. Está provisto de dispositivos que permiten determinar elementos meteorológicos, presión, temperatura, humedad, entre otros, y posee medios radioelectrónicos para la transmisión de estos registros.   Heliógrafo Instrumento que mide únicamente la duración de la insolación, es decir, de las horas de más brillo solar.Este consiste en una esfera de vidrio compacto y transparente que actúa como prisma quemador y registra en el papel las horas de sol. Tiene, además de la esfera de vidrio, un nivel esférico de burbuja sobre una placa de base y una placa de montaje adicional. Las bandas de registro son de tres tipos, una de verano, otra de invierno y una equinoccial. Pirheliómetro   Instrumento utilizado para la medición de la radiación solar directa. debe estar permanentemente orientado al disco solar. La medición se expresa en W/m2 (Watt/metro cuadrado) Cobertizo meteorológico Estas casetas son los contenedores de los instrumentos de medición básica. Son de tipo cúbico en base cuadrada o rectangular, con puertas abatibles en la parte frontal y techo superpuesto de madera o zinc, de forma que no entra el agua de lluvia en el interior, y permite la máxima circulación del aire. En su interior se encuentran: termómetro de máxima, termómetro de mínima, higrómetro, psicrómetro Evaporímetro     Instrumento que mide la cantidad de agua que se evapora en la atmósfera. También recibe el nombre de atmómetro. Consta de una tina de 1.21 m. de diámetro y 25.5 cm de profundidad., su área aproximada es de 1.41 metros cuadrados. Debe estar colocado sobre una base que lo mantenga por encima del suelo a una distancia mínima de 3 a 5 cm. La estructura de la base debe permitir la libre circulación del viento. El tanque se rellena de agua y se van tomando lecturas diarias del tirante de agua por medio de un vernier llamado tornillo micrométrico. Psicrómetro   Instrumento que posee dos termómetros: uno es el termómetro seco que sirve para medir la temperatura del aire y el termómetro húmedo que tiene una cubierta o vaina de muselina humedecida por medio de una mecha que la pone en comunicación con un depósito de agua destilada. Piranómetro Instrumento que mide la radiación solar que es recibida desde todo el hemisferio celeste sobre una superficie horizontal terrestre. Su elemento fundamental es una termopila sobre la que índice la radiación a través de dos cúpulas semiesféricas de vidrio. El aparato se calibra según normas establecidas en mV por kW/m2. Se llama también solarímetro o actinómetro.

A. Recogida de datos

La recogida de datos sobre el clima se logra sobre todo por medio de la transmisión vía teletipo de mensajes codificados, a través de líneas terrestres y de la radio. Los circuitos nacionales de teletipos operan como líneas multiusuario, y los datos impresos por cualquier estación aparecen al mismo tiempo en todas las demás estaciones conectadas a la misma línea. Los datos recopilados a nivel nacional se intercambian a través de circuitos globales a larga distancia de alta velocidad, con lo que, en cerca de una hora, los informes sobre la superficie y las capas superiores de la atmósfera están disponibles en los centros regionales de muchos países. El sistema global de telecomunicaciones de la Organización Mundial de Meteorología actúa como centro de recepción y transmisión de los datos que proceden de las estaciones de superficie y los satélites meteorológicos, así como de los que proceden de barcos, aviones y radiosondas.

B. Transmisión de datos

En el margen de dos horas desde la recogida de los datos, hay mapas climatológicos disponibles en los centros de previsión meteorológica. El uso del fax ha multiplicado la eficiencia de estos centros, ya que los mapas son trazados por analistas expertos y están al alcance de los meteorólogos de campo en mayor variedad y con mayor rapidez de lo que antes era posible, cuando se trazaban de forma local. Ciertos análisis de las condiciones en la atmósfera superior son realizados de modo automático por medio de ordenadores o computadoras que, con periféricos adicionales, pueden traducir y almacenar la información codificada de las líneas de teletipo, realizar cálculos matemáticos y presentar los resultados en forma de líneas trazadas sobre mapas. Tales análisis se transmiten vía fax a las estaciones locales y son almacenados para su empleo en previsiones climatológicas numéricas.

C. Modelos climatológicos

Los principios de las ecuaciones que gobiernan las condiciones físicas de la atmósfera se conocen desde hace mucho tiempo, pero sólo en fechas recientes se han desarrollado computadoras con suficiente potencia y rapidez. El mayor centro de ejecución de modelos climatológicos es el European Centre for Medium-Range Weather Forecasting (Centro europeo para la previsión meteorológica a plazo medio), situado en Bracknell, Inglaterra. La atmósfera es demasiado grande y compleja como para predecir con exactitud su comportamiento, incluso con los equipos más poderosos, pero es posible construir análogos matemáticos, o modelos, bastante realistas. En el modelo más simple sólo se predicen las condiciones a un único nivel. Es posible efectuar descripciones más realistas de la atmósfera empleando al mismo tiempo un gran número de niveles, y en el modelo más sofisticado que se emplea hoy se usan nueve niveles. Las ecuaciones son tales que pueden calcularse los cambios en las propiedades atmosféricas a cada nivel para un breve plazo de tiempo tan sólo 10 minutos después de realizadas las observaciones. Las previsiones son después sustituidas por los datos iniciales observados, y el proceso se repite para sucesivos intervalos de tiempo hasta llegar a un plazo total de 72 horas. Los resultados así obtenidos para las 12, 24, 36, 48 y 72 horas posteriores a la hora inicial son trazados de modo automático sobre mapas que reflejan las condiciones previstas en los diversos niveles, y estos son transmitidos vía facsímil a las estaciones y otros usuarios del servicio.

D. Interpretación de los datos

Los procedimientos descritos más arriba se realizan de modo automático, pero las previsiones resultantes requieren gran habilidad interpretativa. El clima se ve afectado en gran medida por condiciones locales que no pueden incluirse en los modelos. Además, los modelos no son representaciones perfectas de la atmósfera, y los meteorólogos experimentados prefieren en ocasiones no confiar en los resultados de los equipos, o pueden introducir en ellos modificaciones basadas en su propia experiencia.

Se han desarrollado métodos estadísticos para sacar partido a la experiencia obtenida a través de observaciones sobre el comportamiento de la atmósfera realizadas durante un largo periodo de tiempo. En algunos de estos métodos, las pautas se clasifican en muchos grupos diferentes, y la predicción se realiza haciendo referencia a la conducta antes observada en el grupo al que pertenece la situación atmosférica observada. La ventaja de este método es que hace posible determinar la probabilidad de que se produzcan varios eventos alternativos. Por ejemplo, la probabilidad de que nieve al día siguiente podría ser de un 20%, la de que llueva de un 50% y la de que haga buen tiempo de un 30%. Este tipo de previsiones son esenciales para la planificación eficiente de muchas actividades. El riesgo de pérdidas y otros desastres, por ejemplo, que se producirían en caso de una nevada copiosa en una gran ciudad, pueden justificar la adopción de medidas para la retirada de la nieve cuando la probabilidad de que se produzca ésta es superior a un 20%. Una predicción categórica de lluvia (que puede ser más probable que la nieve) sería de escasa utilidad para planificar este tipo de operaciones.

E. Fiabilidad de las previsiones

La precisión de las previsiones meteorológicas es relativa, y los porcentajes publicados tienen escaso significado sin una descripción detallada de los criterios empleados para juzgar la exactitud de una previsión. En los últimos años se ha vuelto habitual atribuirles una precisión de entre un 80 y un 85% en plazos de un día. Los modelos numéricos han introducido considerables mejoras en la exactitud de las previsiones meteorológicas en comparación con las predicciones anteriores, realizadas por medio de métodos subjetivos, y en especial para periodos superiores a un día. Hoy, es posible demostrar la fiabilidad de predicciones específicas para periodos de hasta cinco días, y se han logrado algunos éxitos en la previsión de variaciones anormales de la temperatura y la pluviosidad para periodos de hasta 30 días. No es posible refutar la fiabilidad de las previsiones para periodos de tiempo más largos debido a que no se han adoptado aún modelos de verificación; no obstante, los meteorólogos profesionales tienden a ponerla en duda.
 

F. Física de las nubes y modificación del clima

El estudio de los procesos atmosféricos, que incluye la condensación de la humedad, el desarrollo de pequeñas gotas en las nubes, y la aparición de precipitaciones, recibe el nombre de física de las nubes. Debido a la importancia económica de la lluvia y la nieve, esta disciplina ha tenido gran interés en años recientes.

El crecimiento de las gotas de agua de las nubes y la aparición de precipitaciones son procesos complejos que no se conocen lo bastante. Ciertos trabajos teóricos sugieren que la precipitación de las gotas de las nubes se ve favorecida por la presencia de diminutos cristales de hielo. Dado que las temperaturas en muchas nubes de baja altitud que producen precipitaciones apreciables, son siempre superiores al punto de congelación, parece razonable afirmar que existen también otros procesos importantes. Se ha propuesto el crecimiento de las gotas por colisión y coalescencia como otro mecanismo responsable del proceso.

En época reciente, los meteorólogos han investigado la posibilidad de modificar el clima rociando las nubes con diversas sustancias, como cristales de yoduro de plata. Se han realizado considerables investigaciones sobre la dispersión de la niebla de cara a aumentar la visibilidad para los aviones, pero el principal objetivo de la mayor parte de estos experimentos es la producción artificial de precipitaciones o la prevención del granizo. La evaluación científica de las diversas técnicas necesarias requiere un estudio en condiciones controladas para distinguir entre la lluvia inducida y la debida a razones naturales. Los datos disponibles sobre los experimentos realizados, tanto por parte de agencias públicas como de la iniciativa privada, indican que sembrar las nubes puede alterar el momento o la cantidad total de las precipitaciones caídas sobre áreas limitadas si las condiciones meteorológicas son favorables. En el caso de las nubes superenfriadas (con temperaturas por debajo del punto de congelación), el agente precipitador más eficaz es el hielo seco. El método de rociar estas nubes de baja temperatura con partículas de yoduro de plata, adoptado por muchas empresas comerciales, produjo resultados insatisfactorios, en especial cuando las partículas habían sido dispersadas por medio de generadores situados en tierra en vez de ser lanzadas desde aeroplanos. Es posible conseguir que los cúmulos cálidos con corrientes ascendentes liberen lluvia por medio de pulverizaciones de agua o rociándolos con partículas de sal.

Algunos experimentos recientes ofrecen claras indicaciones de que el granizo y las acumulaciones abundantes de nieve pueden impedirse rociando las nubes con grandes cantidades de yoduro de plata.

En su labor informativa el Servicio de Meteorología emite distintos tipos de comunicados o boletines y usa ciertos términos especializados, algunos de los cuales se definen a continuación:

PERTURBACION O DISTURBIO TROPICAL: Un sistema de nubosidad de tipo conectivo (nubes cúmulo o cumulonimbo) de l00-300 millas de diámetro que se mueve en la zona tropical con carácter definido y mantiene su identidad por más de un día. A veces está asociado a una perturbación en el flujo de los vientos. Es el grado inicial del sistema que si adquiere mejor organización e intensidad crece a la categoría de onda tropical, depresión, tormenta o huracán.

ONDA TROPICAL: Un sistema de circulación de vientos de tipo ondulatorio ciclónico en la corriente de los vientos alisios. No tiene movimiento circulatorio cerrado. Puede tener amplitud mayor en los niveles cercanos a la superficie o puede ser el reflejo de un ciclón en las capas altas. Está acompañada de nubosidad y mal tiempo. Una onda tropical puede intensificarse y convertirse en una depresión tropical. La producción normal de lluvia en Puerto Rico entre junio y octubre se debe al paso de ondas tropicales. Pasan usualmente de 3-4 por mes.

VAGUADA: Sistemas de vientos en que el aire se mueve horizontalmente con carácter ciclónico en forma ondulatoria o de onda (no tiene circulación cerrada). Se observan principalmente en los niveles de altura. Se habla así de vaguada en los niveles bajos de la atmósfera, 0-20,000 pies; vaguada en los niveles superiores, 20-40,000 pies; "vaguada polar" observada en la corriente oeste de las latitudes medias.

FRENTE FRIO: Sistema de origen polar que se desplaza hacia el ecuador trayendo aire frío a su paso; está acompañado de actividad de aguaceros y a veces vientos fuertes eil rachas. Son oriundos de las latitudes medias y ocurren principalmente en invierno. Muchos de ellos se desplazan hacia el sureste a través de las Islas Bahamas hasta llegar a las islas del Caribe. El frente es la línea de demarcación entre el aire frío polar y aire cálido de origen tropical. Nuestras generaciones pasadas se referían a estos sistemas como un "norte". La lluvia normal en Puerto Rico en los meses de noviembre hasta abril es producida por frentes fríos, o por vaguadas en los niveles superiores o combinación de ambos sistemas.

CICLON: Nombre genérico para los sistemas organizados de circulación ciclónica que se desplazan sobre la superficie terrestre. Una circulación ciclónica es aquella en que los vientos soplan en forma casi-circular alrededor de un centro con sentido contrario a las manecillas del reloj en el Hemisferio Norte y con sentido opuesto en el Hemisferio Sur. Tiene un centro de presión atmosférica baja en el centro y está acompañado de nubosidad y mal tiempo, a veces con viento y lluvia borrascosa. Se reconocen dos clases principales de ciclón: ciclón tropical y ciclón extra-tropical.

CICLON EXTRA-TROPICAL: Ciclón que se desarrolla y se mueve en las latitudes medias. Se forma por la interacción de masas de aire polares y tropicales (frías y calientes) y tiene características distintas de los ciclones tropicales. Son generalmente más extensos en diámetro y no desarrollan la magnitud ni concentración de vientos que se observan en ciclones tropicales. Se forman con más intensidad en invierno y son responsables de las grandes nevadas que se observan en las latitudes medias y polares.

CICLON TROPICAL: Ciclón que se origina en los mares tropicales, generalmente en las latitudes 10-30° retirado del ecuador. El ciclón tropical se caracteriza por tener una organización de vientos bastante concentrada en un anillo alrededor del centro u "ojo" y tener un centro más caliente que los alrededores. En su fase de mayor intensidad es uno de los sistemas atmosféricos más temidos por su carácter destructivo. Por acuerdo internacional, se reconocen tres categorías de intensidad del ciclón tropical: depresión tropical, tormenta tropical y huracán o tifón.

DEPRESION TROPICAL: Ciclón tropical en su fase formativa, de intensidad mínima en que los vientos máximos en la superficie son 38 mph o menos.

TORMENTA TROPICAL: Un ciclón tropical que ha adquirido buena organización con centro termal caliente y cuyos vientos máximos alcanzan entre 39 y 73 mph. .

HURACAN (Tifón en el Océano Pacífico Oeste): Un ciclón tropical que ha adquirido organización e intensidad máxima, tiene un centro caliente y presión baja en extremo en el centro. Sus vientos máximos son de 74 mph o más. Vientos de alrededor de 200 mph se han medido en los huracanes más intensos. Su fuerza destructora por la acción del viento y la lluvia torrencial es legendaria y ha sido causante de pérdidas humanas que se cuentan en millares.

OJO DEL HURACAN: El área de calma relativa en el centro de una tormenta o huracán. El "ojo" típico se observa cuando el sistema ha adquirido por lo menos intensidad de tormenta tropical. Mientras mayor sea la intensidad, menor y mejor organizado es el "ojo" o centro del mismo.

ADVERTENCIA: Comunicado informativo expedido por un Centro de Pronósticos de Huracanes sobre el progreso de un huracán o tormenta tropical. La ADVERTENCIA contiene detalles sobre la localización, intensidad y dirección de movimiento del ciclón; también puede contener en su texto un AVISO para ciertas áreas. Las ADVERTENCIAS son numeradas, y se expiden regularmente cada seis horas (a las 6:00 a.m., 12:00 p.m., 6.00 p.m. y 12:00 a.m.).

VIGILANCIA DE HURACAN O DE TORMENTA TROPICAL: Un anuncio expedido a determinada área cuando un huracán o tormenta tropical (que puede convertirse en huracán) amenaza en las próximas 24 a 48 horas. El estado de VIGILANCIA indica que el huracán está acercándose en una trayectoria peligrosa y el público debe mantenerse alerta a la situación, lista para tomar acción rápida en caso que se expida un AVISO DE HURACAN. Resumiendo, durante la VIGILANCIA, no se pide al público que asegure puertas y ventanas, etc., pero que prepare para tomar acción cuando se expide un AVISO.

AVISO DE TORMENTA TROPICAL O VIENTOS DE TORMENTA: Un llamado a la población pidiendo acción inmediata de protección contra vientos fuertes entre 55 y 73 mph. Este AVISO se expide cuando se espera que una tormenta tropical azote un área indicada. También se expide a veces para áreas adyacentes a las que han recibo AVISOS DE HURACAN. En otras palabras, un área específica puede recibir AVISOS DE TORMENTA TROPICAL mientras otra área vecina más cerca del centro del ciclón puede estar bajo AVISO DE HURACAN o vientos huracanados.

AVISO DE HURACAN: Un llamado a la población pidiendo acción inmediata de protección contra vientos huracanados (de 74 millas por hora o más). Este AVISO puede ser expedido también en caso de una tormenta tropical acompañada de mar gruesa y marejadas altas peligrosas. Es de rigor tomar medidas de precaución tan pronto se expida el AVISO DE HURACAN. Este es siempre un aviso de peligro para el área amenazada.

AVISO DE VENTARRONES: Un llamado a la población, similar a los anteriores, pero para vientos de 39 a 54 mph. Un área puede recibir AVISO DE HURACÁN, otro AVISO DE VIENTOS DE TORMENTA TROPICAL y el área menos expuesta tan sólo AVISO DE VENTARRONES.

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