Per a la gestió de les operatives portuàries no n'hi ha prou amb conèixer el que està ocorrent sinó que la planificació ha d'anticipar-se al futur. (GettyImages)
Satèl·lits, algorismes i big data: així innova la meteorologia marítima
El gran impacte que la meteorologia té en l'operativa marítima precisa d'eines capaces de predir el temps amb una precisió mil·limètrica. Per això, després d'implementar estacions meteorològiques en la terra i en l'aigua, l'ús de satèl·lits i xarxes de comunicació capaces de subministrar grans volums de dades en temps real i de complexos algorismes per a l'anàlisi del big data generat han permès millorar, en els últim anys, les previsions del temps atmosfèric i marítim tant en exactitud com en abast temporal.
Publicat el
22.04.2021
Per a la gestió de les operatives portuàries no n'hi ha prou amb conèixer el que està ocorrent sinó que la planificació ha d'anticipar-se al futur. (GettyImages)
L'inici de la digitalització
En la dècada de 1990, la generalització dels dispositius electrònics va permetre desenvolupar equips automàtics de mesurament i emmagatzematge digital de dades. En 1996, el Port de Barcelona va instal·lar les seves dues primeres estacions meteorològiques automàtiques, a les quals es van anar afegint altres estacions situades en punts sensibles en funció de la seva orografia, per a eliminar els riscos que poden comportar per a l'activitat portuària elements com el vent o les precipitacions.
Ja en aquest segle, el desenvolupament de les xarxes de telecomunicacions i de telefonia mòbil ha possibilitat la connectivitat en temps real de totes aquestes estacions meteorològiques.
Què mesuren les estacions meteorològiques terrestres?
Aquestes estacions terrestres mesuren variables com la velocitat i direcció del vent, la temperatura de l'aire, la humitat relativa o les precipitacions, mitjançant sensors com a anemòmetres, termoresistències, higròmetres o pluviòmetres, la informació dels quals, tal com explica Joaquim Cortés, responsable del Mitjà Atmosfèric del Port de Barcelona, es transmet i visualitza de la següent manera: “Cada estació disposa d'una unitat d'adquisició i processament de dades (datalogger) que converteix els senyals que proporcionen els sensors en dades digitals amb les quals es fa una mitjana amb una periodicitat preestablerta i s'emmagatzemen en la seva memòria interna”.
Així es recullen les dades en temps real
Al mateix temps, en el servidor de dades meteorològiques del Port, una aplicació resident manté comunicació contínua amb els datalogger, consultant i recollint periòdicament les dades disponibles. “Aquesta comunicació és en línia i en temps real i es realitza a través de tota mena de canals de telecomunicació disponibles: fibra òptica, telefonia mòbil GPRS, radioenllaços wifi o connexió directa”, continua Cortés.
L'ull que tot ho veu
No obstant això, per a la gestió de les operatives portuàries no n'hi ha prou amb conèixer el que està passant sinó que la planificació ha d'anticipar-se al futur. Les prediccions meteorològiques amb models computacionals requereixen d'informació precisa de grans extensions de territori, incloent la mar.
Els grans centres meteorològics internacionals, com el European Centre Medium Weather Forecast (ECMWF) o el National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), proporcionen informació a escala global que s'alimenta amb l'única font de dades capaç de cobrir aquestes extensions: els satèl·lits.
Jason-CS i les previsions per a evitar pèrdues milionàries
Els satèl·lits han cobrat una gran importància en la predicció meteorològica. Els nous models de l'Organització Europea per a l'Explotació de Satèl·lits Meteorològics (EUMETSAT), com el programa Jason-CS, busquen ser més precisos i evitar així els danys produïts, per exemple, per la tempesta Niklas, que en 2015 va deixar una factura per un valor de 3.900 milions d'euros a Bèlgica, França, Alemanya i els Països Baixos.
El programa Jason-CS, que compta amb la participació de Ports de l'Estat, va llançar un primer satèl·lit en 2020 i el segon té previst el seu llançament en 2026, configurant dos dispositius de gran precisió que permetran avaluar el ritme de l'escalfament global i proporcionar dades sobre altura d'onatge i velocitat del vent, una informació de gran valor per a les activitats de predicció i meteorologia marina.
A més dels meteorològics existeixen altres satèl·lits amb propòsits diversos (telecomunicacions, posicionament GPS), que són objecte de projectes de recerca per a determinar si poden ser útils per a altres funcions meteorològiques.
Monitoratge de l'onatge
Un dels pilots del projecte Eurosea inclou el desenvolupament d'un sistema de monitoratge de l'onatge de l'entorn portuari aprofitant els satèl·lits GPS. “Els satèl·lits de les constel·lacions GPS envien senyals a les antenes de terra que poden processar-se amb algorismes per a obtenir la rugositat de l'aigua i l'altura de les ones en una àrea extensa al voltant de l'antena. Mitjançant un tractament indirecte a partir de l'estat de la mar pot calcular-se la velocitat del vent”, explica Cortés.
Els satèl·lits milloren substancialment la captació de dades que tradicionalment s'han realitzat amb sensors col·locats en boies, susceptibles a ser desplaçades de la seva posició inicial en cas de temporal, diluint la seva fiabilitat.
El SAMOA, un pas més enllà
La presentació de totes aquestes dades de manera comprensible pels usuaris i públic en general és el següent repte per abordar. Dins del Projecte SAMOA (Sistema de Apoyo Meteorológico y Oceanográfico a las Autoridades Portuarias), impulsat per Ports de l'Estat, un dels mòduls desenvolupat és el Centre de Comandament Ambiental (CMA), una plataforma de visualització de les prediccions meteorològiques i monitoratge en temps real, en un entorn de Sistemes d'Informació Geogràfica.
Cada port adherit rep, cada dotze hores, un model de previsió meteorològica en alta resolució de l'Agència Estatal de Meteorologia (AEMET) amb una qualitat que ha passat dels 10 km fins a 1 km i que ara inclou el port i el seu entorn més pròxim.
Enrique Álvarez Fanjul, responsable de l'Àrea de Medi físic de Ports de l'Estat, explica l'evolució del sistema: “no es tracta d'un canvi de paradigma sinó d'un avanç continu, en el qual els mètodes numèrics i les observacions han anat millorant. Els errors a curt termini són cada vegada menors i la capacitat d'estendre la previsió a terminis més llargs és cada vegada major. No obstant això, existeix un límit natural ja que l'atmosfera és una dinàmica caòtica i predir amb incertesa més enllà d'uns dies de vista és impossible.”
Una malla de càlcul cada cop més precisa
Álvarez comparteix que el sistema està en vies d'afinar encara més aquesta malla de càlcul inicial on es visualitzen les prediccions. Cara l'any vinent i mitjà, la distància es reduirà als 200 metres gràcies a la utilització de models que tenen en compte unes equacions més completes i que són capaces de plasmar-les a una major resolució espacial.
“Si parlem d'innovació, el més interessant són els sistemes que possibiliten que aquestes dades es converteixin en informació, en sistemes d'alarma semafòrics que faciliten la velocitat del vent segons uns llindars que fixa l'usuari i la capacitat d'aplicar models de dispersió atmosfèrica que actualment estan en desenvolupament”, continua.
Després de dos anys treballant amb previsions a 1 km, encara queden qüestions per resoldre. La més important és establir el sistema d'activació d'alertes per episodis de vent perquè els valors són a vegades variables i poden sobrepassar o subjeure el llindar d'alerta, dificultant la presa de decisions. “Hem estat pensant en com gestionar aquesta informació. Per exemple, definir quantes vegades s'ha de passar el llindar per a activar una alerta. En aquests moments, és una cosa que estem estudiant”, afirma Cortés.
Álvarez afirma que el SAMOA està pensat per a donar solució a uns reptes “que estan canviant perquè s'estan tornant més interdisciplinaris”, ja que els diferents mòduls que ofereix el sistema són peces que s'han d'anar integrant en puzles successivament majors. Avui dia, per a predir el temps, la solució es troba en el cel.
Articles relacionats
![Així és OSPAC, la nova plataforma d’oceanografia operacional al servei de ports i ciutats]()
