La simulación de la evolución de la atmósfera se hace mediante modelos numéricos de circulación general atmosférica que resuelven las ecuaciones que gobiernan la atmósfera con condiciones de frontera, dirigidas especialmente a la respuesta del clima a forzamientos externos como cambios en la radiación solar, temperatura de la superficie del mar, concentraciones de gases de efecto invernadero, etc., para obtener los estados futuros de la atmósfera. También, a través de técnicas estadísticas se puede inferir el estado futuro atmosférico utilizando las series de registros históricos observados en un sitio en particular o región de interés.

Los modelos numéricos hacen una representación tridimensional de la circulación general de la atmosfera para el planeta y son llamados Modelos Climáticos Globales tienen una resolución horizontal que varía entre 250 y 600 km y resolución vertical, entre 10 y 20 capas en la atmósfera. La mayoría de estos modelos globales captan razonablemente bien las principales condiciones atmosféricas pero no son tan precisos en las escalas de nivel regional. Una forma de resolver este problema es mediante el uso de Modelos Climáticos Regionales que permiten aumentar la resolución del modelo para obtener un mejor detalle de la circulación atmosférica sobre una región o área limitada, por ejemplo Colombia.

El IDEAM usa el Modelo Climático Global CAM y los Modelos Climáticos Regionales CWRF y CMM5 para simular el clima y realizar las predicciones climáticas.

MODELO CAM: 

El modelo CAM (Community Atmosphere Model) es la componente atmosférica del modelo de circulación general acoplado atmósfera-océano CCSM (Community Climate System Model) desarrollado en el National Center for Atmosferic Research (NCAR) de EEUU. Los modelos numéricos de circulación general atmosférica resuelven las ecuaciones que gobiernan la atmósfera sobre una malla de puntos que cubre todo el globo. El IDEAM usa este modelo en una resolución espacial de 2.5° de longitud por 2.5 grados de latitud.

MODELO CWRF: 

Modelo numérico de simulación de la circulación atmosférica de tipo físico-matemático para la predicción del clima en un área limitada, con escala espacial que va desde los metros hasta los miles de kilómetros y escala temporal de meses, definido por forzamiento en la temperatura superficial del mar. El modelo está basado en el modelo WRF (Weather Research and Forecasting) desarrollado entre National Center for Atmospheric Research (NCAR), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Forecast Systems Laboratory (FSL), the Air Force Weather Agency (AFWA), the Naval Research Laboratory, Oklahoma University, and the Federal Aviation Administration (FAA). El IDEAM usa este modelo en una resolución espacial de 90 y 30 km.

MODELO CMM5: 

Modelo numérico de simulación de la circulación atmosférica de tipo físico-matemático para la predicción del clima en un área limitada, con escala espacial que va desde los metros hasta los miles de kilómetros y escala temporal de meses, definido por forzamiento en la temperatura superficial del mar, basado en el modelo MM5 (The Fifth-Generation NCAR / Penn State Mesoscale Model ), desarrollado por la Pennsylvania State University junto con el National Center for Atmospheric Research (NCAR). El IDEAM usa este modelo en una resolución espacial de 90 y 30 km.

MODELO ESTADISTICO DE ANALISIS DE CORRELACION CANONICA - ACC:

Las predicciones climáticas estacionales a tres meses sobre precipitación y temperatura son realizadas con un modelo de Análisis de Correlación Canónica, el cual considera como variable independiente, es decir como predictor a la temperatura superficial del mar y como variables dependientes o predictandos los registros históricos de precipitación y temperatura. La relación predictor - predictando es obtenida con un periodo de entrenamiento superior a 35 años. Este producto es útil para tener una referencia del comportamiento más probable a ocurrir, pero es necesario aclarar que no considera eventos extremos puntuales y de corta duración que puedan tener lugar en algunas zonas puntuales del país.

El pronóstico probabilístico está expresado en porcentaje y representa la probabilidad de que ocurra la condición de precipitación o temperatura en tres categorías:

Por Debajo del Promedio o Inferior a lo Normal
Normal
Por Encima del promedio o Superior a lo Normal.

En los mapas de precipitación las áreas marcadas con el color rojo indican la condición más probable de ocurrencia de precipitación por debajo del promedio (condiciones secas), la intensidad de color será mayor si la probabilidad de ocurrencia del evento aumenta; mientras el color azul representa condiciones por encima del promedio (condiciones lluviosas) y el color blanco son condiciones en torno al valor promedio o normal.

En los mapas de temperatura las áreas marcadas con el color violeta indican la condición más probable de ocurrencia de temperatura por debajo del promedio (condiciones frías), la intensidad de color será mayor si la probabilidad de ocurrencia del evento aumenta; mientras el color anaranjado representa condiciones por encima del promedio (condiciones cálidas) y el color blanco son condiciones en torno al valor promedio o normal.

Los Valores Promedios o Normales son calculados con los valores registrados para el periodo 1971-2000.

Responsable: Grupo de Modelamiento de Tiempo y Clima de la Subdirección de Meteorología.

Cualquier Comentario, contáctenos: José Franklyn Ruiz Murcia (jruiz@ideam.gov.co), Coordinador Grupo de Modelamiento Numérico de Tiempo y Clima