Los riesgos naturales y la observación de la precipitación desde el espacio

La precipitación afecta a múltiples aspectos de nuestra cotidianidad. Constituye la fuente principal de agua dulce y tiene un fuerte impacto socioeconómico, como consecuencia de su relación con los riesgos naturales asociados a fenómenos meteorológicos tales como huracanes, inundaciones o sequías. Además, la precipitación es un componente básico del ciclo global del agua y la energía que gobierna el comportamiento de la atmósfera, el clima y los ecosistemas. El conocimiento acerca de cuándo, dónde y cuánta precipitación va a ocurrir, bien en forma de lluvia, bien en forma de nieve o granizo, es fundamental para mejorar la predicción meteorológica, y por tanto, la prevención de riesgos meteorológicos que afectan a la disponibilidad y gestión del agua. Pero también para el mejor conocimiento del clima. En este último aspecto, y en el actual contexto de calentamiento global, se esperan cambios en los ciclos de precipitación que tendrán una extraordinaria repercusión en las actividades humanas y que afectarán al diseño de las políticas hidrológicas.

En particular, los eventos extremos de precipitación asociados con la ocurrencia de lluvias torrenciales, granizadas, nevadas copiosas, o en el otro extremo, los ciclos de sequía, son los riesgos meteorológicos más importantes, y su predicción a corto plazo e incluso en tiempo real, constituye hoy en día un problema abierto para la comunidad científica. En la actualidad, la observación y estimación de la precipitación se realiza bien de forma directa, utilizando pluviómetros, bien mediante sistemas de teledetección basados en radares meteorológicos o sensores satelitales.
Cualquier sistema de observación posee incertidumbres. También los pluviómetros, que proporcionan estimaciones de precipitación puntuales en lugares concretos. Además, la variabilidad espacial y temporal de la precipitación hace que estos instrumentos sean muy dependientes de la densidad de la red que los constituye. Así, una red de pluviómetros dispersa y a la vez poco numerosa no permitiría conocer de forma representativa la precipitación sobre el área que está cubriendo. A esto habría que añadir las incertidumbres derivadas de otros factores condicionantes, como la orografía.

Por otro lado, los radares meteorológicos permiten representar de manera más fiable la distribución espacial y temporal de la precipitación en un área concreta. Sin embargo, su empleo a escala global no es factible debido a su limitado alcance espacial, muy condicionado por la orografía, además de las incertidumbres que aún existen en la cantidad de precipitación estimada.

Los satélites meteorológicos son otra de las herramientas de observación con las que contamos desde hace más de cuatro décadas. Gracias a ellos podemos conocer múltiples características sobre el estado de la atmósfera que nos ayudan a estimar de forma precisa el tipo y la cantidad de precipitación. En la actualidad, los satélites se han convertido en los instrumentos con mayor potencial para la observación de la precipitación de forma global, homogénea y consistente. Como ejemplo más ambicioso tenemos la misión GPM (Global Precipitation Measurement). Este proyecto, liderado por la NASA, es fruto de la colaboración internacional de varias agencias espaciales y cuyo objetivo ha sido la creación de una constelación de satélites para la observación de la precipitación a escala cuasi-global.

Durante los cinco años que han transcurrido desde el inicio de la misión se ha construido una base de datos geoespacial actualizada en tiempo real que incluye información de diferentes sensores y cuyo uso se antoja esencial para una mejor comprensión del ciclo del agua. Uno de sus productos estrella es IMERG (Integrated MultisatellitE Retrievals for GPM) que aúna toda la información disponible en la constelación de satélites para generar un producto global de precipitación a alta resolución espacial (10 km) y temporal (30 minutos).

El Grupo de Física de la Atmósfera de la Universidad de León, junto con investigadores de otras instituciones nacionales y extranjeras, ha realizado en los últimos meses los primeros estudios de validación de IMERG sobre Europa, España, y el valle del Ebro. Los trabajos se han centrado en la evaluación del rendimiento que proporciona IMERG en la estimación de la precipitación en función de diferentes parámetros, como la orografía o las regiones climáticas. Estos estudios de validación son fundamentales para que IMERG se convierta en un estándar que pueda ser utilizado como input para la evaluación de riesgos naturales y predicción de inundaciones, incendios, rendimiento agrícola, aparición de hambrunas o brotes epidémicos, particularmente en regiones donde la información en superficie es escasa.

Eduardo García-Ortega es profesor del Máster de Riesgos Naturales de la Universidad de León