Historia de la meteorología

La historia de la meteorología está entrelazada con la de la astrología, ya que desde la antigüedad las dos ciencias procedían al unísono: a las estrellas se les atribuía el poder de influir no solo en los eventos humanos, sino también en los fenómenos atmosféricos. Ambos eran una forma de adivinación del futuro, por lo que había una rama especial de estudios llamada astrología meteorológica.

Ya los antiguos babilonios estaban interesados en los fenómenos atmosféricos e intentaron predecir las evoluciones del tiempo, investigando las características de las nubes y las estrellas, alcanzando un nivel hoy definible de protociencia. Importantes desarrollos tuvieron lugar en los días de la antigua Grecia. El término Meteorología se remonta a μετεωρολογικά (en latín Meteorologica), título del libro escrito alrededor del 340 AC. de Aristóteles que presenta observaciones mezcladas con especulaciones sobre el origen de los fenómenos atmosféricos y celestiales. La palabra griega μετέωρος metéōros se refiere a objetos "altos en el cielo" , es decir, entre la Tierra y el Reino de las estrellas, mientras que - λογία - logía proviene de λέγω légō, "hablo" (CF. λόγος lógos, " discurso ") . Un trabajo similar es el titulado el Libro de los signos (περὶ σημείων ὑδάτων καὶ πνεμάτων καὶ χειμώνων εὐδιῶν, De signis), fue publicado por Teofrasto, un estudiante de Aristóteles; se centra más en la predicción de el tiempo sobre la base de la observación de los fenómenos. Catalogó 80 pronósticos de lluvia, 50 de tormenta y 24 de tiempo despejado; si algunos de ellos parecen hoy ingenuos y no creíbles, otros fueron el resultado de observaciones y explicaciones racionales. En la época de la antigua Roma, el geógrafo Pomponio Mela introdujo el sistema de zonas climáticas. El Libro II de la Naturalis Historia de Plinio el viejo también trata de la meteorología. En la época de la dinastía Han China, el filósofo Wang Chong en el año 80 DC llevó a cabo una serie de estudios sobre fenómenos meteorológicos y físicos de cierta relevancia. En la Edad Media se hicieron predicciones utilizando la ubicación de los planetas y estrellas como referencia. En este período histórico nacieron los almanaques, que en un principio eran tablas astronómicas útiles para obtener el día de la semana relacionado con cualquier época, pero que más tarde se convirtieron en publicaciones multisectoriales con previsiones adjuntas para los agricultores. Entre los escritos más significativos se encuentran los tratados sobre meteorología del naturalista árabe Al - Kindi y Avicena, así como la invención de este último del termómetro de aire. Otros avances en el campo meteorológico ocurrieron entre los siglos XVI y XVII, cuando se disponía de instrumentos más precisos. Leonardo diseñó un higrómetro para medir la humedad del aire, Galileo (o Santorio Santorio), construyó un termómetro en 1607, seguido por la invención del barómetro por Evangelista Torricelli en 1643. El anemómetro para medir la velocidad del viento fue construido en 1667 por Robert Hooke. Una fecha importante para los futuros desarrollos de la Meteorología fue el 19 de junio de 1657, la fecha que vio la formación de Florencia de "la Academia florentina del Cimento" , en el que un grupo de científicos, financiado por Ferdinando II de'' Medici, comenzó a investigar la atmósfera con el método científico-experimental , y es, por primera vez, un observatorio meteorológico es una red internacional de estudiosos a través de la Territorio europeo, después de recibir la instrumentación necesaria de los científicos florentinos, se asumió la tarea de registrar la información relativa a los parámetros atmosféricos fundamentales (presión, temperatura, humedad, viento, estado del cielo) y luego enviarlos a Florencia En el siglo XVIII la lista de los instrumentos meteorológicos más importantes se completó con el higrómetro para medir la humedad, construido en 1780 por Horace de Saussure. Con las nuevas herramientas hubo un aumento en el conocimiento. En 1648 Florin Périer descubrió la dependencia de la presión atmosférica sobre la altitud con un experimento llevado a cabo de acuerdo con las indicaciones de Descartes y su cuñado Blaise Pascal. En 1686 Edmund Halley publicó el primer mapa de los vientos alisios y profundizó la relación entre la presión atmosférica y la altitud que había sido descubierta por Florin Périer. Halley fue el PRIMERO en hacer la conexión entre la calefacción solar y la circulación atmosférica global. En el siglo XVIII, la Royal Society en Gran Bretaña y la Academia de Ciencias en Francia establecieron dos observatorios internacionales más y en 1730 Vitus Jonassen Bering estableció estaciones de reconocimiento también en Siberia. George Hadley dio una explicación general correcta de la circulación atmosférica global, con un estudio de los vientos alisios que llevó a cabo en 1735 (por esta razón, la circulación atmosférica particular que ocurre en la célula tropical se denomina " célula de Hadley ") . En ese momento solo había una comprensión parcial de cómo la rotación de la Tierra afectaba a la cinemática de los flujos de aire; el conocimiento sobre el tema se profundizó en el siglo XIX. Otros avances científicos y tecnológicos que ocurrieron entre los siglos XVIII y XIX que influyeron en la meteorología son conocidos principalmente como parte del progreso de la propia ciencia física. Entre estos estaban los trabajos de Daniel Bernoulli, quien en 1738 sentó las bases de la teoría cinética de los gases, y el experimento de Benjamin Franklin sobre la electricidad atmosférica realizado en 1752 con la cometa para atrapar rayos. Franklin también fue el primer estadounidense en registrar condiciones climáticas precisas y detalladas a diario y uno de los primeros estadounidenses en hacer pronósticos meteorológicos a diario. La química también contribuyó al aumento de los conocimientos científicos básicos: el francés Antoine Lavoisier descubrió que el aire se compone de una mezcla de gases. Más tarde, la investigación de la dependencia del volumen de gases sobre la presión y la temperatura condujo a la ecuación del Estado de los gases, formulada en 1834 por Émile Clapeyron. En el siglo XIX, se comprendió el alcance completo de la interacción a gran escala entre la fuerza del gradiente de presión y la desviación causada por la fuerza de Coriolis, que causa el movimiento de las masas de aire a lo largo de las isobaras. La fuerza de deflexión tomó este nombre a principios del siglo XIX con referencia a una publicación de Gaspard - Gustave Coriolis de 1835 que describía los resultados de un estudio sobre la energía producida por máquinas con partes giratorias como las ruedas de agua de Los Molinos. En 1856 William Ferrel hipotetizó la existencia de una "célula de circulación" en las latitudes intermedias, en la que el aire era desviado por la fuerza de Coriolis creando los vientos principales del Oeste. Esta célula fue más tarde llamada célula de Ferrel. La observación sinóptica del tiempo atmosférico todavía se hacía compleja por la dificultad de clasificar ciertas características climáticas como las nubes y los vientos. Este problema se resolvió cuando Luke Howard y Francis Beaufort introdujeron su sistema de clasificación de nubes (1802) y fuerza del viento (1806), respectivamente. El verdadero punto de inflexión, sin embargo, fue la invención del telégrafo en 1843, que permitió el intercambio de información sobre el tiempo y el clima con una velocidad sin precedentes. En 1854 Urbain Le Verrier descubrió la naturaleza migratoria de los fenómenos meteorológicos, señalando que un huracán que había hundido algunos barcos franceses en el Mar Negro había cruzado otras regiones europeas en los días anteriores. En 1878 se fundó la Organización Meteorológica internacional, que muchos años más tarde se convirtió en "Mundial" . En el siglo XIX también comenzaron a llevarse a cabo reconocimientos a gran altura por medio de globos con hombres a bordo. En 1862 el inglés James Glaisher, a bordo de un globo pilotado por Henry Tracey Coxwell, superó la altitud de 9. 000 metros e hizo mediciones de temperatura, presión y humedad, detectando que la temperatura disminuye a medida que aumenta la altitud. En 1881, el primer globo sonda sin hombre fue lanzado en Francia, con un meteorógrafo (un instrumento que registra automáticamente la temperatura, la presión y la humedad). Con la mejora de la instrumentación, los globos sonda comenzaron a ser utilizados sistemáticamente a partir de 1893. En Italia pioneros y promotores del nacimiento, desarrollo y difusión de la cultura meteorológica en el siglo XIX fueron los religiosos Angelo Secchi y Francesco Denza, fundador de la sociedad meteorológica italiana que pronto será seguido por la Oficina Central real de Meteorología precursora del Servicio Meteorológico de la Fuerza Aérea. A principios del siglo XX, los avances en la comprensión de la dinámica atmosférica llevaron a la creación de pronósticos meteorológicos modernos calculados sobre bases estrictamente matemáticas. En 1917 un grupo de meteorólogos noruegos liderados por Vilhelm Bjerknes crearon la Escuela de Bergen, que desarrolló un modelo conceptual para explicar la generación, intensificación y disolución de ciclones extratropicales de altitud media, introduciendo la idea del frente meteorológico y la división entre masas de aire. Gracias a este modelo, fue posible crear mapas meteorológicos que reportan las isobares e isotermas y calcular el desplazamiento de los sistemas atmosféricos detectados (ciclones y anticiclones) haciendo pronósticos meteorológicos. El grupo noruego incluía a Carl-Gustaf Rossby (que fue el PRIMERO en explicar el flujo atmosférico a gran escala en términos de Dinámica de fluidos, es decir, las ondas de Rossby), Tor Bergeron (el PRIMERO en entender el mecanismo de formación de lluvia) y Jacob Bjerknes, hijo de Vilhelm Bjerknes. Sin embargo, el modelo conceptual de la Escuela de Bergen no explicó el mecanismo físico conocido como inestabilidad de la baroclina que subyace a la ciclogénesis y que solo se aclarará en los años cuarenta. En 1922 Harold Jeffreys propuso una clasificación de las masas de aire atmosféricas, distinguiéndolas en ciclones y brisas locales. En el mismo año Lewis Fry Richardson publicó Weather prediction by numerical process, que describe cómo eliminar las variantes menos importantes en las ecuaciones de Dinámica de fluidos que regulan los flujos atmosféricos con el fin de encontrar fácilmente soluciones numéricas. Sin embargo, el número de cálculos necesarios era demasiado grande para manejar antes de la llegada de las computadoras. En 1925 la Oficina Meteorológica de los Estados Unidos preparó una pequeña flota de aviones para el estudio sistemático de los datos meteorológicos. Por lo tanto, el sector aeronáutico (meteorología aeronáutica) y el sector náutico (Meteorología recreativa) dieron un impulso al desarrollo de la meteorología por sus respectivas ayudas a la navegación y al control del tráfico. En 1930 el meteorólogo soviético Pavel Molchanov inventó la radiosonda, llevada a gran altitud por un globo sonda para recoger información meteorológica. La radiosonda tuvo la ventaja de poner los datos a disposición inmediatamente, sin tener que esperar a que el balón fuera recuperado. En 1947 Jule Gregory Charney sugirió el mecanismo conocido como inestabilidad de la baroclina, que explica la ciclogénesis; el modelo fue perfeccionado por Eric Eady en 1949. A partir de la década de 1950, los experimentos en computación numérica con computadoras finalmente demostraron ser factibles. Los matemáticos John Von Neumann y Jule Gregory Charney fueron capaces de aprovechar la potencia de cálculo relativa de la primera gran computadora de Von Neumann en el mundo : la ENIAC. Las primeras previsiones meteorológicas realizadas por este método utilizaron modelos barotrópicos. En los años sesenta, la naturaleza caótica de la atmósfera fue entendida por Edward Lorenz, quien desde entonces se ha conocido como el fundador de la teoría del caos de hoy. Los avances matemáticos obtenidos en este campo fueron tomados por la meteorología y ayudaron a establecer el límite de previsibilidad del modelo atmosférico. Este límite se resume en la conocida frase del efecto mariposa según la cual la evolución pseudo-aleatoria del tiempo atmosférico, conocida como variabilidad meteorológica, sería metafóricamente explicable por un pequeño aleteo de las alas de una mariposa capaz de generar más tarde grandes efectos en otra área. La astronáutica también contribuyó al desarrollo de la meteorología. En 1959 se lanzó por primera vez el cohete Arcas, un cohete sonda para el estudio de la alta atmósfera, que podría llevar una radiosonda a una altitud no alcanzable por los globos sonda. En 1960, el lanzamiento de TIROS-1, el primer satélite meteorológico en funcionamiento, marcó el comienzo de una era de difusión mundial de la información meteorológica. Los satélites meteorológicos, junto con otros satélites de observación polivalentes a diversas alturas, se han convertido en una herramienta indispensable para estudiar una amplia variedad de fenómenos, desde incendios forestales hasta el Niño. Además de los satélites, desde los años sesenta en adelante, la evolución de la meteorología está en el refinamiento de los modelos meteorológicos y las técnicas numéricas relacionadas y el procesamiento estadístico (pronóstico conjunto) hasta que el logro de resultados reales en el pronóstico del tiempo de hoy se ha vuelto cada vez más confiable. En los años setenta comenzaron a utilizarse más y más radares meteorológicos. En los últimos años, también se han desarrollado modelos climáticos que se utilizan para estudiar los cambios climáticos a largo plazo, como los debidos a los gases de efecto invernadero.

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