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Desde la más remota antigüedad se tiene constancia de la observación de los cambios en la atmósfera y de otros componentes asociados con el movimiento de los astros, con las estaciones del año y con fenómenos relacionados. Los antiguos egipcios asociaban los ciclos de crecida del Nilo con los movimientos de las estrellas explicados por los movimientos de los dioses, mientras que los babilonios predecían el tiempo guiándose por el aspecto del cielo. Sin embargo, el término «meteorología» proviene de Meteorologica "Meteorológicos (Aristóteles)"), título del libro escrito alrededor del año 340 a. C. por Aristóteles, quien presenta observaciones mixtas y especulaciones sobre el origen de los fenómenos atmosféricos y celestes. Una obra similar, titulada Libro de las señas, fue publicada por Teofrasto, un alumno de Aristóteles; se centraba en la observación misma de los fenómenos más que en la previsión del tiempo.
Los progresos posteriores en el campo meteorológico se centraron en que nuevos instrumentos, más precisos, se desarrollaran y pusieran a disposición. Galileo construyó un termómetro en 1607, seguido de la invención del barómetro por parte de Evangelista Torricelli en 1643. El primer descubrimiento de la dependencia de la presión atmosférica con relación a la altitud fue realizado por Blaise Pascal y René Descartes; la idea fue profundizada luego por Edmund Halley. El anemómetro, que mide la velocidad del viento, fue construido en 1667 por Robert Hooke, mientras que Horace de Saussure completa el elenco del desarrollo de los más importantes instrumentos meteorológicos en 1780 con el higrómetro a cabello, que mide la humedad del aire. Otros progresos tecnológicos, que son conocidos principalmente como parte del progreso de la física, fueron la investigación de la dependencia del volumen del gas sobre la presión, que conduce a la termodinámica, y el experimento de Benjamin Franklin con la cometa "Cometa (juego)") y el rayo. Franklin fue asimismo el primero en registrar de modo preciso y detallado las condiciones del tiempo en base diaria, así como en efectuar previsiones del tiempo sobre esa base.
El primero en definir de modo correcto la circulación atmosférica global fue George Hadley, con un estudio sobre los vientos alisios efectuado en 1735. En los inicios, ésta fue una comprensión parcial de cómo la rotación terrestre influye en la cinemática de los flujos de aire. Más tarde (en el siglo ), fue comprendida la plena extensión de la interacción a larga escala tras la fuerza del gradiente de presión y la deflexión causada por el efecto de Coriolis, que en forma conjunta dan origen al complejo movimiento tridimensional del viento. La fuerza de deflexión debe su nombre Gaspard-Gustave Coriolis, quien en una publicación de 1835 describió los resultados de un estudio sobre la energía producida por la máquina con partes en rotación, como la ruta del agua de los molinos. En 1856, William Ferrel") hipotetizó la existencia de una «célula de circulación» en latitudes medias, en las cuales el aire se deflecta por la fuerza de Coriolis creando los principales vientos de los oestes. La observación sinóptica del tiempo atmosférico era aún compleja por la dificultad de clasificar ciertas características climáticas como las nubes y los vientos. Este problema fue resuelto cuando Luke Howard y Francis Beaufort introdujeron un sistema de clasificación de las nubes (1802) y de la fuerza del viento (1806), respectivamente. El verdadero punto de cambio fue la invención del telégrafo en 1843, lo cual permitió comenzar a intercambiar información sobre el tiempo meteorológico a velocidades inigualables.
A inicios del siglo , los progresos en la comprensión de la dinámica atmosférica llevaron al nacimiento de la previsión del tiempo llevada a cabo a partir de cálculos matemáticos. En 1922, Lewis Fry Richardson publicó Weather prediction by numerical process, que describía cómo eliminar las variantes menos importantes de las ecuaciones de la dinámica de fluidos que regulaban los fluidos atmosféricos, permitía encontrar fácilmente soluciones numéricas, a pesar de que el número de los cálculos necesarios era muy grande. En el mismo periodo, un grupo de meteorólogos noruegos conducido por Vilhelm Bjerknes desarrolló un modelo para explicar la generación, la intensificación y la disolución de los ciclones en niveles medios de la atmósfera, introduciendo la idea del frente meteorológico "Frente (meteorología)") y de las subdivisiones de las masas de aire. El grupo incluía a Carl-Gustaf Rossby (que fue el primero en explicar el flujo atmosférico a gran escala en términos de fluidodinámica), Tor Bergeron (el primero en comprender el mecanismo de formación de la lluvia) y Jacob Bjerknes.
En los años 1950, los experimentos de cálculo numérico con computador mostraron ser factibles. La primera previsión del tiempo realizada con este método usaba modelos barotrópicos (es decir, representaban a la atmósfera como una única capa) y podía prever con éxito los movimientos a gran escala de las ondas de Rossby. En los años 1960, la naturaleza caótica de la atmósfera fue comprendida por Edward Lorenz, fundador del campo de la teoría del caos. Los avances matemáticos obtenidos en este campo fueron retomados por la meteorología y contribuyeron a estabilizar el límite de predictibilidad del modelo atmosférico.
Modelos climáticos
Nos últimos anos, foram desenvolvidos modelos climáticos de alta resolução, utilizados para estudar mudanças de longo prazo, especialmente as actuais alterações climáticas. Porém, devemos ter cuidado neste sentido: clima é a média estatística de longo prazo dos dados meteorológicos obtidos em estações meteorológicas localizadas em uma determinada área que possuem características semelhantes e que definem um determinado clima. Isto é feito em todos os tipos de clima ao redor do mundo. Mas estes tipos climáticos não podem ser condensados em certos modelos porque as suas variações de longo prazo devem ser obtidas a posteriori a partir dessas variações de longo prazo. Ou seja: as informações meteorológicas obtidas em uma infinidade de estações meteorológicas ao redor do mundo servem, indutivamente, para estabelecer as características climáticas com suas variantes em toda a superfície terrestre e uma vez obtidas podemos estudar as mudanças climáticas ocorridas no passado até o momento em que são analisadas, mas não poderíamos utilizar essas informações no futuro porque a meteorologia e a climatologia trabalham em escalas diferentes, como aponta uma instituição científica tão cuidadosa em suas análises como a NASA ao apontar a possível relação entre o onda bruta de frio na Europa e na América do Norte nos primeiros três meses de 2014 (com temperaturas extremas tão baixas que nunca tinham sido registadas em muitos lugares) e modelos climáticos que nos falam sobre o aquecimento global na atmosfera.
Assim, na análise feita pela NASA à intensa onda de frio que o hemisfério norte (Europa e América do Norte) tem vivido, aponta-se que devemos ser muito cautelosos ao especular a relação entre meteorologia e climatologia uma vez que as duas ciências operam em escalas de tempo diferentes. Nesta análise aponta-se que:
O progresso da meteorologia nos últimos tempos (século XXI)
O desenvolvimento tecnológico obtido no aprimoramento de instrumentos e dispositivos de detecção e processamento de dados revolucionou a ciência da meteorologia, especialmente no que diz respeito à utilização de satélites meteorológicos, os chamados aviões caçadores de furacões, drones para fins meteorológicos, satélites que coletam informações sobre correntes marinhas, temperaturas superficiais de mares e oceanos e, sobretudo, à coleta, processamento de dados e projeções e previsões meteorológicas. Claro que todos estes avanços começaram nas últimas décadas do século (recordemos o que significou o lançamento do satélite artificial TIROS I (Television Infra-Red Observation Satellite) em 1960, mas este nada mais foi do que o ponto de partida de uma nova era, que deixou para trás o estado da ciência (neste caso a meteorologia) que continua a ser divulgada nas escolas e na bibliografia especializada. programas, embora nestes últimos haja uma grande diversidade de situações em escala global [[5]].