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ESTUDIO PRECLIMÁTICO: RESONANCIA DE RUIDO
Teoría del Estudio Preclimático
Anomalías térmicas de Valencia
Anomalías pluviales de Valencia
Teoría del
Estudio Preclimático
El término Preclimático
designa un sistema previo al conjunto estadístico que describe el
clima de un determinado lugar y época. El clima se refiere al promedio
meteorológico de unos 50-100 años, y un sistema climático (cambiante) se
refiere a periodos superiores al milenio. El preclima es un conjunto de
estados meteorológicos promedios (miniciclos) que se repiten de forma
aproximada en períodos inferiores a 50 años, y que por tanto suponen
una variabilidad interna en un mismo clima prefijado: períodos secos,
húmedos, cálidos, fríos. El clima, en contraposición, es el promedio de los
miniciclos contenidos en un período de unos 50 años.
En otras palabras, el preclima es el análisis espectral refinado de un
determinado clima.
Para entender qué es una análisis espectral de un clima, primero tenemos
que echar un vistazo a la física. Matemáticamente, cualquier función
continua es equivalente a una serie de Furier, representada mediante un
conjunto de amplitudes y frecuencias (al que llamamos espectro). Es
decir, toda realidad física tiene asociada un desarrollo espectral (energías, períodos, longitudes de ondas -o
de
probabilidad, según la M. Cuántica-, etc.). Sin embargo no todos los
desarrollos espectrales son útiles en la teoría predictiva,
sino únicamente aquellos que presenten una distribución amplitud-espectro de
tipo multigausiano, es decir, que presenten un máximo de amplitud
y una anchura de banda bien definidos en torno a determinadas
frecuencias.
El clima es la imagen matemática (resultado) de una función (hamiltoniana)
aplicada sobre un dominio multivaluado (casi inumerable), es decir,
simplemente es un sistema de una inmensidad de variables ligadas. Y esto se
estudia en teoría del caos.
Cada una de las variables tiene asociado un estado de equilibrio para un
punto y un instante determinado, dicho estado es función de todas las demás
variables. Sin embargo, en una aproximación paraxial, el
comportamiento de toda variable es la oscilación armónica en torno al estado
de equilibrio. Sin embargo, para amplitudes de oscilación grandes, cada
variable se vuelve "inestable", "caótica", porque influye en las variables
que a su vez influyen sobre sí. Y además, el estado de equilibrio, a su vez
"oscila" en torno a otros ejes, y así indefinidamente. Pero toda esa teoría
es un poco compleja de desarrollar aquí.
El pequeño estudio que aquí comparto, no pretende analizar las causas que
provoca el movimiento de cada variables, ni si quiera en su conjunto, sino
que partimos de la presuposición de que existe un desarrollo espectral que
se reflejará de alguna manera en su conjunto, al menos en aproximación
espacial (en un lugar y tiempo cortos). Para saber si una aproximación es
buena, hay que encontrar "a qué escala de oscilaciones nos tenemos que
mover" para encontrar un comportamiento cuasi-armónico simple (con algunas
pocas frecuencias). Para responder a eso tenemos que echar un vistazo a la
teoría del caos:
A nosotros nos interesan, particularmente, dos fenómenos: el ruido y
la resonancia de ruido. La componente puramente ruidosa es
imprevisible, aunque responde a leyes deterministas. Simplemente por efectos
mutuos de correlación, las variables que funcionan como osciladores ligados
múltiples tienen una hamiltoniana muy compleja, pero eso no significa que no
respondan a leyes (en este caso termodinámicas), y que tiendan a buscar el
estado de equilibrio (mínima energía).
El ruido en sí no nos interesa. Lo importante es la resonancia de ruido,
y más tratándose del clima. El fenómeno al que me refiero se produce en
sistemas multivaluados que tengan al menos una variable cíclica, con periodo
bien definido: por ejemplo cambio de la excentricidad de la orbita
terrestre, la rotación de la tierra, la inclinación, la incidencia solar
(estaciones), los ciclos magnéticos solares, ... todo eso son variables
climáticas cíclicas que, sumadas al ruido "caótico" producen una suma de
efectos, lo cual significa que los ruidos se superponen al efecto regular y
la suma da un "ruido cuasi-regular", también conocidas como "anomalías cuasi-oscilantes",
que tienen semiperiodos del orden de 11 años (en el caso de coligarse con el
ciclo magnético solar), o bien semiperíodos mucho más largos (si se ligan
con la variables astronómicas: órbita, eje, etc.) o incluso pueden presentar
cuasi-ciclos de semiperiodo mucho más corto (si se liga con la incidencia
solar -estaciones-).
En concreto, este estudio se basa en los "patrones cortos": Semiperiodos de
entre 0'5 y 10 años, En ese intervalo de tiempo, se considera que estamos
en aproximación paraxial, dentro de un sistema caótico, es decir,
estamos suponiendo que los estados de equilibrio, en su conjunto son
constantes o cuasi-constantes. Para el clima, y en general para un sistema
termodinámico cualquiera, esto significa que la energía total del sistema es
constante: entra la misma energía que se emite, de media. Estamos suponiendo
pues que la concentración de gases de efecto invernadero y la
concentración de aerosoles son constantes, y que además, el
albedo, medio de la Tierra se mantiene, por lo que la temperatura media de
la Tierra (el sistema multivaluado) se mantiene en equilibrio o cuasi-equilibrio.
Obviamente esta aproximación es válida para pocos años, ya que en orden de 2
décadas ya puede variar mucho, lo cual hace variar de forma no oscilante los
estados de equilibrio, sino que pueden variar de forma lineal incluso, como
el caso de la temperatura media global.
En definitiva, nos basaremos en la resonancia de ruido entre la incidencia
solar (el aporte de energía), que es cíclico (estaciones, ciclos solares) y
el ruido de todas las demás variables. Con lo cual, se observa que hay un
semiperiodo principal de medio año, que es justamente el semiperiodo
estacional!! Y eso es justamente por resonancia de ruido. Además, hay
otros periodos de entorno un año de semiperiodo que estarán ligados también
a ciclos atmosféricos.
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