De FitzRoy al superordenador: la historia de la predicción

El pronóstico que consultas en el móvil tarda diez segundos en cargarse y lleva ciento setenta años haciéndose. Detrás hay un capitán de barco al que la prensa destrozó, un físico noruego que bautizó las tormentas con vocabulario militar, un cuáquero que calculó el tiempo a lápiz en plena guerra y falló estrepitosamente, y una máquina de treinta toneladas que en 1950 tardó un día entero en predecir un día. Esta es la historia de cómo aprendimos a predecir el tiempo — y de la lección que su primer protagonista pagó con la vida.

El capitán que inventó el pronóstico

En agosto de 1828, fondeado en el estrecho de Magallanes, el capitán Pringle Stokes se encerró en su camarote y se pegó un tiro. Llevaba meses cartografiando los canales de la Patagonia bajo una lluvia que no paraba nunca. Para sustituirlo, el almirantazgo puso al mando de su barco, el Beagle, a un teniente de veintitrés años llamado Robert FitzRoy. Años después, al preparar el segundo viaje del Beagle, FitzRoy buscó a un caballero culto que le acompañara a la mesa precisamente para no acabar como su antecesor; ese acompañante fue Charles Darwin. Merece la pena recordarlo así, al revés de como suele contarse: Darwin viajaba en el barco de FitzRoy, y FitzRoy se pasó cinco años viendo cómo el cielo decidía si sus hombres vivían o morían.

El 26 de octubre de 1859, el vapor Royal Charter volvía de Australia cargado de oro y de emigrantes cuando una galerna lo estrelló contra la costa de Anglesey, en Gales. Murieron unas 450 personas a pocos metros de tierra firme, y aquella misma noche la tormenta se llevó por delante más de un centenar de barcos en aguas británicas. La palabra que usamos para esto lo dice todo sobre cómo lo entendían nuestros antepasados: desastre viene del latín dis-astrum, «mala estrella», porque durante milenios lo que caía del cielo era destino y no física. FitzRoy, que desde 1854 dirigía el recién creado departamento meteorológico británico con el cargo maravillosamente prosaico de «estadístico meteorológico», se negó a aceptar esa palabra. Estaba convencido de que aquellas muertes eran evitables, porque la herramienta decisiva ya existía y no era un instrumento científico: era el telégrafo.

Ahí está el giro que lo cambió todo, y es más hondo de lo que parece. Una tormenta que barre Europa viaja a la velocidad del viento; un telegrama viaja a la velocidad de la electricidad. Por primera vez en la historia, la noticia de lo que venía podía adelantar a lo que venía. En Francia había llegado a la misma conclusión Urbain Le Verrier — el astrónomo que había encontrado Neptuno con papel y lápiz antes de que ningún telescopio lo apuntara — después de que un temporal destrozara la flota aliada frente a Balaklava en 1854: al reconstruir su rastro comprobó que había cruzado el continente entero, sin prisa, avisando a quien hubiera sabido mirar. FitzRoy tejió una red de una quincena de estaciones costeras que telegrafiaban a Londres cada mañana. Con eso dibujaba el mapa del día y decidía.

En febrero de 1861 empezó a emitir los primeros avisos de temporal de la historia: conos de lona izados en los puertos, con la punta hacia arriba o hacia abajo según de dónde llegara el golpe, para que un marinero que no supiera leer pudiera entenderlos desde cubierta. Aquel mismo verano, The Times comenzó a publicar sus predicciones diarias. Hasta la palabra hubo que fabricarla: FitzRoy escogió forecast — literalmente «lanzar por delante» — y se cuidó de explicar que aquello no eran profecías ni predicciones, sino el resultado de combinar datos con criterio. Nuestro «pronóstico» dice lo mismo por otro camino: viene del griego pro-gnosis, «conocer de antemano», la misma raíz que el diagnóstico del médico. No es adivinar. Es leer indicios.

Le costó la vida. La prensa se cebaba con cada fallo, y buena parte de la comunidad científica veía en aquello charlatanería con membrete oficial. FitzRoy se dejó la salud y su propio dinero — llegó a costear de su bolsillo barómetros para los pueblos pesqueros — y el 30 de abril de 1865, hundido, se quitó la vida. La Royal Society revisó entonces el trabajo del departamento en un comité donde pesó el criterio de Francis Galton, primo de aquel Darwin al que FitzRoy había llevado alrededor del mundo. El dictamen fue severo: los pronósticos del Times se suspendieron en 1866 y tardaron más de una década en volver a la prensa. Los avisos de temporal, en cambio, hubo que restablecerlos casi de inmediato, en 1867, porque los marinos los reclamaron a gritos. Ellos sí sabían medirlos: salvaban vidas.

Bjerknes: el tiempo como problema de física

El siguiente protagonista se crió dentro del fracaso de su padre. Carl Anton Bjerknes, matemático noruego, dedicó su vida entera a una teoría que pretendía explicar el electromagnetismo mediante fluidos, y su hijo Vilhelm le hizo de ayudante y de copista durante años, viendo de cerca cómo la obsesión honesta de un hombre inteligente no llevaba a ninguna parte. Vilhelm se soltó, se marchó a Bonn y entró como ayudante de Heinrich Hertz, que acababa de demostrar que existían las ondas de radio; juntos afinaron aquellos experimentos con resonancia eléctrica. De allí salió con una convicción que ya no le abandonó: unas ecuaciones pueden describir con exactitud algo que nadie ve.

En 1904 publicó un artículo breve y de una ambición desmedida. El tiempo futuro, venía a decir, no se adivina a partir de patrones ni de refranes: se calcula. Y para calcularlo bastan dos cosas: conocer con suficiente precisión el estado actual de la atmósfera y conocer las leyes según las cuales un estado se convierte en el siguiente. Toda la meteorología moderna cabe en esa frase, y aún hoy la primera condición sigue siendo la difícil. Fíjate en lo que ocurre ahí, porque es más que un avance técnico: el cielo se muda de sitio. Deja de ser territorio del augurio, del santo y de la mala estrella, y pasa a ser un problema de valores iniciales. Un ejercicio.

La Primera Guerra Mundial dejó a Noruega sin los telegramas meteorológicos de sus vecinos, así que Bjerknes hizo método de la necesidad: montó en Bergen una red de observación propia y densa, apoyada en pescadores y campesinos que necesitaban el parte para salir a faenar o para segar. Con tantos ojos mirando a la vez aparecieron cosas que nadie había visto: las masas de aire tienen bordes, y es en esos bordes donde nace el mal tiempo. En 1919, su hijo Jacob, de veintiún años, publicó el modelo de las borrascas que seguimos usando. A aquellas fronteras batalladoras entre el aire frío y el cálido las llamaron frentes, con la Gran Guerra recién apagada y el vocabulario de las trincheras todavía caliente. Cada vez que ves una línea con triángulos azules en un mapa, estás viendo Bergen.

El sueño de calcular (a lápiz)

Calcular, decía Bjerknes. Pero ¿quién resolvía esas ecuaciones? Lewis Fry Richardson, matemático británico y cuáquero, se negó a empuñar un arma en la Primera Guerra Mundial y se alistó como conductor de ambulancias en el frente francés. Entre viaje y viaje, entre heridos, dedicaba sus ratos libres a una tarea desproporcionada: predecir el tiempo a mano. Eligió un día concreto de mayo de 1910 del que existían buenos datos, troceó Europa en casillas y se puso a hacer aritmética con lápiz, papel y tablas de logaritmos. Le llevó semanas de cálculo agotador para predecir seis horas de atmósfera. Él mismo contó que el montón de papeles llegó a perderse durante una batalla y apareció meses más tarde bajo un montón de carbón.

El resultado fue un disparate: su cuenta anunciaba un cambio de presión que en la Tierra no se ha registrado jamás. Y sin embargo el error no estaba en la aritmética, sino en el punto de partida — el aire del que arrancaba no estaba del todo en equilibrio consigo mismo, y sus ecuaciones amplificaron ese chirrido inicial hasta convertirlo en un huracán de papel. Richardson lo publicó todo en 1922, fracaso incluido, junto a una visión que todavía hoy pone la piel de gallina: una «fábrica de predicción del tiempo», un anfiteatro esférico con el mapa del mundo pintado por dentro y sesenta y cuatro mil calculistas humanos trabajando en paralelo, cada uno con su trozo de planeta, coordinados desde el centro por un director con haces de luz. Sin saberlo estaba describiendo un superordenador setenta años antes de que existiera. En su época, conviene recordarlo, la palabra computer designaba a una persona.

Hay un epílogo que retrata al personaje. Cuando comprendió que su trabajo sobre turbulencia interesaba a los militares para dispersar gases de guerra, Richardson dejó la meteorología y destruyó investigación aún sin publicar; dedicó el resto de su vida a aplicar las matemáticas a las causas de las guerras. Contamos su historia completa en ¿Qué es un modelo meteorológico?; aquí basta con lo esencial: la idea era correcta y solo faltaba la máquina.

1950: la atmósfera entra en el ordenador

La máquina llegó con forma de ENIAC: treinta toneladas, dieciocho mil válvulas de vacío y un propósito original nada inocente, calcular tablas de tiro de artillería. Quien vio lo que aquel armatoste podía hacer con el cielo fue John von Neumann, para quien predecir el tiempo era el problema perfecto para una computadora: difícil, útil y con una respuesta que la naturaleza te entrega al día siguiente, quieras o no. Von Neumann reunió el equipo y puso al frente del problema meteorológico al joven Jule Charney.

La idea de Charney fue elegante y contraintuitiva: para acertar donde Richardson había fallado no había que calcular más, sino calcular menos. La atmósfera real está recorrida por ondas rapidísimas — sonido, oscilaciones de gravedad — que apenas influyen en el tiempo que notamos, pero que envenenan las cuentas. Charney escribió unas ecuaciones filtradas que las ignoraban y se quedó solo con lo que de verdad manda a gran escala. En la primavera de 1950, en el campo de pruebas de Aberdeen (Maryland), su equipo tradujo aquello a decenas de miles de tarjetas perforadas que había que dar de comer a la máquina a mano. El primer pronóstico numérico de la historia consumió alrededor de veinticuatro horas de cálculo para predecir veinticuatro horas de atmósfera. Un empate técnico con el reloj. Pero un empate ya demostraba que la carrera se podía correr.

A partir de ahí todo se acelera. En 1954 fue un grupo sueco, en torno a Carl-Gustaf Rossby, el primero en emitir pronósticos por ordenador de verdad, en tiempo real y para uso operativo; Estados Unidos le siguió al año siguiente. En 1960, el satélite TIROS-1 envió las primeras imágenes de nubes desde órbita, y ese es uno de esos momentos que conviene saborear: después de milenios mirando el cielo desde abajo, nuestra especie vio por fin su propio tiempo desde fuera, entero, girando. Y en 1975 un puñado de países europeos hizo algo poco frecuente entre estados: juntar el dinero y los cerebros en un único sitio. Nació el ECMWF, el centro europeo de predicción a plazo medio, que emitió sus primeros pronósticos operativos en 1979 y acabaría siendo la referencia mundial.

La revolución silenciosa

Antes de contar la mejora hay que contar el límite, porque lo descubrió un meteorólogo por accidente y con espanto. En 1961, Edward Lorenz repetía en su ordenador una simulación de juguete de la atmósfera y, para ahorrar tiempo, reintrodujo a mano los números de un punto intermedio que tenía impresos. La impresora los había redondeado a tres decimales: 0,506 en lugar de 0,506127. Una diferencia del tamaño de un suspiro. Lorenz se fue a por un café y, al volver, el tiempo simulado no se parecía en nada al de la primera vez. Acababa de tropezar con la sensibilidad extrema a las condiciones iniciales, el corazón de la teoría del caos. Al principio lo ilustró con el aleteo de una gaviota; el título de una charla suya de 1972 le cambió el animal, y desde entonces todos hablamos de la mariposa. La consecuencia es dura: como jamás podremos medir la atmósfera con precisión infinita, existe una frontera — en torno a dos semanas — más allá de la cual predecir el tiempo de un día concreto es imposible. No por falta de ordenadores. Por naturaleza.

Lo interesante es lo que la meteorología hizo con esa mala noticia: convertirla en herramienta. Si no puedes conocer el estado inicial exacto, calcula muchos futuros a la vez, cada uno arrancando de una atmósfera ligeramente distinta, y observa si se parecen entre sí. Cuando todos coinciden, hay confianza; cuando se abren en abanico, la propia incertidumbre es la información. Esos «conjuntos» son operativos desde 1992 y son la razón de que hoy leas una probabilidad de lluvia en lugar de un sí o un no. El caos dejó de ser una derrota para convertirse en una magnitud que se mide.

Con ese marco se aprecia mejor lo conseguido. La propia comunidad lo llama «la revolución silenciosa»: una ganancia sostenida de aproximadamente un día de horizonte por década. Un pronóstico a seis días de hoy vale, en promedio, lo que uno a cinco días hace diez años, y lo que uno a tres o cuatro hace treinta. El mérito se reparte entre mallas cada vez más finas — los modelos globales punteros trocean el planeta en celdas de unos nueve kilómetros —, satélites que aportan ya la inmensa mayoría de los datos que se digieren cada día, y sobre todo el arte de fundir millones de observaciones dispersas en una única foto coherente del aire. Es decir: un siglo entero de trabajo dedicado, en el fondo, a arreglar el error exacto que hundió a Richardson. Y ha ocurrido sin titulares. Pocas tecnologías han mejorado tanto, durante tanto tiempo y con tan poca fanfarria; hoy la aviación, la agricultura, los puertos y la red eléctrica dependen de esa mejora sin que casi nadie repare en ella, igual que del agua corriente.

La era de la IA (y lo que no cambia)

El capítulo más reciente se está escribiendo ahora, y ha entrado por una puerta que nadie vigilaba. Entre 2022 y 2023, sistemas de inteligencia artificial como Pangu-Weather o GraphCast demostraron algo que parecía imposible: una red neuronal entrenada con décadas de atmósfera pasada puede rivalizar con los mejores modelos físicos en muchas de las medidas habituales — y produce su pronóstico en un minuto, gastando una fracción ridícula de lo que consume un superordenador durante horas. Estos sistemas no resuelven ninguna ecuación: han visto tantos «después» detrás de tantos «antes» que han aprendido a continuar la película.

Conviene decir también lo que todavía no hacen, porque ahí se ve el equilibrio real. Siguen necesitando que alguien les entregue la foto inicial del planeta, y esa foto la fabrica la maquinaria clásica de satélites, sondas y asimilación de datos. Aprenden del pasado, así que tienden a suavizar los extremos, que es justo lo que más importa acertar. Y no explican nada: aciertan sin decir por qué. El ECMWF ya opera el suyo, AIFS, que nosotros consultamos como uno más de los nueve modelos que combinamos. Es pronto para saber si la física y las redes neuronales competirán o acabarán trabajando juntas. No es pronto para exigirles a las dos lo mismo: acertar, y demostrarlo.

Esa exigencia también tiene fecha de nacimiento. En 1884, un sargento del ejército estadounidense llamado John Park Finley publicó sus predicciones de tornados y presumió de un 96,6 % de aciertos. Un crítico hizo entonces la observación que fundó una disciplina entera: como los tornados son rarísimos, quien dijera «hoy no habrá tornado» todos los días del año acertaría aún más. Desde aquel bochorno sabemos que un porcentaje suelto no significa nada, y que verificar bien es tan difícil, y tan importante, como pronosticar.

Ese es el hilo que recorre estos ciento setenta años, desde los conos de lona de FitzRoy hasta las redes neuronales: pronosticar en público obliga a verificar en público. A FitzRoy lo destrozaron unas críticas contra las que no podía defenderse, porque nadie llevaba la cuenta de sus aciertos. Hoy esa cuenta se puede llevar cada día, y aquí es la regla número uno: cada pronóstico se compara con lo que de verdad ocurrió y el resultado se publica, ganemos o perdamos. Nuestro modelo combinado no gana en todas las ciudades, y en las que no gana decimos quién gana. El método está en Cómo funciona. FitzRoy habría firmado con las dos manos.

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