Descripción del modelo RAMS

El RAMS es un modelo meteorológico numérico desarrollado en la Universidad Estatal de Colorado capaz de simular y predecir fenómenos meteorológicos. Sus principales componentes son un modelo meteorológico que realiza la simulación propiamente dicha, un paquete de análisis de datos que asimila los datos iniciales para el modelo a partir de observaciones meteorológicas, y un paquete de proceso de datos para analizar y visualizar los resultados proporcionados por el modelo.

El modelo RAMS está construido alrededor de las ecuaciones de movimiento que gobiernan la dinámica atmosférica, complementando dichas ecuaciones con una serie de parametrizaciones opcionales que tienen en cuenta diversos procesos atmosféricos tales como difusiones turbulentas; radiación solar y terrestre; procesos húmedos de formación e interacción de nubes y precipitaciones; intercambio de calor entre la atmósfera, varios estratos del suelo, la cubierta vegetal y la superficie del mar; efectos cinemáticos del terreno; etc. RAMS es un modelo meteorológico preparado para funcionar en un área limitada de la superficie terrestre, y capaz de simular procesos tanto a pequeña como a gran escala. El modelo RAMS puede ser configurado para cubrir un área tan grande como un hemisferio para simular procesos mesoescalares y procesos atmosféricos a gran escala. Por otro lado, no hay limite inferior para el tamaño del dominio, pudiendo simular fenómenos a pequeña escala tal y como tornados, remolinos, flujos de viento entre valles, flujos turbulentos entre edificios, etc.

El modelo permite la simulación simultánea de procesos a diferente escala gracias a una técnica de mallas anidadas (por malla, entendemos la zona de la atmósfera que se está simulando, la cual a su vez es dividida en una serie de celdas donde se resuelven las ecuaciones de movimiento). En esta técnica, se ejecuta el modelo con varias mallas interactivas, una dentro de otra, de modo que la malla más fina resuelve los sistemas atmosféricas de pequeña escala tales como tormentas o flujos locales de viento, mientras que simultáneamente la malla más grande simula los procesos atmosféricos a escala sinóptica.

El modelo meteorológico RAMS ha sido creado a partir de la combinación de un modelo no hidrostático local (Tripoli y Cotton, 1980; Tripoli y Cotton, 1982; Tripoli y Cotton, 1989a, Tripoli y Cotton, 1989b; Cotton et al., 1982) y dos modelos meteorológicos hidrostáticos mesoescalares (Pielke, 1974; Mahrer y Pielke, 1977; McNider y Pielke, 1981; McCumber y Pielke, 1981; Tremback et al., 1985). En este proceso de combinación han sido añadidas una serie de nuevas mejoras, entre las que cabe destacar la técnica de mallas anidadas y nuevas parametrizaciones para la microfísica que controla los procesos de formación y precipitación de gotas de lluvia.

RAMS tiene dos opciones de inicialización de las variables atmosféricas: Inicialización Homogénea Horizontal (IHH) e Inicialización Variable (IV) o no-homogénea horizontalmente. En la IHH las variables atmosféricas son inicializadas a partir de un único sondeo y se supone que son uniformes a lo largo de todas las direcciones horizontales. Por otro lado, en la IV son posibles gradientes horizontales de las variables atmosféricas. Esta última opción es más realista que la primera, pero requiere un análisis complementario de los datos. Dicho análisis es realizado por el paquete de Análisis Isentrópico ISAN, Isentropic Analysis, (Tremback, 1990; Cram, 1990; Walko et al., 1995). ISAN prepara la malla tridimensional con los valores de los campos atmosféricos en cada celda y las condiciones de contorno dependientes del tiempo necesarias para tiempos posteriores en la simulación.

La inicialización VI puede también ser realizada a través de una serie de sondeos en diferentes puntos donde se le proporciona la presión, altura geopotencial, temperatura, humedad relativa y velocidad y dirección del viento. Dicha inicialización también puede combinarse con medidas de velocidad y dirección del viento, temperatura, punto de rocío y presión en una serie de estaciones de superficie.

RAMS está provisto de un paquete gráfico, el REVU (RAMS Evaluation and Visualization Utility), que permite la representación gráfica de los resultados proporcionados por RAMS. Dicho paquete es capaz de leer los archivos de resultados generados por RAMS, seleccionar un campo especificado por el usuario, y representar gráficamente dicho campo. Además, resulta sencillo preparar los archivos de resultados de RAMS para su utilización con cualquier otro paquete gráfico con el cual uno esté familiarizado.