El climatólogo de la Universidad Complutense de Madrid, Robert Monjo ha ideado un modelo matemático predice la duración de las sequías tras analizar el comportamiento de todos los periodos sin lluvia desde 1979 hasta 2016 y compararlo con los conjuntos de Cantor.
El hallazgo, publicado en la revistar europea Earth System Science Data de la plataforma Copernicus, permite una mejor comprensión de la duración de las sequías meteorológicas y ayuda a predecir cuándo empiezan y terminan.
Se basa en un concepto matemático del siglo XIX
El sofisticado concepto matemático desarrollado por Georg Cantor en 1883, no se había utilizado nunca para el análisis de sequías. En el estudio han participado, además, investigadores de otras universidades, como el profesor Dominic Royé (Universidad de Santiago de Compostela) y el catedrático en Geografía Física, Javier Martin-Vide (Universidad de Barcelona).
El conjunto original de Cantor fue el primer fractal conocido. Un fractal es un objeto geométrico cuya estructura básica se repite a diferentes escalas (autosimilitud). Los hemos visto todos en la naturaleza, como por ejemplo en el Romanesco (brócoli) o en las ramas de los árboles.
Los conjuntos de Cantor
Para entender los conjuntos de Cantor en climatología se puede o bien utilizar la propia idea de Monjo, según la cual se mide la duración de los periodos secos y húmedos, considerando sucesivamente las diferentes unidades de tiempo: año, trimestre, mes, semana, día, hora y hasta incluso el minuto.
De esta manera, por ejemplo, al fijarse en un año al azar de un observatorio ideal, el cálculo del conjunto original de Cantor diría que, durante el cuatrimestre central no llovió nada (lo cual coincidiría con nuestra época estival). Luego, del primer cuatrimestre de año y del último (o sea 120 días cada uno), también sus 40 días centrales (o sea, 1/3 del total) serían secos. Y así, sucesivamente, lo que dará lugar a que prácticamente todo el tiempo, cuando se van subdividiendo los intervalos, sea seco.
Precisamente, el conjunto de Cantor, también denominado “polvo de Cantor”, tiene una expresión gráfica como de motitas aisladas, que corresponderían a las unidades lluviosas más elementales.
El trabajo de Monjo y colegas demuestra que el comportamiento de las sequías climáticas puede modelarse deformando en mayor o menor medida los huecos (periodos secos) del conjunto original de Cantor. Por ejemplo, las sequías de las zonas semidesérticas serían las más fidedignas al conjunto de Cantor sin modificar.
España, largos periodos secos y cortos peiodos húmedos
En el caso de España, se obtiene que la sequía suele presentar un índice medio-alto de concentración de largos periodos secos, que se distribuyen de forma bastante similar al conjunto de Cantor, pero alternados con cortos periodos húmedos.
Si bien, al desplazarse hacia el norte, se encuentran rachas secas intermedias (mayor deformación del conjunto de Cantor) con interrupciones largas de periodos lluviosos.
El descubrimiento, además de proporcionar una mejor comprensión de la duración de las sequías meteorológicas, permite clasificarlas en diferentes tipos con el fin de vigilar sus posibles variaciones en el contexto del cambio climático global.
El doctor Monjo es director de investigación en la Climate Research Foundation (Fundación para la Investigación del Clima) y profesor del Departamento de Álgebra, Geometría y Topología de la Universidad Complutense de Madrid.
