Creo que depende de los avances en tecnología informática. Cuanto mayor sea el poder computacional, más fina será la resolución del modelo, y menos la importancia de las parametrizaciones del modelo. Son las ‘parametrizaciones’ que probablemente quedarán obsoletas a largo plazo.
Entonces, ¿qué son las parametrizaciones? Explicaré a continuación.
Los modelos climáticos / atmosféricos / oceánicos funcionan en una cuadrícula tridimensional que representa el entorno dentro del cual se simula el flujo de fluido. Esta cuadrícula tridimensional se divide en conjuntos de celdas, y cada ‘celda’ representa una parcela fluida de densidad, temperatura y velocidades específicas. Las ecuaciones para el impulso, la conservación del calor y la masa se discretizan numéricamente y se convierten en flujos advectivos y difusivos, que luego se aplican a las ‘caras de las celdas’. Las fuerzas corporales como la gravedad y la flotabilidad generalmente se aplican a los centros celulares.
El alcance de la dinámica que un modelo puede capturar depende del tamaño de la cuadrícula utilizada para esa simulación. Por ejemplo: si el tamaño de la cuadrícula horizontal es de 1 km, el modelo no puede capturar ningún remolino de tamaño inferior a 2 km. Pero definitivamente puede capturar remolinos de un tamaño más grande. Por lo tanto, sea cual sea el tamaño de cuadrícula que use para su modelo, nunca capturará la dinámica que ocurre a escalas más finas que su tamaño de cuadrícula. En terminología geofísica los llamamos escalas de subcuadrícula.
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Sin embargo, para ser lo más preciso posible, no podemos ignorar la dinámica de la escala de subcuadrícula. Para calcular los flujos difusivos para su cuadrícula, deberá calcular los coeficientes de mezcla. Si bien es fácil calcular los coeficientes de mezcla correspondientes a escalas más grandes que el corte de la cuadrícula (conocidas como escalas resueltas), no tiene información alguna sobre el valor de los coeficientes de mezcla en una escala de subcuadrícula. Esta es una situación crítica en el modelado climático porque hacer que la resolución sea más fina solo requerirá más potencia computacional sin resultados significativos. Y el poder computacional es un recurso limitado.
Por eso es necesaria una ‘parametrización’. La parametrización de subcuadrícula proporciona una estimación aproximada de los coeficientes de mezcla que luego se pueden usar en el sistema de ecuaciones discretizadas para calcular los flujos difusivos discutidos anteriormente. En la literatura sobre turbulencia, se han introducido varias parametrizaciones para problemas de ingeniería y geofísicos. Los más notables son k-epsilon, k-omega, Mellor-Yamada 2.5 y el modelo genérico de escala de longitud.
Pero con los avances en las computadoras, podemos avanzar para resolver resoluciones cada vez más finas en lugar de parametrizarlas, gracias a la mayor potencia computacional. Creo que llegará un momento en que un modelo climático podrá capturar casi todo, y no habrá nada de subregla. Eso hará que estas parametrizaciones sean innecesarias y, por lo tanto, serán obsoletas.
Nota: Las simulaciones numéricas directas (DNS) son capaces de resolver escalas que van desde la escala geométrica más grande hasta la escala disipativa de Kolmogorov más pequeña. DNS no requiere ningún tipo de parametrización porque no tiene nada de subcuadrícula. Pero con los límites computacionales actuales, el DNS no es apto para el modelado climático.