Resumen

La cibernética geofísica permite explorar la modificación del tiempo y el clima (geoingeniería) como un problema de control óptimo en el que el sistema climático de la Tierra se considera un sistema de control y el papel de controlador se otorga a los operadores humanos. En los modelos matemáticos utilizados en los estudios climáticos, las acciones de control que manipulan el tiempo y el clima pueden expresarse mediante variaciones de los parámetros del modelo que actúan como controles. En este trabajo proponemos el enfoque "inestabilidad-sensibilidad" que permite determinar variables de control factibles en geoingeniería. El método se basa en el análisis de sensibilidad de modelos matemáticos que describen diversos tipos de fenómenos naturales de inestabilidad. La aplicabilidad de esta técnica se ilustra mediante un modelo de inestabilidad baroclínica atmosférica, ya que este mecanismo físico desempeña un papel importante en la circulación general de la atmósfera y, por consiguiente, en la formación del clima. La tasa de crecimiento de las ondas inestables baroclínicas se toma como indicador de las manipulaciones de control. La información obtenida mediante los coeficientes de sensibilidad calculados es muy beneficiosa para evaluar la viabilidad física de los métodos de control de la dinámica atmosférica a gran escala y para diseñar sistemas de control óptimo de los procesos climáticos. También proporciona información sobre posibles cambios futuros en las ondas baroclínicas, como consecuencia de un clima cambiante.

• Materias:Aerodinámica Robótica Sistemas no lineales Regulación automática Instrumentación automática
• Subjects:Aerodynamics Robotics Nonlinear systems Automatic regulation Automatic instrumentation
• Palabras claves:modelos matemáticos, inestabilidad baroclínica atmosférica, ondas inestables baroclínicas, variables de control factibles, fenómenos naturales de inestabilidad, problema de control óptimo, sistemas de control óptimo, posibles cambios futuros, clima, meteorología
• Keywords:mathematical models, atmospheric baroclinic instability, baroclinic unstable waves, feasible control variables, natural instability phenomena, optimal control problem, optimal control systems, potential future changes, climate, weather