TAP COMPETITION UNA COMPETICIÓN DE ANALISIS Y PREVISIÓN DE MAREAS.

Eduardo Marone & Renzo Mosetti
Ccntro de Estudos do Mar, Paraná, Brasil
Osservatorio de Geofisica Sperimentale, Trieste, Italia
 
Introducción
 
Extiste un número enorme de métodos de análisis y predicción de mareas siendo usados en todo el mundo. Pese a los diversos trabajos de prueba y comparación entre diferentes métodos de analisis y predicción de mareas, no hay unanimidad en el medio científico con referencia a cual de ellos es el mejor.

Probar cual o cuales métodos de analisis y predicción de mareas son los mejores parece ser una tarea imposible para un investigador o mismo para un grupo aislado. Las diferencias parecen ser, a veces, tan pequeqas, que aparentan no justificar nuevos esfuerzos en ese sentido, lo que ha llevado a una cierta inercia en la investigación del fenómeno de las mareas. Parece que cuanto mayor el número de componentes analizadas y usadas en la predicción, mejor serman los resultados. Con esto hemos ganado en cantidad mas podemos haber perdido en calidad, especialmente alajandonos de la física del problema.

Experiencias pasadas y presentes nos muestran que sera interesante realizar una competición científica de analisis de marea. En 1684, Christopher Wren, de la Royal Society of London, ofrecis un premio simbólico a Robert Hooke y Edmund Halley. La tarea era demostrar, en dos meses, que la orbita de un planeta era elmptica si sujeta a una ley dependiente del cuadrado inverso de la distancia. Pasaron siete meses y ninguno de los dos encontrs la respuesta. Halley, sin salida, fue a Cambridge para hablar con Newton. Sorprendentemente, Newton tenma la respuesta. La consecuencia de esta competición fue la publicación de los Principia de Newton. Recientemente (1990), Neil A. Gershenfeld y Andreas S. Weigend lanzaron una competición a nivel mundial referente a mitodos no-lineales de analisis de series temporales. Los resultados de esta competición pueden ser vistos en el libro "Time Series Prediction: Forecasting the Future and Understanding the Past" (Addison-Wesley, 1993) editado por los citados investigadores. Otras competiciones en este estilo fueron organizadas por Makridakis & Hibon en 1979; y Makridakis et al. en 1984.

Citando J. Woods y W. P. M. de Ruijter (ea The Ocean and the Poles, 2ad. Ed., 1993), si hay alguna esperanza de predecir lo que ocurre en los ocianos es porque existen algunas leyes físicas que nos permiten relacionar el futuro del sistema com ciertos valores presentes. Una descripción mas ajustada de la física del problema de mareas nos permitira predecir con mayor precisión el futuro de los ocianos.

 
Considerando las actuales facilidades de comunicación via computadores y encorajados por los resultados de otras competiciones recientes, fui propuesta la realización de una competición que permita, no solamente determinar cual o cuales métodos son los mejores para el analisis y predicción de mareas, mas que motive a la comunidad cientffica a re-encarar, con nuevos ojos, la física presente en el fenomeno de las variaciones de las alturas del nivel del mar. El objetivo principal del proyecto no es solamente producir un método "ganador" , mas el de "sacudir" la comunidad científica para rever los problemas físicos relacionados con la marea y todavía no resueltos. El desarrollo de modelos oceanicos de previsión necesita de condiciones iniciales y de contorno, incluyendo las alturas del nivel de mar y las corrientes de marea, que representen ajustadamente la física del problema. Las ecuaciones matematicas usadas en modelos oceanicos de previsión son basicamente no-lineales y contienen, potencialmente, condiciones para generar estructuras con los atributos del caos (una de ellas: la alta dependencia de las condiciones iniciales). Recientes avances en la teorma de sistemas no-lineales han tenido un importante impacto en la comprensión de los limites a los que nos encontramos sujetos en previsión oceanica, y las mareas no estan fuera de esta categorma.

La Competición

La competición sera realizada durante un ano, siendo los primeros cuatro meses dedicados a la elección del set de datos del nivel del mar que sera usado para el analisis y la predicción. Durante los cinco meses siguientes, los datos estaran abiertos a los participantes, usando procedimientos tipo FTP en la red Internet. Estos datos seran analizados para la producción de las constantes de marea y para la elaboración de una previsión. Los úiltimos tres meses seran usados para comparar los resultados y decidir por el o los "ganadores".

Los datos

Toda la comunidad cientffica sera convidada a enviar conjuntos de datos de altura del nivel del mar, muestreados de hora en hora (o de media en media hora) con duración de dos anos. Estos datos deberan estar sin fallas y corregidos de errores ocasionales. Los datos deberan tener claramente indicados el lugar de observación, hora (local), latitud y longitud, intervalo de muestreo y huso horario. El tipo de instrumento usado debera estar también indicado y, en caso de uso de sensores de presión, los datos deberan estar corregidos del efecto de Torricelli. Datos acompaqados por un registro simultaneo de presión atmosférica tendran preferencia. Habran 3 meses para el envío de estos datos, y un mes para que se decida acerca del grupo de datos que se usaran durante la competición (de 6 a 10 puertos diferentes). Los criterios para la selección seran la calidad y las representatividad de los datos (archivos con formas diferentes de mareas, con efectos meteorolsgicos y no lineales, de areas costeras, islas y regiones semi-cerradas, asim como datos pelagicos).

Los Participantes

Una vez que la competieión sea abierta, cualquier interesado en participar podra obtener el grupo de datos elegido. Este incluira solo un año de alturas del nivel del mar. El segundo año no sera público y sera usado para verificar la calidad de las predicciones. Se deben presentar los resultados en un archivo, con algunas paginas iniciales donde se expliquen brevemente los métodos usados y una discusión de los resultados. Debe ser seguido por una lista de las constantes de marea para cada puerto y un ano de predicción de las alturas del nivel del mar (valores horarios) para cada punto. Todos los resultados, en un archivo znico, deberan ser enviados a un e-mail o por correo normal en un disco para PC (formato DOS) en código ASCII.

Los Resultados

Los criterios para juzgar la calidad de los mitodos y resultados seran elaborados por un comité especial que tomara las decisiones finales en cualquiera caso.

El método(s) ganador(s) sera sugerido entonces a toda la comunidad como el mas adecuado para el analisis de la marea y su predicción. Los resultados se publicaran despuis de la competición. No solo el mitodo(s) ganador(s) mas una selección de trabajos de los participantes deberan aparecer en esta publicación. Los programas deberan ser de dominio público o en sistema de shareware. Las codificaciones quedaran con los autores, pero se sugiere que el ganador(s) resigne las derechos de propiedad intelectual a favor de la UNESCO o al PSMSL. Los programas podran asm ser mejorados (user-friendly, para Windows, UNIX, DOS, Mac, etc.) y distribuido mundialmente.

Una sección especial de la competición buscara nuevos mitodos que, independientemente de la calidad de la predicción, mejoren el conocimiento físico del fenomeno de las mareas.

Cómo, Quién, Dónde y Cuándo

El Centro Internacional de Física Teórica, de Trieste, Italia, sera el "lugar" de la competición, considerando los medios computacionales que posee, la ocurrencia de reuniones regulares en ciencias del mar, analisis de marea y, recientemente, analisis de series temporales. Otro punto que se debe considerar es la preseacia en Trieste del Osservatório Geofísico Sperimentale y el Istituto Talassografico. Instituciones y organizaciones como TREDMAR-UNESCO, COI-UNESCO, SCOR, IAPSO, Servicio Permanente de Nivel del Mar (PSMSL) y el Bureau Hydrographyque Internacional seran invitados a apoyar el proyecto.

Se convidara especialistas de primer nivel para participar en el comiti dc evaluación, asm como en la competición. Tambibn se espera contar con investigadores del campo de la estadística en el comiti, a fin de asegurar la exactitud de los mitodos.

El lanzamiento de la competición (el inicio de la recepción de los datos) sera realizado durante la Confercncia Conmemorativa "Antonio Michelato" a ser realizada en octubre de 1995, en el ICFP, Trieste, Italia. Hay un aqo para trabajar en los detalles antes de esa fecha, hacer los anuncios en escala mundial y formar el comité.

La reunión condusiva debera ser en el mismo ICTP un aqo despubs del inicio de la competición. Esta reunión incluira los miembros del comité y los participantes que presentaron los resultados mas interesantes durante la competición. Esta actividad final debera dejar como resultado la producción de una publicación.