La Hidrología

El estilo de vida al cual nos hemos ido acostumbrado depende, en gran medida, de la disponibilidad de suficiente agua limpia y barata y que, luego de haber sido usada, su eliminación sea segura.

La naturaleza limita la cantidad de agua disponible para nuestro uso. Aunque hay suficiente agua en el planeta, no siempre se encuentra en el lugar y momento adecuados. Además, existen evidencias de que los desechos químicos eliminados de forma inapropiada tiempo atrás están apareciendo actualmente en las fuentes de agua.

Nos enfrentamos, en la actualidad, a unos consumos muy altos, abastecimientos inciertos, y demandas incrementadas de protección contra las inundaciones y la contaminación. Son preocupantes los efectos de la escasez de agua limpia sobre la economía y la salud.

La hidrología se ha desarrollado como ciencia en respuesta a la necesidad de comprender el complejo sistema hídrico de la Tierra y ayudar a solucionar los problemas de agua. Los hidrólogos juegan un papel importante en la búsqueda de soluciones a los problemas del agua y, para los que estudien hidrología, los retos son interesantes.

La Hidrología (del griego hydor-, agua) es la disciplina científica dedicada al estudio de las aguas de la Tierra, incluyendo su presencia, distribución y circulación a través del ciclo hidrológico, y las interacciones con los seres vivos. También trata de las propiedades químicas y físicas del agua en todas sus fases.

El objetivo primario de la hidrología es el estudio de las interrelaciones entre el agua y su ambiente. Ya que la hidrología se interesa principalmente en el agua localizada cerca de la superficie del suelo, se interesa particularmente en aquellos componentes del ciclo hidrológico que se presentan ahí--esto es, precipitación, evapotranspiración, escorrentía y agua en el suelo. Los diferentes aspectos de estos fenómenos son estudiados en sus varias subdisciplinas. La hidrometeorología, por ejemplo, se concentra en el agua localizada en la capa fronteriza inferior de la atmósfera, mientras que la hidrometría se encarga de las mediciones del agua superficial, especialmente precipitación y flujo de las corrientes. La hidrografía involucra la descripción y la confección de mapas de los grandes cuerpos de agua, tales como lagos, mares interiores y océanos. Por el otro lado, la hidrología del suelo se centra en el agua que se encuentra en la zona saturada debajo de la superficie del suelo, y en la física suelo-agua en la zona no saturada.

La hidrología se nutre de disciplinas como la geología, química, edafología y fisiología vegetal, empleando muchos de sus principios y métodos. Los investigadores en el campo usan mucho (y cada vez más) las simulaciones computarizadas de los sistemas hidrológicos naturales y las técnicas de detección remota, como, por ejemplo, el uso de satélites que orbitan el planeta equipados con cámaras infrarrojas para detectar cuerpos de aguas contaminadas o para seguir el flujo de manantiales termales.

La investigación hidrológica es importante para el desarrollo, gestión y control de los recursos de agua. Sus aplicaciones son muchas, incluyendo el desarrollo de sistemas de irrigación, control de inundaciones y erosión de suelos, eliminación y tratamiento de aguas usadas, disminución de la contaminación, uso recreacional del agua, la conservación de los peces y vida silvestre, la generación hidrálica, y el diseño de estructuras hidrálicas.

Las personas interfieren el ciclo del agua para sus propias necesidades. El agua es desviada temporalmente de una parte del ciclo, ya sea extrayéndola del suelo o tomándola de un río o lago. Esa agua es usada para diversas actividades en el hogar, los negocios y en las industrias; para el transporte de los desechos a través de las cloacas; para la irrigación de fincas y plazas; y para la producción de energía eléctrica.

Luego de ser usada, el agua es regresada a otra parte del ciclo: descargada, quizás, aguas abajo o dejada a que se infiltre en el suelo. Normalmente, el agua usada es de menor calida, incluso luego de ser tratada, lo cual ocasiona problemas a los usuarios aguas abajo.

El hidrólogo estudia los procesos fundamentales de transporte para poder describir la cantidad y calidad del agua que se desplaza por el ciclo (evaporación, evaporación, escorrentía, infiltración, flujo subterráneo, y otros componentes). El ingeniero hidrólogo, o ingeniero de recursos hídricos, se encarga de la planificación, diseño, construcción y operación de los proyectos para el control, uso y gestión de los recursos hídricos. Los problemas del recurso agua también son estudiados por los meteorólogos, oceanógrafos, geólogos, químicos, biólogos, economistas, politólogos, especialistas en matemáticas aplicadas e informática, e ingenieros de varios campos.

¿Qué hacen los hidrólogos?

Los hidrólogos aplican el conocimiento científico y los principios matemáticos a la solución de problemas relacionados con el agua en la sociedad: problemas de cantidad, calidad y disponibilidad. Se encargan de encontrar los abastecimientos de agua para las ciudades o fincas con regadío, o de controlar las inundaciones por ríos o la erosión del suelo. También pueden trabajar en protección ambiental: prevención o limpieza de la contaminación o localización de lugares seguros para la eliminación de desechos peligrosos.

Las personas entrenadas en hidrología pueden tener una amplia variedad de ocupaciones. Algunas se especializan en el estudio del agua en solamente una parte del ciclo hidrológico: limnólogos (lagos); oceanógrafos (océanos); hidrometeorólogos (atmósfera); glaciólogos (glaciares); geomorfólogos (formas terrestres); geoquímicos (calidad del agua subterránea); e hidrogeólogos (aguas subterráneas). Los ingenieros que estudian hidrología pueden ser agrícolas, civiles, ambientales, hidrálicos, sanitarios, entre otros.

El trabajo de los hidrólogos es tan variado como los usos del agua y pueden variar desde proyectos multimillonarios hasta el aconsejar al propietario de una casa sobre sus problemas de drenaje. Algunos ejemplos son:

Aguas Superficiales

La mayoría de las ciudades satisfacen sus necesidades de agua extrayéndola del río, lago o embalse más próximo. Los hidrólogos recogen y analizan los datos necesarios para predecir cuanta agua se dispone de las fuentes locales y si será suficiente para satisfacer las necesidades futuras proyectadas.

La gestión de los embalses puede ser muy compleja ya que, generalmente, tienen propósitos diversos. Los embalses aumentan la confiabilidad de los abastecimientos locales de agua. Los hidrólogos usan mapas topográficos y fotografías aéreas para determinar hasta donde llegarán los niveles del embalse y así calcular las profundidades y la capacidad de almacenamiento. Este trabajo asegura que no ocurran inundaciones aún a su capacidad máxima.

La decisión de cuanta agua liberar y cuanto almacenar depende de la época del año, las predicciones de flujo para los próximos meses, y las necesidades de los regantes y las ciudades al igual que las de los usuarios aguas abajo que dependen del embalse. Si también se usa el embalse para recreacción o para la generación de energía hidroeléctrica, hay que tener en cuenta sus requerimientos. Los hidrólogos reunen las informaciones necesarias y corren un modelo informático con ellas para tratar de predecir los resultados bajo varias estrategias de operación. En base a estos estudios, los administradores de los embalses pueden tomar las mejores decisiones.

Los posibles usos de las aguas superficiales (nadar, beber, industrial) a veces están restringidos debido a la contaminación; esta puede ser solamente un inconveniente visual, o también puede ser una amenaza invisible, aunque letal, para la salud de las personas, plantas y animales.

Los hidrólogos ayuden en la vigilancia de los abastecimientos de agua para asegurarse que alcancen ciertos niveles de calidad. Cuando se descubre contaminación, los ingenieros ambientales trabajan con los hidrólogos para establecer el necesario programa de muestreo.

Aguas Subterráneas

Con frecuencia, el agua subterránea es más barata, más conveniente y menos vulnerable a la contaminación que las aguas superficiales. Por lo tanto, estas aguas son comúnmente usadas para el abastecimiento de agua; en algunas áreas (regiones áridas), las aguas subterráneas pueden ser la única opción.

Los hidrólogos estiman el volumen de agua almacenada subterráneamente a través de mediciones de los niveles de agua en los pozos locales y estudiando la geología local. De esta manera, determinan la extensión, profundidad y espesor de los sedimentos y rocas con agua.

El agua subterránea es menos visible que las aguas de los ríos y lagos, pero es más insidiosa y difícil de limpiar. La contaminación de las aguas subterráneas resulta frecuentemente como resultado de una inadecuada eliminación de los desechos sobre el suelo. Entre las principales fuentes se encuentran los productos químicos industriales y del hogar, la basura en los rellenos sanitarios, las lagunas de desechos industriales, las colas y aguas usadas en las minas, los derrames de tanques de almacenamientos y tuberías, los lodos cloacales y sistemas sépticos.

Los hidrólogos dan lineamientos para la localización de pozos de vigilancia alrededor de lugares de eliminación y toman muestras de ellos a intervalos regulares para determinar si los lavados están contaminando las aguas subterráneas. En lugares contaminados, los hidrólogos puede tomar muestras de suelo y agua para identificar el tipo y extensión de la contaminación.

Agricultura

El principal usuario de agua es la agricultura. Es esencial la gestión eficiente del agua, especialmente en regiones áridas. Tradicionalmente, las familias campesinas aisladas tomaban el agua de arroyos, manantiales y pozos próximos. En la actualidad, se ejecutan vastos proyectos de irrigación que transportan el agua desde grandes distancias. En tales proyectos de tan gran escala, los hidrólogos intervienen determinando la mejor fuente de abastecimiento del agua.

Una finca que no se gestione adecuadamente puede ser una fuente de contaminación: sedimentos de los campos erosionados pueden obstruir los arroyos y represas; los fertilizantes, pesticidas y desechos animales pueden ser arrastrados hacia las aguas subterráneas o lavados hacia los arroyos, matando plantas, peces y otros animales. Los especialistas en conservación de suelos y aguas trabajan con los agricultores en el desarrollo de planes de control de la erosión del suelo y la salinidad, y para la conservación del agua.

Los Monzones

Centellantes trazas de rayos, Fragancia flotante de pinos tropicales Trueno que suena de las nubes que se agrupan, Pavos reales que lloran con tonos amorosos - ¿Cómo pasarán las damiselas de largas pestañas Estos días cargados de emociones en ausencia de sus amados? Bhartrihari Poeta hindú del Siglo 7

Se define un monzón como un cambio estacional en la dirección del viento; la palabra monzón se deriva de la palabra árabe "mausim", que significa estación (1).

La palabra en sí no significa "fuertes lluvias", aunque esa mala aplicación tiene su fundamento. En un verdadero clima monzónico, los cambios estacionales del viento provocan típicamente un cambio drástico en los patrones generales de precipitación y temperatura. Sin embargo, el monzón también puede asociarse igualmente con tiempo seco, ya que la fase monzónica "húmeda" de aire cálido y húmedo es reemplazada por un monzón "seco de aire fresco y seco.

Este fenómeno es la característica dominante de los climas de bajo latitud que van desde África Occidental hasta el Océano Pacífico occidental (fig. 1). Para comprender las razones por las que estas son las áreas favorecidas, necesitamos discutir algunas de las fuerzas que impulsan los monzones y el clima de la Tierra en general.

Se puede describir físicamente el ciclo monzónico anual como el resultado de la variación de la radiación solar entrante y el calentamiento diferencial en las superficies de la tierra y el agua. Esto ha sido reconocido por más de un siglo, tal como Webster (2) observa en su discusión de la dinámica del monzón. Dicho de manera simple, secciones de la superficie del planeta se calientan y enfrían con tasas diferentes que dependen de su capacidad de absorber la radiación solar y de la época del año. Los cuerpos de agua, que pueden absorber luz solar a varias profundidades (y por consiguiente reflejan menos hacia la atmósfera), almacenan energía más eficientemente que la tierra y, por lo tanto, retienen el calor por más tiempo que una masa de tierra. Las superficies terrestres ganan o pierden calor a una mayor velocidad debido a lo superficial de sus áreas absorbentes. Para mantener el equilibrio energético, el calor se transfiere de áreas con exceso hacia las que tienen un déficit y, en el caso de un diferencial tierra-agua, esto se realiza por medio de un fenómeno conocido como brisa tierra-mar. Por ejemplo, en un día soleado en la playa, la tierra se calienta más rápidamente que el océano. A medida que el aire caliente se eleva sobre la tierra, es reemplazado por el aire más fresco que está sobre el agua. Sin embargo, por la noche la tierra se enfría a mayor velocidad que el agua por lo que el viento cambia, soplando de la tierra hacia el agua más cálida (fig. 2).

En una escala mayor, como en un continente rodeado por océanos, la acumulación en el tiempo de calor sobre la tierra da como resultado la formación de masas de aire de baja densidad, o áreas de baja presión. E inversamente, aire más denso asociado con alta presión domina las superficies oceánicas. Las corrientes oceánicas y de viento, que resultan porque el aire fluye de alta hacia baja presión, mezclan las áreas de aire y agua más cálidas y más frescas, contribuyendo al equilibro energético global. Este intercambio es evidente a niveles diferentes de la atmósfera. El aire que converge en un centro de baja presión en la superficie se eleva, lo que conduce a condensación de la humedad y la subsiguiente liberación de calor en la atmósfera superior. El aire que diverge en la superficie en un centro de alta presión está asociado con el aire que desciende de la atmósfera superior y con la evaporación, un mecanismo para el almacenamiento de energía.

Al tiempo que se desarrollan desequilibrios energéticos entre las superficies terrestres y acuáticas, la variación en el espacio y el tiempo del calentamiento solar debido a la inclinación de la Tierra crea desequilibrios energéticos estacionales en los hemisferios. El hemisferio que recibe más radiación directa (durante los meses de verano) experimenta un calentamiento radiactivo neto (más energía se gana del sol que lo que se pierde hacia el espacio). Al mismo tiempo, el hemisferio que está en invierno experimenta un enfriamiento radiactivo neto. Como parte de una compensación global, el calor es transportado de las áreas más cálidas hacia las más frescas por las corrientes oceánicas y de vientos. Ya que las áreas con exceso o déficit de calor cambian a través del año, como en el ejemplo de la brisa marina, también deben cambiar la dirección del transporte. La Figura 3 muestra las direcciones promedios de vientos superficiales en baja altitud durante las estaciones deverano y el invierno. Tal como se indicó anteriormente, los climas dominados por los monzones experimentan los cambios estacionales del viento más pronunciados, lo que indica un pronunciado efecto tierra-mar. En Asia del Sur, por ejemplo, la estación de lluvias, que típicamente empieza en Junio, está precedida por casi dos meses de temperaturas ardientes, refrescadas solamente con el inicio de las lluvias de verano aportadas por los vientos provenientes de suroeste. El pico de la estación seca es en Enero, que es marcado por vientos frescos y secos provenientes del noreste y que soplan por la mayor parte de la región.

El Monzón en la India y Bangladesh

El comprender los mecanismos que impulsan los patrones globales de clima nos lleva a preguntarnos "¿qué estuvo mal?" cuando se originan condiciones anómalas. Cuando los períodos de sequía o inundación exceden lo que normalmente se espera, es posible que las fuerzas impulsoras del clima hayan sido o suprimidas o reforzadas de alguna manera. Anticipar las anomalías ayuda a mitigar sus impactos.

Como con cualquier fenómeno meteorológico, especialmente uno que demuestra una tendencia periódica (cíclica o recurrente), durante siglos se ha intentado pronosticar el monzón. De hecho, se ha tratado de predecir el comportamiento del monzón con base a correlaciones de características climáticas observadas desde finales del siglo 19, cuando Blanford emitió la hipótesis de que la cubierta de nieve en el Himalaya afectaba directamente el clima regional (3).

Sin embargo, antes de hacer cualquier pronóstico, debe conocerse el fenómeno en sí. En el caso del monzón de la India, qué observar en el período que lleva a la aparición del monzón lo mismo que durante el mismo monzón activo son componentes vitales para comprender la naturaleza física del fenómeno

En los meses previos al inicio esperado de la estación de lluvias, el Departamento Meteorológico de la India predice la fecha de presentación y el potencial de precipitación del monzón usando un modelo estadístico que evalúa 16 condiciones "precursoras", que indican la fuerza potencial de la circulación monzónica (4). De los 16 parámetros usados, 6 tienen que ver con condiciones de temperatura, 3 con valores de campo del viento o presión, 5 con anomalías de la presión, y 2 con la cubierta de nieve. Aparentemente, los más importantes son: 1) el promedio durante el mes de Abril en que el dorsal de 550 mb se encuentra centrada sobre la longitud 75 E; 2) las temperaturas mensuales promedios sobre el sub-continente de la India (los promedios de Marzo y Mayo en diferentes localidades); y 3) las condiciones de El Niño/Oscilación del Sur (ENSO). Estudios independientes han demostrado que estos parámetros tienen una alta correlación separados de otros campos, y frecuentemente se usan separadamente para hacer pronósticos no oficiales (5).

Una vez que ha iniciado la estación, se intenta pronosticar la precipitación diaria observando y prediciendo las longitudes de períodos "activos" y "de descanso". Estos son fases que ocurren naturalmente en el monzón, que duran de 5 a 7 días, identificados por fluctuaciones en el patrón típico. Das (6) identificó varias características asociadas con la fase activa, que trae lluvias a las Planicies del Norte de la India y su costa occidental. Entre ellas se encuentran depresiones tropicales en la Bahía de Bengala, una corriente en chorro a bajo nivel a lo largo de la costa oriental de África, y las variaciones en el mínimo monzónico (el área de baja presión que se desarrolla sobre la India durante la estación monzónica de verano). La Figura 4 representa un típico monzón activo (7)

Planificando la Agricultura para el Monzón en la India

Es vital conocer el clima local para asegurar una agricultura sostenible en una región. Las limitaciones climáticas son un fuerte indicador del potencial agronómico y se pueden usar para determinar los cultivos más apropiados para un región, ya que la precipitación y las temperaturas son las dos principales variables que afectan el tipo de cultivo y su producción.

La planificación es especialmente crítica en regiones monzónicas que experimentan estaciones claramente húmedas y secas. La humedad del suelo antes del inicio de la estación de lluvias es mínima, una situación complicada por el calentamiento previo y las altas pérdidas por evaporación. Excepto en los lugares donde se dispone de riego, la siembra está restringida al inicio de la estación de lluvias.

En la India, el establecimiento del monzón del suroeste (cuando se han establecido los vientos dominantes cargados de agua) para un área particular se espera en Junio o Julio, dependiendo de su localización (fig. 5). La mayor concentración de agricultura no irrigada existe en el Oeste y en el Sur, donde se siembra oleaginosas, granos y algodón, y en el Este, donde gran parte del arroz que se cultiva depende de las lluvias. Estos cultivos sufriría si se retrasa, o empieza débil, el inicio de la estación de lluvias, y podrían ser muy afectadas si se suspenden por un largo período las lluvias monzónicas. También, si el monzón del suroeste se retira de la región antes de lo esperado, los cultivos sembrados tardíamente sufrirían durante las etapas de llenado debido a la falta de humedad. Y a la inversa, un retiro tardío, si acompañado de lluvias, puede ser perjudicial para las cosechas en maduración, especialmente algodón.

Pero, una fuerte circulación monzónica puede ocasionar inundaciones, especialmente en las cuencas de los ríos Ganges e Indus. Bangladesh ocupa la mayor superficia de lo que se considera las Bocas del Ganges, con otros ríos importantes (principalmente el Brahmaputra y el Meghna) convergiendo dentro de sus fronteras. Rao (8) demostró que la India oriental y Bangladesh son las áreas menos propensas a la sequía, lo que indica consistencia del monzón en la región. De hecho, todos los años se espera un cierto nivel de inundación, y los patrones locales de siembra de arroz dependen de la abundancia estacional.

La Meteorología (Ciencias de la Tierra)

La Meteorología

Cuando el hombre se hizo transeúnte habitual de los espacios atmosféricos, se vió obligado a estudiar científicamente el comportamiento de la capa gaseosa que envuelve a la Tierra. Por esta razón, los grandes avances en meteorología siempre han ido de la mano con el desarrollo de las actividades aeronáuticas y aeroespaciales.

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El tiempo y el clima constituyen factores ambientales relacionados con la dinámica atmosférica y, en mayor o menor grado, influyen sobre todas las actividades humanas. Probablemente, los elementos atmosféricos más importantes para el hombre y todos los seres vivos, estén representados por el aire que respiramos, y la energía solar y la lluvia que sostienen todos los cultivos. Estos aspectos nos resultan tan familiares, que los temas referidos al tiempo y al clima son la base de las más comunes conversaciones cotidianas; quizá, por ser tan obvias y naturales, las relaciones de los seres vivos y los mencionados factores atmosféricos son tratadas, frecuentemente, de una manera superficial y pocas veces se profundiza en su estudio y comprensión.

Sin embargo, en los años más recientes los problemas relacionados con el aumento de la población mundial, la contaminación ambiental y la crisis energética, han llevado al surgimiento de un nuevo enfoque de las investigaciones atmosféricas, orientado a concebir la envoltura gaseosa de nuestro planeta como un sistema, en el cual, los procesos de transferencia de energía, así como de masas de aire y de agua, son considerados como recursos naturales potenciales, los cuales, manejados racionalmente, pueden ser fuente de inagotable bienestar para la humanidad.

El aprovechamiento de los recursos atmosféricos debe estar, necesariamente, basado en un conocimiento cada vez más profundo y exacto de los procesos atmosféricos, que permita aprovechar elementos tales como la raciadión solar, energía eólica, agua meteórica, etc., así como resguardar al hombre y a sus obras de las fuerzas destructoras que, con frecuencia, pueden desatarse en la atmósfera; a la vez que mejorar la comprensión que tenemos acerca de cómo el comportamiento, salud y actividades humanadas están relacionadas con las condiciones atmosféricas. Bajo estos apremios, la meteorología y la climatología ingresan a las filas de las llamadas ciencias del medio ambiente.

La palabra meteorología proviene de la raíz 'meteoro' y el conocido sufijo 'logos'. La expresión meteoro es de origen griego y signfica algo fugaz, efímero o de corta duración. Bien es sabido que estos adjetivos se pueden aplicar perfectamente a los fenómenos atmosféricos: lluvia, viento, nubes, relámpagos, etc., son todos fenómenos en constante evolución o cambio; un estado atmosférico determinado puede dar paso a otro diferente, en pocos minutos; esta es precisamente la principal característica de lo que conocemos como tiempo meteorológico(o, simplificando, el tiempo), es decir, el estado de la atmósfera en un momento y lugar determinado. La meteorología es, pues, la ciencia del tiempo atmosférico.

La palabra climatología tiene su origen en la raíz 'clima', la cual, en principio, se expresó como clina, es decir, inclinación. También en este caso fueron los antiguos griegos los que crearon el término en cuestión. Específicamente el sabio Aristóteles, observó, en las latitudes medias, que las diferentes situaciones meteorológicas promedio se sucedían a lo largo del año en estrecha relación con la variación de la inclinación de los rayos solares, debido al movimiento aparente anual del sol; lo que hoy se conoce como variación anual de la altura del sol. Por esto denominó climatología al estudio sistemático de esos estados atmosféricos promedio, más constantes o prevalecientes en su sucesión que los fenómenos meteorológicos individuales.

Los cultivos pueden racionalizarse en gran medida si se aplican los conocimientos que proporciona la agrometeorología.

Meteorología y climatología son, entonces, las ciencias fundamentales de la atmósfera. Sin embargo, en la actualidad estos conceptos tan genéricos no son suficientes; el grado de evolución y avance de todas las ciencias ha originado ramas y subramas en la mayoría de ellas; de modo que en la meteorología y climatología modernas pueden diferenciarse varias "especialidades", entre las cuales destacan meteorología sinóptica, dedicada al esttudio de los fenómenos atmosféricos a gran escala, por medio de mapas especiales, con el objetivo fundamental de realizar los pronósticos meteorológicos; la meteorología aeronática; la meteorología agrícola o agrometeorología, la biometeorología, etc.

Algunos autores consideran a la climatología como una rama más de la meteorología, basándose en el hecho, por demás innegable, de que resulta imposible estudiar el clima de cualquier lugar si previamente no se realizan los estudios meteorológicos correspondientes, es decir, las observaciones meteorológicas. Enfocada desde este punto de vista, la climatología no sería más que una meteorología estadística. Sin embargo, en los últimos decenios, la climatología ha realizado avances hasta cierto punto independientes, superando su tradicional enfoque descriptivo y perfilándose como una ciencia con personalidad propia, basada en la idea de que "el clima es algo más que una sucesión de estados del tiempo", reconociéndose en esta expresión la importancia que tienen factores geográficos como la orografía, las masas oceánicas, etc., en la configuración del concepto de clima.

Otro aspecto importante a considerar en las investigaciones atmosféricas es la escala a la cual se aborda el estudio de un determinado fenómeno o situación meteorológica. La escala comprende las dimensionestiempo y espacio, permitiendo diferenciar tres ramas meteorológicas fundamentales: macrometeorología, mesometeorología y micrometeorología.

Sin embargo, es conveniente señalar que a pesar de hablarse de divisiones, ramas y escalas temporoespaciales, la atmósfera es una sola y las masas de aire, actores principales en estos escenarios, no tienen fronteras ni obedecen otras leyes que aquellas que gobiernan a los fluidos y su mecánica.

De aquí que para lograr una adecuada observación y vigilancia se haya tenido que organizar un complejo sistema internacional denominado la Vigilancia Meteorológica Mundial, coordinado y supervisado por una agencia especial de las Naciones Unidas, denominada Organización Meteorológica Mundial(enlace externo) (OMM - en inglés WMO(enlace externo)).

La Vigilancia Meteorológica Mundial está integrada por las redes de observación meteorológica de la mayor parte de los países del mundo y se ocupa de recabar los datos atmosféricos por medio de instrumentos especiales situados en las estaciones meteorogológicas, las cuales pueden ser de diferentes tipos y categorías, para luego diseminar estas informaciones entre todos los países miembros de la OMM, con la finalidad de que estos puedan elaborar los pronósticos meteorológicos y realizar distintos tipos de investigaciones acerca del tiempo y del clima.

Entre los grandes problemas atmosféricos globales cuya investigación deben abordar los meteorólogos hoy en día, destacan aquellos relacionados con la destrucción de la capa de ozono estratosférico, el efecto invernadero, la acidificación del medio ambiente y las desastrosas sequías e inundaciones asociadas al fenómeno conocido como "El Niño".