De un modelo de 7 km a AMM15, y de vuelta a Copernicus
Las previsiones oceánicas de la Met Office para la plataforma del noroeste de Europa vienen de lejos: en 2019 el sistema llevaba más de 15 años proporcionando productos, basado en FOAM, sus Forecasting Ocean Assimilation Models. Estos mares son en su mayoría poco profundos y de fuerte marea, con mucha actividad de pesca, petróleo, gas y energías renovables, y sus costas están expuestas a inundaciones por mareas altas, oleaje y mareas meteorológicas. Durante 8 años, las previsiones entregadas a Copernicus Marine y a los proyectos anteriores a él procedieron de AMM7, un modelo con una malla de 7 km. Reproducía la circulación a gran escala de la plataforma, pero no sus pequeños remolinos, sus chorros frontales ni sus mareas internas.
AMM15, el Atlantic Margin Model a 1,5 km, lo desarrollaron la Met Office y el National Oceanography Centre en el marco de su Joint Weather and Climate Research Programme, y lo presentaron Graham y sus colegas en febrero de 2018. El paso fue costoso: unas 15 veces más celdas de agua que AMM7, y unas 400 horas-nodo al día frente a 20. Una pasada de 30 años sin asimilación de datos mejoró el estado medio en general, más fuera de la plataforma que sobre ella, y dejó en gran parte sin cambios los sesgos del mar del Norte. Los autores advirtieron de que una malla horizontal más fina no bastaría por sí sola para traer mejoras en todo el dominio.
Dos años de pruebas, 2016 y 2017, ejecutadas junto a AMM7, sirvieron para decidir si seguir adelante, y las previsiones de AMM15 en tiempo real empezaron a principios de noviembre de 2018. Tonani y sus colegas describieron ese primer sistema en 2019: una previsión a 6 días, forzada por el IFS del ECMWF a petición de Copernicus Marine, calculada en unas 4 horas en 48 nodos del Cray XC40 de la Met Office. El documento de calidad del producto registra el acoplamiento a un modelo de oleaje como una actualización científica en septiembre de 2020.
Luego llegó una interrupción. El consorcio que dirigía la Met Office, con la Agencia Federal Marítima e Hidrográfica de Alemania (BSH), el National Oceanography Centre y el Plymouth Marine Laboratory, abandonó el servicio Copernicus, y desde noviembre de 2023 el producto del mismo nombre fue una extracción del sistema del centro de producción IBI, mientras la Met Office ofrecía AMM15 a través de su propio UK Marine and Climate Advisory Service. En noviembre de 2025 el sistema de la Met Office volvió con un nuevo consorcio, con una previsión a 7 días; Copernicus cita ahora a la BSH al frente, con la Met Office, el Plymouth Marine Laboratory y Hereon. El documento de calidad lo califica de similar al sistema disponible antes de noviembre de 2023, e indica que un estudio interno financiado por Copernicus encontró aquel mejor en mareas y temperatura del mar que la extracción de IBI, y comparable en lo demás.
La ciencia: la marea en las ecuaciones
AMM15 es una configuración regional de NEMO v3.6 (Nucleus for European Modelling of the Ocean), el código oceánico que también está detrás de la circulación de SMOC, ajustado aquí para un mar dominado por la marea. Las mareas son la principal fuente de variabilidad en la mayor parte de la plataforma, por lo que el modelo tiene una superficie libre no lineal: sus capas se estiran y se comprimen cuando el agua sube y baja. Las escalas de tiempo cortas de una marea obligan a dividir el cálculo en dos: el flujo promediado en la vertical avanza aproximadamente cada 3,5 segundos y el resto cada 60 segundos. La fricción en el fondo marino sigue una capa logarítmica, y la mezcla vertical, un esquema de turbulencia de escala de longitud genérica.
La marea se calcula en el modelo, no se le añade. Entra de dos maneras: a lo largo de los contornos abiertos, como 11 componentes (M2, S2, N2, K2, K1, O1, P1, Q1, M4, MS4, MN4) de la solución TPXO7.2 a 1/12°, y como marea de equilibrio. A partir de ahí se propaga por la plataforma mediante la propia física del modelo, sobre la batimetría de 2015 de EMODnet, llevada de la marea astronómica más baja al nivel medio del mar. SMOC funciona de otro modo: añade una marea promediada en la vertical procedente de FES2014 a una circulación calculada sin ella. En AMM15, marea y circulación salen de las mismas ecuaciones como una sola corriente.
El modelo calcula en una malla rotada, con su polo desplazado para que un falso ecuador cruce el dominio y las celdas mantengan aproximadamente el mismo tamaño de sur a norte. Los artículos y el documento de calidad dan unos 1,5 km en ambas direcciones; el manual del producto da 1/60°. El producto lo entrega interpolado sobre una malla regular de 1/33° en longitud por 1/74° en latitud, unos 2 km por 1,5 km a 50°N. Es más fina que el radio interno de Rossby en la plataforma, del orden de 4 km, por lo que los remolinos y los frentes pueden calcularse con solo un poco de viscosidad añadida. En la vertical tiene 51 niveles que siguen el fondo marino, desde unos 0,3 m de espesor en aguas someras hasta 99 m en las más profundas, interpolados sobre 33 profundidades estándar.
El océano está acoplado en ambos sentidos con el modelo de oleaje WAVEWATCH III v4.18, cada hora. El oleaje actúa sobre la corriente mediante tres términos: la tensión sobre el agua, modificada por el crecimiento y la disipación del oleaje; la fuerza de Stokes-Coriolis en la ecuación de cantidad de movimiento; y una rugosidad de la superficie del mar que depende de la altura de las olas. El modelo de oleaje, a su vez, percibe la corriente superficial. La propia corriente superficial es el primer nivel del modelo, sin interpolar: 1 m de espesor donde el mar tiene más de 50 m de profundidad, menos en el resto. No se le añade deriva de Stokes, a diferencia de la corriente total de SMOC, que suma la circulación, la marea y la deriva de Stokes. No contiene el pequeño desplazamiento neto del agua hacia delante al paso de las olas.
Cómo se calcula una pasada
Se hace una pasada al día, de las 00 UTC. Empieza con dos ciclos de análisis sobre los dos días anteriores, de 48 a 24 horas antes y de 24 horas antes hasta el inicio, y después calcula la previsión a 168 horas. En cada ciclo, el modelo se ejecuta primero durante un día y se compara con las observaciones en el momento en que se hicieron; NEMOVAR, un esquema 3D-Var, calcula después correcciones de temperatura, salinidad, velocidad y altura de la superficie del mar, mantenidas en equilibrio dinámico; una última ejecución las introduce gradualmente. El análisis de 24 horas antes inicia la pasada del día siguiente, y la amplia ventana deja entrar observaciones que llegan tarde.
El sistema asimila la temperatura superficial del mar medida por barcos, boyas de deriva y boyas fondeadas y por satélites (AVHRR, SEVIRI, VIIRS, AMSR2); perfiles de temperatura y salinidad de flotadores Argo, planeadores submarinos y otros instrumentos; y la anomalía del nivel del mar a lo largo de la traza de los altímetros de Cryosat, AltiKa, Jason-3, Sentinel-3 y Sentinel-6. A la altimetría y al modelo se les retira la marea antes de calcular las correcciones, y después se vuelve a añadir, de modo que la marea sigue siendo la del propio modelo. No se asimila ninguna corriente medida: las velocidades solo cambian por su equilibrio con los demás campos, y los radares HF usados en la validación quedan fuera del análisis.
Sobre el mar, el Unified Model global de la Met Office impulsa el sistema, con sus campos horarios y trihorarios aplicados directamente como flujos. AMM15 está anidado en un solo sentido: en su borde atlántico, el modelo global ORCA12 de la Met Office a 1/12° aporta temperatura, salinidad, altura de la superficie del mar y corrientes integradas en la vertical, y en su borde báltico, el modelo del mar Báltico de Copernicus aporta temperatura, salinidad y corrientes integradas en la vertical. Los caudales de los ríos proceden de una climatología diaria de datos de aforo promediados en 1980–2014, con otra más antigua para grandes ríos que no figuran en ella, a lo largo de las costas francesa y noruega, por ejemplo. Son caudales típicos de la fecha, no los del día.
Copernicus Marine tiene como objetivo las 12:00 UTC para la publicación diaria; la corriente superficial horaria se ha visto publicada aproximadamente entre las 08:50 y las 10:15 UTC, con los dos días de análisis reescritos y la previsión anterior sustituida. Las medias diarias sobre 25 horas, que eliminan la marea, y los campos de superficie cada cuarto de hora están junto a los horarios, con un archivo móvil de dos años. El modelo calcula aproximadamente de 45°N a 63°N y hasta unos 20°W; el rectángulo distribuido es algo menor, de 46°N a 62,74°N y de 16°W a 13°E, en 958 × 1240 puntos, unos 724.500 de ellos de agua. Todos los puntos de malla del Báltico y del Kattegat al sur de 57,25°N están enmascarados.
En el mar
AMM15 cubre el canal de la Mancha y el estrecho de Dover, el mar del Norte hasta más allá de las Shetland, el mar de Irlanda y el canal de San Jorge, el mar Céltico, las aguas alrededor de Bretaña, el oeste de Irlanda y de Escocia, el estrecho de Pentland, el Skagerrak y el golfo de Vizcaya solo hacia el sur hasta 46°N: la península ibérica y el Mediterráneo quedan fuera. Su malla dibuja más de estas aguas que una global: en un cuadrado de ±0,08° alrededor del Raz Blanchard, también llamado paso de Alderney, la malla de 1/12° de SMOC tiene 4 puntos de agua y la de AMM15 tiene 60, según midió Saily WR en noviembre de 2026. Eso es más detalle, y en él puede aparecer una corriente más fuerte; ninguna de las dos cosas demuestra que la corriente sea correcta.
La validación de los productores, sobre 2022 y 2023, es más sólida en la marea como altura de agua. En 146 mareógrafos de costas abiertas, el principal componente semidiurno, M2, tiene una diferencia mediana de amplitud del 0,22 % (0,26 cm, con una diferencia cuadrática media de 9,54 cm para una amplitud mediana de 128,77 cm) y una diferencia mediana de hora de 8,2 minutos, con una diferencia cuadrática media de unos 21 minutos. Los mayores errores de hora los encuentran en la bahía Alemana, donde los bajos y un punto anfidrómico cercano dificultan situar la fase, y en el Skagerrak y el Kattegat, donde las mareas son pequeñas. Estas cifras hablan de la subida y la bajada del mar, no de su corriente.
La corriente en sí es más difícil de comprobar: los productores califican las corrientes modeladas de muy difíciles de evaluar, por falta de datos, y las dejan fuera del resumen de sus resultados. La comparan con tres sistemas de radar HF. En la bahía Alemana, la correlación es de alrededor de 0,9 para las corrientes de marea y de 0,7 para el flujo residual; en el Skagerrak, el flujo residual sale mejor que la pequeña marea; frente a Bergen, en la fosa noruega, la correlación es baja en ambos casos. Tonani y sus colegas encontraron la corriente de marea de AMM15 más cercana que la de AMM7 a los radares de la bahía Alemana en marzo de 2017, con una diferencia cuadrática media menor en todo el alcance de los radares. Ninguno de estos radares está en el canal de la Mancha, en el mar de Irlanda ni frente a Bretaña, así que estas cifras dicen poco sobre la corriente en un paso de marea concreto.
Cerca de la costa, el modelo tiene sus propios límites. NEMO 3.6 no puede cubrir y descubrir, por lo que se impone una profundidad mínima de 10 m: hay agua en el modelo donde el fondo realmente queda en seco, y la propagación de la marea es errónea en esas profundidades. El manual del producto desaconseja usar los campos directamente donde grandes áreas tienen menos de 10 m de profundidad, y nombra el mar de Frisia; el artículo de la configuración añade la costa de East Anglia, el canal de Bristol, la bahía de Morecambe y el estuario de Solway. Una crecida de un río no está en la previsión, y una malla de unos 2 km no puede dibujar el remolino tras una roca: Tonani y sus colegas escriben que los procesos costeros no están totalmente resueltos. En un paso supeditado a la marea o cerca de tierra, los atlas de corrientes de marea y los derroteros siguen siendo la referencia.
AMM15 en Saily WR
Saily WR toma la corriente superficial horaria de AMM15 del almacén público de Copernicus Marine, en su propia malla, de H+0 a H+168 de la pasada de cada día. Un servidor descarga cada nueva pasada en cuanto se publica, y la página Datos muestra en directo en qué pasada de AMM15 está la aplicación, su horizonte y el rectángulo que cubre. Como exige la licencia de Copernicus Marine, los datos se acreditan allí donde se muestran: «E.U. Copernicus Marine Service Information (CMEMS)».
No hay nada que elegir: dentro de sus aguas, una ruta navega por sí sola en AMM15, sobre SMOC. Más allá de H+168, o donde ninguno de los cuatro puntos de AMM15 que rodean la ruta tiene agua, la ruta toma SMOC. Una celda de la malla que toca tierra conserva AMM15, tomada solo de sus puntos con agua: la ruta solo pasa a SMOC, en una malla mucho más gruesa, en un puerto o un paso que AMM15 no ve.
En el borde del dominio, a 46°N sobre todo, la ruta pasa de una corriente a otra sin transición, así que la corriente que encuentra puede dar un salto ahí. El resumen de la ruta nombra cada corriente que ha atravesado, en orden, por ejemplo «AMM15, luego SMOC»; en una ruta navegada en varias, la tabla de ruta, en pantalla e impresa, nombra la fuente de cada tramo, y el CSV tiene una columna «Fuente de la corriente». En el mapa de enrutamiento, la capa Corriente muestra AMM15 dentro de sus aguas y la corriente global a su alrededor.
Si Copernicus deja de publicar, la última pasada sigue en uso mientras sus pasos cubran la hora, aunque tenga días. En una travesía larga, cuyo paso de tiempo dura horas, un tramo mantiene un único valor de la corriente en toda su longitud aunque la marea cambie aproximadamente cada 6 horas, por lo que el tiempo ganado con una corriente fuerte puede estar sobrestimado. Con viento muy flojo contra la corriente, una ruta también puede detenerse antes de llegar a su destino. Y Saily WR no ha comparado la corriente de AMM15 con observaciones: nada aquí indica que una ruta navegada en ella esté más cerca de la realidad que una navegada en SMOC.
Fuentes
- AMM15: a new high-resolution NEMO configuration for operational simulation of the European north-west shelf, Graham et al., Geoscientific Model Development (2018)
- The impact of a new high-resolution ocean model on the Met Office North-West European Shelf forecasting system, Tonani et al., Ocean Science (2019)
- Product User Manual for NWSHELF_ANALYSISFORECAST_PHY_004_013, issue 3.0, Copernicus Marine Service (2025)
- Quality Information Document for NWSHELF_ANALYSISFORECAST_PHY_004_013, issue 3.0, Copernicus Marine Service (2025)
- Atlantic - European North West Shelf - Ocean Physics Analysis and Forecast, Copernicus Marine Service (2026)
- Currents, 2D, hourly: la entrada del conjunto de datos en el catálogo, Copernicus Marine Service (2026)
- North West Shelf – Monitoring Forecasting Centre (NWS MFC), Copernicus Marine Service (2026)
- Póster del NWS MFC: el consorcio NOWMAPS, Copernicus Marine Service (2023)
- Met Office marine data service, Met Office
- Product User Manual for GLOBAL_ANALYSISFORECAST_PHY_001_024, issue 2.4, Copernicus Marine Service (2026)
- Service commitments and licence, Copernicus Marine Service (2026)