Motivation

Twenty five years ago I had no idea I would want to write about weather service operations and their common problems. I was a recent PhD with an interest in research and some teaching. I was interested in tropical meteorology however, and had spent 3 months in India on various occasions as part of my dissertation research, and had visited several other weather service offices in other countries. But I clearly didn’t know very much about how weather services operated, including our own National Weather Service (NWS).

As part of my dissertation research I had visited various offices of the India Meteorological Department and had see their national forecast office in New Delhi. I had also visited a few other forecast offices in Germany and the Dominican Republic, but did not focus on the actual operations of these.

My first major realization that some National Meteorological Services (NMS’s) might be less than optimally developed arose during the preparations for and after the 1990 SWAMP experiment where I was involved in setting up a simple pilot balloon network in northern Mexico. This activity, which required close collaboration with the Mexican Weather Service  – Servicio Meteorologico Nacional (SMN) and their local meteorological synoptic reporting stations (known as “observatories”), made me aware of the practical problems of running an observing network. Then, when it came time to show the usefulness of the data that had been collected, this was not such a simple task for us (“me”) to do for the staff of the SMN.   The pace of field research activities in Latin America picked up, and instead of learning my lessons – and escaping from the growing complications of field work, I found myself trying to solve problems associated with different weather services rather than accepting that the state of affairs was the best that might have been expected. The technology of the meteorological profession has seen many advances since 1990, but the underlying challenges related to the operation of NMS’s remains nearly the same.

There are several key reasons why I decided to develop my experiences and training materials into a more formal presentation. Much of the material in the current document is based on lectures I have given over the years, mostly in foreign countries as part of short courses for a mix of NMS and university personnel. The feedback I received from the students has encouraged me to develop this material more formally, though it has taken far too long to help many of the individuals who might have benefited from it . The obvious need for such material was apparent from working in developing countries where resources, both financial and human, can be very limited, yet the benefits of good meteorological forecasts might be very high. In more recent years, I have come to realize that many of the problems faced by NMS’s in developing countries are also found in “developed” countries. However, the main motivation for developing this book is to help the development of meteorological services in the developing world[1].

A second motivation for organizing this material into a formal arrangement is the general lack of such material available to students in the United States at any level. Meteorology programs in the US do not focus on the operation of the US NWS in its entirety. Some courses may focus on some aspects of observations and analysis, some on instrumentation and observations, and some deal with forecasting procedures. Virtually no courses actually discussES how an NMS is organized, how the decisions are made as to how many forecast staff members or observations are needed – or what kinds of measurements are needed to forecast the weather.   Few students understand the overall conceptual organization of an NMS and the many constraints under which they might operate. US meteorology students who are exposed to observations, forecasting procedures and the likes, invariably use what is available to US NWS forecasters. Courses that relate to other regions, outside of the US, are usually specialized (elective) courses like tropical meteorology. Even in these courses the focus will likely be on the theoretical aspects of the subject, with very limited exposure to the details of how a meteorological service might function in other parts of the world. Weather Service functioning and the generation of routine “data” is left to operational services – not the university community.

Leaving Met Service operations to met service personnel leads to a variety of well-known problems. The main problem is one known as “R2O” (research-to-operations) – that of converting a research finding into an operational practice that improves forecasts. Even within Government research laboratories in the US, where research may be funded specifically to improve forecasts, making a new procedure useful for operational forecasting activities can be a lengthy and marginally-successful effort. In most countries, where a university research community may be nearly divorced from Government forecasting institutions, it may be even more difficult to connect academic research to daily forecasting.

Universities in many parts of the world, being centers of academic thought, have a certain measure of independence that creates mistrust from the perspective of Governmental organizations. University researchers may look down on the relatively poorly educated staff of NMS’s, while the NMS staff may hold the view that university faculty have little perception of reality and fail to tackle the important forecasting problems the NMS must face every day. (These differences in perception between university and governmental agencies hold true for many other fields.) Though this “disconnect” between research and operations may not be significant in many countries, we have heard enough comments throughout the years to believe that it is a frequent situation.

Leaving forecasting research to the NMS’s implies that these institutions have an adequate number of suitable personnel to carry out such work – which is very often not the case. Those staff oriented towards research may not have the required background to benefit from ongoing research from others in the field, for example researchers in other countries. One example of this is the ability to access international conferences and journals. Most meteorological conferences take place in English, without simultaneous translation. Most meteorological journals are published in English, though some appear in Chinese, Japanese, French and German, as well as in other languages. But without a reasonable English background much of the world’s meteorological literature, conferences and even websites are unavailable to non-English speaking countries.

Many university faculty members may have moderate to good English skills, whereas NMS staff, may have a lesser need to communicate within their offices in English (except for the Aviation community). Thus the university faculty may tend to serve as the main communicators with the rest of the world on meteorological topics, and the NMS staff members may receive only a small percentage of this knowledge from their university personnel.

In many countries, even in universities that have programs related to the atmospheric sciences, access to the relevant journals may be unavailable. Library subscription rates for journals are commonly too high for institutions in developing countries to afford, and hard-copy back issues are always sought. In principal, electronic access to journals will become more widespread in the future, but it still remains an important limitation in many countries. Of course, to read the articles and extract key pieces of information takes an English background, knowledge of the subject, and lots of time for this background development – all viewed as a luxury by many institutions.

When Meteorological services are left to themselves to improve their lot, they tend to seek their information from the most convenient sources. Not surprisingly, the private sector is readily available to provide the needed services – at a price. The NMS’s problem becomes one of deciding what they really need from the wide spectrum of services and products available. For there is never a large enough budget for everything. And how to make the right choices is not taught anywhere. The challenges of deciding what an NMS needs and how to get it is discussed in Ch xxx-xxc.

We have heard very many complaints about how various weather services were operating, yet such complaints rarely arrive at the director’s desk. Maintaining a motivated staff is a key challenge for every meteorological service. Some ideas related to this topic are presented in Chapter xxxv.

About this book

This guide is far from an authoritative consensus on recommendations for building and operating an ideal meteorological service in developing countries.   It is one individual’s perspective of some of the key issues involved in Met Service operations, based on experience in perhaps 20 countries over more than 30 years.   However, given the lack of any such guides and the need to make some of the concepts more widely known, the author felt that something was needed. And although the text often refers to “we” – referring to input over the years the author has had from very many sources, the author is really responsible for any mistakes or false impressions expounded upon in the text.

There are some very definite advantages to writing a book and distributing it yourself. The most important advantage is that you are free to say what you want. In a formal scientific publication, scrutinized by external reviewers, you must strip all opinion from your manuscript and minimize speculation and unsubstantiated statements. You cannot embellish your text with individual experiences, and you must be as succinct as possible. To a certain degree you will be discredited if you criticize other researchers, and you may want to go to great lengths to cite the works of others, lest they be your reviewers and give you grief in your manuscripts or in later research proposal submissions.

This text is a distillation of many aspects of the author’s research career. But it is more than that. I have come to believe that education is the most critical aspect of any subject, and that developing a broad background is essential to the future well-being of the earth and its environment. The topics of this book are important, but there is more to managing the earth wisely than discussed in this book. Those wishing perspectives on some topics the author feels are important can peruse the author’s personal web pages.

The requirements needed for a good formal scientific publication tend to make the material difficult to read for non-scientists. The material must be written concisely, and it cannot be a comprehensive overview of a subject. Review articles are written to provide an overview of certain topics, but are littered with innumerable citations, most of which will not be accessible to the intended readership of this book. For this reason, this book, as with most textbooks, does not have citations imbedded within the text.

This guide is written to be easy to read, rather than comprehensive with extensive documentation. I trust that the reader will understand that readability and a certain degree of brevity has been favored over exhaustive detail. The goal is to make the material interesting to read by most NMS staff, from observers at a remote surface station to the NMS Director. My view is that a simple document that is read by many will have more impact than a comprehensive document that is read by few.

[1] “Developing countries” is used throughout to refer to countries below some level of per capita income. Just where this boundary lies is arbitrary – in some sense all countries are developing. “Developing” also refers to an economic condition – many developing countries have a social order and norms of living that “developed” countries seek to emulate.

Hace veinticinco años no tenía idea de que escribiría algo sobre las operaciones de los servicios meteorológico sus problemas comunes. Yo era un doctorado reciente con un interés en la investigación y algo de experiencia enseñando. Yo estaba interesado en la meteorología tropical y había pasado 3 meses en la India en varias ocasiones como parte de mi investigación de tesis, y había visitado varias otras oficinas de servicio meteorológico en otros países. Pero claramente al principio no sabía mucho sobre cómo funcionaban los servicios meteorológicos, incluyendo nuestro propio (USA) Servicio Nacional de Meteorología (NWS).

Como parte de mi investigación de tesis, había visitado varias oficinas del Departamento Meteorológico de la India y había visto su oficina de pronóstico nacional en Nueva Delhi. También había visitado algunas otras oficinas de previsión en Alemania y la República Dominicana, pero no me concentré en los aspectos operativos de éstos.

La primera vez que me di cuenta de que algunos servicios meteorológicos no tenían un desarrollo óptimo surgió durante los preparativos y luego al final  del experimento SWAMP en 1990, donde participé en la creación de una simple red de globos piloto en el norte de México. Esta actividad, que requirió de una estrecha colaboración con el Servicio Meteorológico Nacional (SMN) de Mexico y sus estaciones locales de información sinóptica meteorológica (conocidas como “observatorios”), me hizo conocer los problemas prácticos del funcionamiento de una red de observación. Entonces, cuando llegó el momento de mostrar la utilidad de los datos que se habían recogido, no fue muy fácil para nosotros poder mostrar esta utilidad al personal del servicio meteorológico.  El ritmo de las actividades de investigación  en América Latina se aceleró y, en lugar de aprender mis lecciones, y escapar de las complicaciones asociadas con el trabajo de campo, me encontré tratando de resolver problemas asociados con diferentes servicios meteorológicos en lugar de aceptar que el estado de cosas era lo mejor que se podia esperar. La tecnología de la profesión meteorológica ha visto muchos avances desde 1990, pero los desafíos relacionados con el funcionamiento de los NMS siguen siendo casi los mismos.

Hay varias razones principales por las que decidí presentar mis experiencias y materiales de capacitación en una presentación más formal. Gran parte del material en el documento actual se basa en conferencias que he dado a lo largo de los años y  cursos cortos, principalmente en países extranjeros, a una mezcla de personal de los NMS. La retroalimentación que recibí de los estudiantes me ha animado a desarrollar este material de manera más formal, aunque tal vez ha pasado bastante tiempo para ayudar a muchas de las personas que podrían haberse beneficiado de esta información. La necesidad obvia de este tipo de material era evidente al trabajar en países en desarrollo donde los recursos, tanto financieros como humanos, pueden ser muy limitados, pero los beneficios de las buenas previsiones meteorológicas podrían ser muy altos. En años más recientes, me he dado cuenta de que muchos de los problemas a los que se enfrentan los NMS en los países en desarrollo también se encuentran en los países “desarrollados”. Sin embargo, la principal motivación para desarrollar este libro es ayudar al desarrollo de servicios meteorológicos en los países en via de desarrollo. Los “países en via de desarrollo” se utilizan en todas partes para referirse a países que están por debajo de algún nivel de ingreso per cápita. Justo donde está esta frontera es arbitrario – en cierto sentido todos los países se están desarrollando. “Desarrollar” también se refiere a una condición económica – muchos países en desarrollo tienen un orden social y normas de vida que los países “desarrollados” buscan emular.

Una segunda motivación para organizar este material en un arreglo formal es la carencia general de tal material disponible para los estudiantes en los Estados Unidos en cualquier nivel. Los programas de meteorología en los Estados Unidos no se centran en la operación de los EE. UU. En su totalidad. Algunos aspectos pueden centrarse en algunos aspectos de las observaciones y análisis, algunos en la instrumentación y las observaciones, y otros en los procedimientos de previsión. Prácticamente ningún curso discute realmente cómo se organiza un SMN, cómo se toman las decisiones en cuanto a cuántos miembros del personal o observaciones se necesitan, o qué tipo de medidas se necesitan para pronosticar el tiempo. Pocos estudiantes entienden la organización conceptual general de un NMS y las muchas restricciones bajo las cuales podrían operar. Los estudiantes de meteorología estadounidenses que están expuestos a observaciones, procedimientos de pronóstico y similares, usan invariablemente lo que está disponible para los meteorólogos de los EE. UU. Los cursos que se relacionan con otras regiones, fuera de los EE.UU., suelen ser cursos especializados (electivos) como la meteorología tropical. Incluso en estos cursos el foco estará probablemente en los aspectos teóricos del tema, con la exposición muy limitada a los detalles de cómo un servicio meteorológico podría funcionar en otras partes del mundo. El funcionamiento del Servicio Meteorológico y la generación de “datos” de rutina se deja a los servicios operativos, no a la comunidad universitaria.

Dejar las operaciones de Met Service al personal de servicio reunido lleva a una variedad de problemas bien conocidos. El principal problema es uno conocido como “R2O” (investigación-a-operaciones) – el de convertir un research encontrar en una práctica operacional que mejora las previsiones. Incluso dentro de los laboratorios de investigación gubernamentales en los Estados Unidos, donde la investigación puede ser financiada específicamente para mejorar las previsiones, hacer un nuevo procedimiento útil para las actividades de pronóstico operacional puede ser un esfuerzo largo y marginalmente exitoso. En la mayoría de los países, donde una comunidad universitaria de investigación puede estar casi divorciada de las instituciones gubernamentales de predicción, puede ser aún más difícil conectar la investigación académica con la predicción diaria. Las universidades en muchas partes del mundo, siendo centros de pensamiento académico, De independencia que crea desconfianza desde la perspectiva de las organizaciones gubernamentales. Los investigadores universitarios pueden mirar hacia abajo en el personal relativamente poco formado de NMS, mientras que el personal de NMS puede mantener la opinión de que la facultad de las universidades tienen poca percepción de la realidad y no abordar los problemas de pronóstico importantes que los NMS deben afrontar todos los días. (Estas diferencias en la percepción entre la universidad y las agencias gubernamentales son válidas para muchos otros campos.) Aunque esta “desconexión” entre la investigación y las operaciones puede no ser significativa en muchos países, hemos escuchado suficientes comentarios a lo largo de los años para creer que es una frecuente El hecho de dejar de investigar los pronósticos a los NMS implica que estas instituciones cuenten con un número adecuado de personal adecuado para llevar a cabo ese trabajo, lo que muchas veces no ocurre. El personal orientado a la investigación puede no tener los antecedentes necesarios para beneficiarse de la investigación en curso de otros en el campo, por ejemplo, investigadores de otros países. Un ejemplo de esto es la capacidad de acceder a conferencias y revistas internacionales. La mayoría de las conferencias meteorológicas tienen lugar en inglés, sin traducción simultánea. La mayoría de las revistas meteorológicas se publican en inglés, aunque algunas aparecen en chino, japonés, francés y alemán, así como en otros idiomas. Pero sin un fondo razonable en inglés, gran parte de la literatura mundial y las conferencias meteorológicas e incluso los sitios web no están disponibles para los miembros de NMS. Muchos miembros de la facultad universitaria pueden tener un nivel de inglés moderado o bueno, mientras que el personal de NMS puede tener una menor necesidad de comunicarse dentro de sus oficinas En inglés (excepto para la comunidad de aviación). Por lo tanto, la facultad universitaria puede tender a servir como los principales comunicadores con el resto del mundo sobre temas meteorológicos, y el personal del NMS puede recibir sólo un pequeño porcentaje de este conocimiento de su personal universitario. En muchos países, incluso en universidades que tienen Programas relacionados con las ciencias atmosféricas, el acceso a las revistas pertinentes puede no estar disponible. Las tasas de suscripción a las revistas en las bibliotecas suelen ser demasiado altas para que las instituciones de los países en desarrollo puedan pagar, y se buscan siempre copias impresas. En principio, el acceso electrónico a las revistas se generalizará en el futuro, pero sigue siendo una limitación importante en muchos países. Por supuesto, para leer los artículos y extraer las piezas clave de la información toma un fondo Inglés, el conocimiento del tema, y mucho tiempo para este desarrollo de fondo – todo visto como un lujo por muchas instituciones.Cuando los servicios meteorológicos se dejan a sí mismos para mejorar Su suerte, tienden a buscar su información de las fuentes más convenientes. No es sorprendente que el sector privado esté fácilmente disponible para proporcionar los servicios necesarios – a un precio. El problema del NMS se convierte en uno de decidir lo que realmente necesitan del amplio espectro de servicios y productos disponibles. Porque nunca hay un presupuesto lo suficientemente grande para todo. Y cómo tomar las decisiones correctas no se enseña en ninguna parte. Los desafíos de decidir qué necesita un NMS y cómo obtenerlo se discute en Ch xxx-xxc. Nos hemos oído muchas quejas sobre cómo funcionan los diferentes servicios meteorológicos, sin embargo, esas quejas rara vez llegan al escritorio del director. Mantener un personal motivado es un desafío clave para cada servicio meteorológico. Algunas ideas relacionadas con este tema se presentan en el capítulo xxxv. Acerca de este libro Esta guía está lejos de ser un consenso autoritario sobre las recomendaciones para construir y operar un servicio meteorológico ideal en los países en desarrollo. Es la perspectiva de un individuo de algunas de las cuestiones clave involucradas en las operaciones de Met Service, basadas en la experiencia en quizás 20 países. Sin embargo, dada la carencia de tales guías y la necesidad de hacer algunos de los conceptos más ampliamente conocidos, el autor sintió que algo era necesario. Y aunque el texto a menudo se refiere al “nosotros” – refiriéndose a la entrada a través de los años el autor ha tenido de muchas fuentes, el autor es realmente responsable de los errores o falsas impresiones expuestas en el texto.Hay algunas ventajas muy definidas a Escribir un libro y distribuirlo usted mismo. La ventaja más importante es que usted es libre de decir lo que quiere. En una publicación científica formal, examinada por revisores externos, quitar todas las opiniones de su manuscrito y minimizar la especulación y declaraciones sin fundamento. No puedes embellecer tu texto con experiencias individuales, y debes ser lo más sucinto posible. En cierta medida se le desacreditará si usted critica a otros investigadores, y es posible que desee hacer todo lo posible para citar los trabajos de otros, para que no sean sus revisores y le dan pena en sus manuscritos o en postulaciones de propuestas de investigación posterior. Texto es una destilación de muchos aspectos de la carrera de investigación del autor. Pero es más que eso. He llegado a creer que la educación es el aspecto más crítico de cualquier tema, y que el desarrollo de una amplia base es esencial para el futuro bienestar de la tierra y su medio ambiente. Los temas de este libro son importantes, pero hay más a manejar la tierra sabiamente que discutido en este libro. Aquellos que desean perspectivas sobre algunos temas que el autor considera importantes pueden leer las páginas personales del autor aquí o aquí. Los requisitos necesarios para una buena publicación científica formal tienden a hacer que el material sea difícil de leer para los no científicos. El material debe ser escrito de manera concisa, y no puede ser una visión completa de un tema. Los artículos de revisión se escriben para proporcionar una visión general de ciertos temas, pero están llenos de innumerables citas, la mayoría de las cuales no serán accesibles a los lectores previstos de este libro. Por esta razón, este libro, al igual que con la mayoría de los libros de texto, no tiene citas incrustadas en el texto. Esta guía está escrita para ser fácil de leer, en lugar de completa con documentación extensa. Confío en que el lector entienda que la legibilidad y un cierto grado de brevedad se ha favorecido sobre detalles exhaustivos. El objetivo es hacer que el material sea interesante para leer por la mayoría del personal de NMS, desde observadores en una estación de superficie remota hasta el director de NMS. Mi opinión es que un documento simple que es leído por muchos tendrá más impacto que un documento comprensivo que es leído por pocos.