Joanne Simpson, un paseo por las nubes

Joanne Gerould nació en Boston, Massachusetts, el 23 de marzo de 1923. No tuvo una infancia feliz. Su madre sufrió mucho en un mal matrimonio hasta que se divorció. Este hecho le dio a Joanne el coraje para intentar no depender de nadie económicamente. «En muchas ocasiones mi madre decía: “Si no fuera por vosotros, niños, volvería atrás y me ganaría la vida”».

Las nubes son cosa de chicas

Siempre le apasionaron las nubes y Joanne, a la que se conoce más por el apellido de su tercer esposo, Simpson, afirmaba que se enamoró de la meteorología al aprender a volar. Antes de ir a la universidad, Joanne trabajó algunos veranos como ayudante de un directivo en un aeródromo cerca de su casa. Allí consiguió el título de piloto civil, para lo que tuvo que aprender nociones de meteorología. Su padre, que era periodista y escribía, entre otras cosas, en la sección sobre aviación, conocía a varios pilotos (entre ellos a Charles Lindbergh, el primero en cruzar el Atlántico). Mientras estudiaba en la Universidad de Chicago, Joanne consiguió también el título de piloto comercial, con exámenes de meteorología incluidos. Le gustó tanto que preguntó a su instructor dónde podía aprender más sobre el tema y éste la envió a Carl-Gustaf Rossby, reputado meteorólogo de origen sueco, que acababa de llegar a la universidad para crear un instituto de meteorología. Era 1942, Estados Unidos acababa de entrar en la Segunda Guerra Mundial y la crítica situación del país requería el esfuerzo de todos sus ciudadanos. Para Joanne era un deber implicarse en este esfuerzo de guerra, aunque eso implicara trabajar como secretaria o algo parecido.

Rossby le dijo que necesitaban científicos capaces de formar a los cadetes para fortalecer los servicios meteorológicos militares. «Tu país te necesita». Le propuso obtener el título universitario en meteorología y unirse al esfuerzo de guerra, igual que tantas mujeres en multitud de campos, como instructora ayudante. Evidentemente, Joanne no se lo pensó dos veces. Rossby tuvo que hablar con el director del Departamento de Física para que la aceptaran (una excepción por «interés nacional»), y éste lo hizo, aunque pensaba que no sería capaz de aprobar. Joanne sacó sus cursos con nota.

Después de la guerra, las mujeres debían volver a casa y retomar «sus labores», pero a Simpson le interesaban más las nubes que las tareas domésticas. Completó su máster y quiso realizar el programa de doctorado. El asesor docente le dijo que ninguna mujer había obtenido jamás un doctorado en meteorología y ninguna lo obtendría jamás. Después de completar un curso con Herbert Riehl sobre meteorología tropical, le preguntó si quería ser su director de tesis. Para su sorpresa, Riehl aceptó.

Hasta entonces, nadie pensaba que las nubes fueran un factor importante en la predicción meteorológica; se consideraban un resultado del tiempo, no una causa. «Me interesaban las nubes simplemente porque eran fascinantes», explica Simpson. Rossby dijo que nadie estaba muy interesado en ellas, por lo que era un buen tema «para que lo estudiara una chica». A pesar de la hostilidad y las carcajadas que recibió por parte de algunos profesores de la Universidad de Chicago, Simpson se convirtió en la primera mujer en obtener un doctorado en meteorología en Estados Unidos.

Hipótesis de la “torre caliente”

Al obtener el doctorado, Joanne tenía marido, un hijo y no tenía trabajo. La rechazaron una y otra vez por ser mujer hasta que consiguió un puesto en el Instituto de Tecnología de Illinois, donde se convirtió en profesora asistente de física. Durante los veranos, Simpson (ahora Joanne Malkus) viajaba a la Institución Oceanográfica de Woods Hole con su familia (ya con dos hijos) para trabajar en un proyecto muy interesante relacionado con las nubes tropicales, tan interesante como para dejar Chicago y mudarse a Woods Hole, donde también esperaba criar mejor a sus hijos pequeños. Allí comenzó a desarrollar un modelo de cúmulos y a dar los primeros pasos para demostrar la importancia de estas nubes como impulsoras de las circulaciones tropicales.

Nadie en ese momento entendía realmente el funcionamiento de la circulación de Hadley (los movimientos atmosféricos que transportan calor y humedad desde los trópicos hacia latitudes más altas). Simpson intuyó que las respuestas estaban en las nubes más altas de las regiones ecuatoriales, pero para conseguir más datos necesitaba muchas más observaciones. La Oficina de Investigación Naval le proporcionó un hidroavión PBY-6A equipado con instrumentos que medían los movimientos del viento, la humedad relativa, la presión del aire, la temperatura, etc. La costumbre en Woods Hole era que las mujeres no participaran en el trabajo de campo, pero el oficial de la Marina que había organizado la cesión del avión fue tajante en ese aspecto: «Si no viene Joanne, no hay avión».

A finales de la década de 1950, Simpson y Riehl pusieron patas arriba la meteorología cuando propusieron y demostraron la hipótesis de la «torre caliente»: el calor generado por la condensación de agua dentro de los cumulonimbus altos, nubes con forma de yunque, proporcionaba la energía necesaria para mantener en funcionamiento la circulación de Hadley y los vientos alisios.

El misterio del motor de los huracanes

Robert Simpson, de la Oficina Meteorológica de Estados Unidos y también doctorando de Riehl, fundó el Proyecto de Investigación de Huracanes, con sede en Palm Beach, Florida. Joanne fue invitada al proyecto y esto supuso una gran oportunidad para sus investigaciones. Los meteorólogos se preguntaban cómo los huracanes mantenían su fuerza brutal incluso cuando avanzaban grandes distancias.

Los científicos sabían que el ojo, o centro, de un huracán estaba formado por un anillo de nubes inmensas alrededor de un núcleo de aire y agua cálidos, pero no podían explicar cómo se creaba y cómo se mantenía caliente al avanzar. Simpson resolvió parte del enigma al aplicar su teoría de la torre caliente a los huracanes. Esto explicaba cómo este motor autosostenible puede impulsar el huracán hasta tocar tierra, pasar sobre aguas más frías o encontrarse con algún otro enemigo, como la cizalladura del viento, que puede destrozar el núcleo caliente.

Modelizando nubes

Además de explicar los misterios detrás de la circulación tropical y los huracanes, Simpson también creó el primer modelo matemático de nubes. «Siempre he soñado con poder hacer un modelo de nube que fuera una ecuación analítica o un modelo informático», dice Simpson. Su primer modelo era unidimensional y fue resuelto sin el uso de ordenadores. Este trabajo de Simpson generó un nuevo campo de estudio en la meteorología: cuando ella empezó a realizar modelos había otras dos o tres personas en esta línea, pero al cabo de dos años eran unos 350 meteorólogos trabajando en modelización de nubes. Algo tuvo que ver el interés científico y práctico en la siembra de nubes y la modificación del tiempo meteorológico.

¿Puede la ciencia influir en el tiempo atmosférico?

En 1960, Simpson era profesora titular en la Universidad de California; dio sus clases de posgrado y escribió dos libros. También computarizó su modelo de nube y comenzó a buscar formas de probarlo. Sabía que los experimentos de siembra de nubes podrían ser una magnífica ocasión para demostrar que sus modelos describían la realidad en la evolución de una nube. Desde finales de la década de 1940, los científicos ya conocían que el yoduro de plata introducido en una nube con gotas de agua superenfriadas favorecía la formación de cristales de hielo. Pero en la década de 1960, nadie había descubierto cómo se comportaban las nubes después de ser sembradas. El modelo de Simpson predijo que la gran cantidad de calor latente liberado cuando las gotas de agua de la nube se convirtieran en hielo causaría, bajo ciertas condiciones, que una nube creciera mucho más y duplicara su tamaño en comparación con una nube sin semillas.

Simpson probó esta teoría en el Proyecto Stormfury, un experimento de modificación del tiempo de 1961 que dirigía Bob Simpson. Los aviones volaban por encima de las nubes y expulsaban bengalas desde un paracaídas debajo del avión. Las bengalas se encendían y creaban humo de yoduro de plata que se dispersaba de manera uniforme sobre las nubes. Las nubes se comportaron tal como lo predijo su modelo de nubes. Se desató la polémica. «Yo no era consciente del nivel de hostilidad que se dirigía contra todo lo que tuviera que ver con la siembra de nubes». Se despertó mucho escepticismo ante la posibilidad de influir en el tiempo meteorológico. El principal temor era que una rama de la ciencia se convirtiera en una patraña de promesas en boca de charlatanes.

En 1964, Simpson empezó a trabajar en la Agencia Meteorológica Nacional (que más tarde se convirtió en la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, NOAA). En 1965 se casó con Bob Simpson, que en ese momento dirigía el programa de Grandes Tormentas de la NOAA. Los Simpson se mudaron a Miami, donde Bob se convirtió en director del Centro Nacional de Huracanes y ella aceptó a regañadientes hacerse cargo del Proyecto Stormfury; el objetivo ahora era probar la hipótesis de que los vientos máximos de un huracán podrían debilitarse aproximadamente un 10 % si se sembraba el área más activa de la pared del ojo. De nuevo, aparecieron insultos en la prensa que a menudo eran ataques a la integridad moral de las científicas y de los científicos involucrados en este proyecto. Stormfury finalmente fracasó en la década de 1970 cuando los aviones de vuelo bajo que se utilizaban en ese momento no lograron encontrar el tipo de nubes «superenfriadas» en las que la siembra era efectiva.

No se puede hacer que llueva

Simpson decidió concentrarse en los procesos científicos implicados en la siembra de nubes, no en su aplicación para modificar el tiempo. Bill Woodley, colega de Joanne, descubrió que las nubes sembradas en el experimento de Simpson provocaban lluvia, el doble que las del grupo de control. La dirección de la NOAA volvió a subirse al tren de la modificación meteorológica. Querían demostrar que la siembra podía aumentar las precipitaciones en una gran zona del sur de Florida.

Aparecieron resultados favorables: un aumento de las precipitaciones en toda la zona. Pero los científicos involucrados estimaron que para detectar sólo un aumento de lluvia del 10 al 15 por ciento necesitarían al menos 600 casos de prueba de siembra de nubes. La dirección de la NOAA acordó financiar cien. Con tan pocos casos, los científicos desconfiarían de los resultados, incluso si los experimentos tenían éxito. Al enfrentarse al estilo de gestión militarista de la agencia, Simpson lo dejó. Al final, el programa no logró demostrar que la siembra de nubes provocara lluvia y se acabó la investigación sobre generar lluvia en Estados Unidos.

En 1974, Simpson dejó la NOAA y pasó a dar clases en la Universidad de Virginia. Su provechosa trayectoria profesional no la libró de la ignorancia de sus compañeros que no la consideraban una buena docente por ser mujer. Como había mantenido el contacto con Dave Atlas, que montaba en ese momento un nuevo Laboratorio de Ciencias Atmosféricas en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, le preguntó si había un puesto para ella. Lo había, y se fue a Goddard, que era un entorno mucho más amable para trabajar. Con el paso del tiempo dijo que esa decisión fue la mejor que había tomado en su vida profesional.

Los años de la NASA

«Nunca en mi vida había estado en un lugar donde alguien más que las secretarias y yo usáramos el baño de mujeres», dice Simpson. En este entorno, siguió con sus observaciones sobre enormes nubes que se formaban a partir de la fusión de otras más pequeñas. Logró que sus modelos y las observaciones coincidieran y eso le infundió mucha confianza en sus aportaciones.

En 1986, la NASA le pidió que dirigiera la Misión de Medición de Lluvias Tropicales (TRMM, Tropical Rainfall Measuring Mission), un satélite que llevaría el primer radar de lluvia espacial, para medir las precipitaciones en los trópicos y subtrópicos. Este fue, según ella misma decía, el mayor logro de su larga carrera. El satélite sirvió para hacer descubrimientos notables en meteorología. TRMM ha sido fundamental para ayudar a los científicos a aprender cómo se generan los huracanes en la cuenca del Atlántico y poner de manifiesto cómo el polvo y el humo pueden influir en las precipitaciones. Para Simpson, en cambio, el mayor éxito fue un descubrimiento que ocurrió en 2002, en el quinto aniversario del lanzamiento del satélite: cuando se midió, por fin, el perfil del calentamiento latente liberado por los sistemas de nubes tropicales.

Una gran referente

Desde sus primeros trabajos en Woods Hole hasta el TRMM, Simpson no se arrepitió de nada. Sin embargo, admitió que le hubiera gustado dedicar a sus tres hijos más cuidados maternales en su primera infancia; los meteorólogos, y las meteorólogas, suelen alcanzar su máxima productividad entre los 30 y los 40 años. En las décadas de 1950 y 1960, Joanne tenía que contratar niñeras con frecuencia y, a veces, llevar a sus hijos al trabajo.

Tuvo suerte de ingresar a la meteorología cuando lo hizo. Estuvo en la profesión durante una época en la que se hicieron algunos de los mayores descubrimientos. Ser la primera mujer en meteorología fue siempre un impulso y una motivación importante en su carrera. No sólo estaban en juego sus objetivos personales y su profesión, sino que también se sentía responsable del destino de otras mujeres más jóvenes que querían ser meteorólogas. «Siempre he sentido que llevaba una gran carga por las que venían detrás, porque si me equivocaba, las posibilidades de que otras mujeres consiguieran el mismo tipo de trabajo disminuirían», dijo Simpson. «Creo que ahora puedo jubilarme como pionera, ya que hay muchas meteorólogas jóvenes excelentes (muchas ya son madres) que desempeñan ese papel muy bien. Ahora son ellas las referentes.». Joanne murió en 2010, con 87 años.

Referencias

• Fleming, James Rodger (2020). First Woman: Joanne Simpson and the Tropical Atmosphere. Oxford University Press
• Gilabert Navarro, María Amparo y José Antonio Manzanares Anreu (2021). Mi clásica favorita: Joanne Simpson. Revista Española de Física 35:3
• Nickel, Sandra (2022). Breaking Through the Clouds: The Sometimes Turbulent Life of Meteorologist Joanne Simpson. Abram Books

Sobre la autora

Marta Bueno Saz es licenciada en Física y Graduada en Pedagogía por la Universidad de Salamanca. Actualmente investiga en el ámbito de las neurociencias.