Sistema Nuna, la supercomputadora con la que Perú vigila el Fenómeno El Niño

El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (Senamhi) puso en marcha un sistema de computación de alto rendimiento llamado NUNA, palabra que en quechua significa “alma”, con el objetivo de vigilar, simular y pronosticar con mayor precisión los impactos del fenómeno El Niño sobre el territorio nacional. La inversión pública para esta infraestructura rondó entre los 17 y los 17,3 millones de soles, según informó el Ministerio del Ambiente (Minam).

El sistema, presentado a fines de 2023 por la entonces ministra Albina Ruiz y la presidenta ejecutiva del Senamhi, Gabriela Rosas, permite procesar grandes volúmenes de datos meteorológicos, climáticos e hidrológicos y ejecutar modelos numéricos de alta resolución que antes resultaban inviables con la infraestructura disponible en el país.

El fenómeno El Niño se origina por anomalías cálidas en la temperatura superficial del océano Pacífico tropical, que modifican la circulación atmosférica y el régimen de lluvias en buena parte del planeta. En el caso peruano se distingue entre El Niño global, vinculado a anomalías en el Pacífico central y oriental, y El Niño Costero, asociado al calentamiento en la región próxima a las costas del norte del país.

Esta diferencia resulta clave porque cada patrón de calentamiento se traduce en configuraciones distintas de lluvias extremas, sequías y otros impactos hidrometeorológicos sobre la costa y la sierra. En los años con El Niño fuerte, la costa norte suele registrar lluvias de moderada a fuerte intensidad, con riesgo de inundaciones, mientras que el altiplano y la sierra sur pueden sufrir déficit de precipitaciones.

Para el período 2023-2024, informes técnicos del Senamhi, elaborados en coordinación con el Ministerio de Economía y Finanzas, señalaron probabilidades superiores al 60% de ocurrencia de un evento El Niño tanto en el Pacífico central como en el Pacífico oriental. Esas proyecciones se vincularon de forma directa con la elaboración de mapas de peligrosidad frente a inundaciones y movimientos en masa.

El sistema funciona como un clúster de cómputo paralelo para meteorología e hidrología

NUNA es, desde el punto de vista técnico, un clúster de múltiples nodos interconectados diseñado para procesar simulaciones complejas en paralelo. La plataforma oficial del Senamhi describe este sistema como un “súper servidor” que procesa grandes volúmenes de datos meteorológicos, climáticos e hidrológicos mediante simulaciones de alta resolución, con el fin de ofrecer información confiable y oportuna.

Las aplicaciones del sistema abarcan predicción estacional y del tiempo, calidad del aire, radiación ultravioleta, índice meteorológico de incendios, pronóstico hidrológico, dispersión de cenizas volcánicas, cambio climático y estudios científicos. Estas funciones se integran con los servicios de Modelamiento Numérico del Senamhi, que generan información en escalas estacional, subestacional, mensual, diaria y horaria.

La infraestructura incorpora un sistema de enfriamiento basado en líquido refrigerante y aire, lo que permite gestionar la elevada densidad de potencia del clúster sin recurrir a sistemas de refrigeración más intensivos en energía. Esta característica resulta relevante porque la operación de supercomputadoras conlleva una huella energética considerable, y la estabilidad del sistema es crucial cuando los pronósticos deben emitirse en plazos estrictos.

El acceso a NUNA requiere un registro previo evaluado por los administradores del sistema, lo que habilita su uso tanto para fines operativos del Senamhi como para investigadores externos bajo supervisión. Según la Memoria Institucional 2025 del organismo, existe una plataforma específica orientada a visibilizar las capacidades del supercomputador, guiar su uso eficiente y promover la investigación aplicada en modelización climática.

Los pronósticos climáticos redujeron sus tiempos de elaboración de dos años a seis meses

Uno de los efectos más concretos de la implementación de NUNA es la reducción de los plazos para generar escenarios de cambio climático, que pasaron de dos años a seis meses, según precisó Rosas en la presentación oficial del sistema. Esta aceleración se explica por la capacidad del clúster de ejecutar múltiples simulaciones en paralelo con distintas configuraciones.

Desde diciembre de 2023, el Instituto Geofísico del Perú (IGP) aplica además un modelo regional del sistema Tierra para el pronóstico de El Niño y La Niña, con el componente océano-atmósfera implementado, lo que permite contar con predicciones experimentales de ambos fenómenos con horizontes de hasta siete meses y actualizaciones mensuales.

La Subdirección de Modelamiento Numérico del Senamhi utiliza el sistema para generar pronósticos semanales tanto a nivel de estación meteorológica como en formato espacial, con la base de datos PISCO como insumo principal para la variable de precipitación. El manual de elaboración de pronósticos climáticos del organismo detalla que estas rutinas están implementadas directamente en el servidor NUNA.

La Memoria 2025 del Senamhi plantea además la meta de ampliar la cobertura del pronóstico de inundaciones por tramos de ríos, de 11.000 a 33.000 tramos, un objetivo que exige una capacidad de cómputo significativa para resolver modelos hidrológicos distribuidos sobre una malla más densa del territorio nacional.

El Ministerio de Economía y Finanzas solicitó mapas de peligrosidad ante El Niño

En 2023, la Oficina de Planeamiento y Presupuesto del Ministerio de Economía y Finanzas pidió al Senamhi la elaboración de un mapa de peligrosidad ante la posible ocurrencia del fenómeno El Niño 2023-2024. El requerimiento fue derivado a las direcciones de hidrología y meteorología del organismo, que trabajaron en informes técnicos sobre lluvias máximas y escenarios críticos.

Estos informes identificaron una situación de peligro inminente respecto a eventos de lluvias extremas, inundaciones y movimientos de masa en distintos sectores del país, en especial en la costa y sierra norte, bajo un escenario de alta probabilidad de El Niño en el Pacífico central y oriental. Al mismo tiempo, se advirtió sobre un posible agravamiento de la escasez de lluvias en la sierra sur oriental, con énfasis en la región de Puno.

Los comunicados sobre el monitoreo del fenómeno para el período marzo-junio de 2024 indicaron que en la región hidrográfica del Pacífico norte se esperaban caudales en rango normal a por debajo de lo normal en los ríos de Tumbes y Piura, sin descartar crecidas repentinas capaces de superar umbrales hidrológicos y afectar zonas aledañas.

La elaboración de estos escenarios combina pronósticos de lluvias estacionales y subestacionales, datos históricos de eventos extremos y modelos hidrológicos sobre las principales cuencas del país. El soporte computacional de NUNA permite ejecutar estos modelos de manera intensiva y explorar distintas combinaciones de condiciones iniciales para delimitar la gama de impactos posibles.

La información generada se traduce en decisiones de gobiernos regionales y locales

La ministra Ruiz señaló, al presentar el sistema, que la información generada por NUNA ayudará a tomar decisiones en los tres niveles de gobierno ante posibles riesgos relacionados con el clima o con desastres naturales. “La información es vital para ejecutar medidas preventivas por posibles desastres naturales”, sostuvo la funcionaria, en declaraciones recogidas por el Minam.

Los productos generados con el sistema se integran en plataformas como la Vigilancia Climática del Senamhi, que ofrece pronósticos desde escalas semanales hasta estacionales, además de mapas climáticos, temperaturas nacionales y condiciones climáticas actuales. Estos servicios son consultados por autoridades regionales y locales, planificadores de proyectos de inversión y sectores productivos.

Formuladores de proyectos de inversión de gobiernos regionales o locales pueden acceder, mediante solicitud, a información del modelamiento numérico del cambio climático, que sirve como insumo para orientar inversiones en infraestructura, agricultura y saneamiento. El Senamhi dispone, además, de escenarios de cambio climático al 2050 que constituyen un insumo para la implementación de las Contribuciones Determinadas a Nivel Nacional (NDC).

El organismo también desarrolló talleres de capacitación en modelización numérica dirigidos a equipos técnicos regionales, incluido un ciclo centrado en el modelo WRF ejecutado sobre NUNA. Esta estrategia busca que las capacidades del sistema no se concentren únicamente en Lima, sino que se extiendan a direcciones zonales con necesidades de análisis específicas para sus territorios.

El Senamhi proyecta convertir el sistema en un centro de excelencia regional

La Memoria 2025 del Senamhi plantea la aspiración de convertir al organismo en un referente nacional y regional en modelamiento numérico del tiempo y del clima, mediante el uso de supercómputo a escala petaflop-exaflop, inteligencia artificial y sistemas avanzados de asimilación de datos. NUNA representa, en ese esquema, el primer escalón hacia ese horizonte de mayor capacidad.

La operación del sistema no está exenta de desafíos. Desde el punto de vista técnico, requiere mantenimiento continuo, actualización de hardware y software, y una gestión eficiente de los recursos disponibles entre uso operativo, investigación y acceso de usuarios externos. La propia memoria institucional reconoce la necesidad de optimizar el uso del clúster en el modelamiento atmosférico.

En el plano institucional, el aprovechamiento del sistema depende de la coordinación entre el Senamhi, el Minam, el IGP y otros actores del sistema nacional de gestión del riesgo, en particular para la integración de los productos del modelo regional del sistema Tierra con la modelización ejecutada en NUNA. Esta articulación resulta determinante para la elaboración de los comunicados del Comité Multisectorial Encargado del Estudio Nacional del Fenómeno El Niño (ENFEN).

La sostenibilidad del proyecto depende también de la continuidad del financiamiento público y de la formación de personal especializado en modelización numérica y ciencia de datos. El Senamhi busca, con la expansión de redes de observación y la incorporación progresiva de herramientas de inteligencia artificial, mejorar la anticipación frente a futuros eventos de El Niño y otros fenómenos climáticos extremos en el territorio peruano.