El invierno podría decidirse a 30 km de altura: así es como el calentamiento estratosférico puede traer nieve y frío

Hay un fenómeno que provoca que la temperatura en la estratosfera polar aumenta bruscamente, a menudo entre +30 °C y +50 °C. Cuando esto ocurre, puede tener importantes consecuencias en el tiempo de Europa en invierno.

Sobre el polo norte, durante el otoño boreal, se forma un gigantesco vórtice de aire frío y vientos fuertes, conocido como vórtice polar. Imagina un inmenso ciclón que gira en sentido antihorario, confinando el frío extremo a las latitudes árticas.

Este vórtice se alimenta de la diferencia de temperatura entre el ecuador, calentado por el sol, y los polos, sumidos en la oscuridad invernal. Cuanto más fuerte y compacto es, más frío queda atrapado en el norte, dejando a Europa bajo la influencia de corrientes templadas y húmedas del Atlántico.

Pero el vórtice polar no es invencible. Su estabilidad depende de delicados equilibrios entre la troposfera (la capa atmosférica en la que vivimos, hasta unos 10-15 km) y la estratosfera (de 15 a 50 km). Cuando llegan imponentes flujos de calor desde la troposfera, impulsados por la actividad de las ondas de Rossby, se produce el calentamiento de la estratosfera.

¿Cómo se desencadena un calentamiento súbito estratosférico?

Un calentamiento súbito estratosférico (CSE) es un fenómeno en el que la temperatura de la estratosfera polar aumenta bruscamente, a menudo entre +30 y +50 grados Celsius en pocos días. No se trata de un calentamiento gradual, sino repentino, como si alguien encendiera un horno gigante a gran altitud. Este fenómeno se produce normalmente entre diciembre y marzo, y no todos los años, sino uno de cada dos inviernos en el hemisferio norte.

Todo comienza con las ondas planetarias, perturbaciones atmosféricas a gran escala generadas en la troposfera por cadenas montañosas, como las Montañas Rocosas, o por variaciones de temperatura en la troposfera. Estas ondas ascienden, como ondas en un lago, e interactúan con los vientos estratosféricos.

Normalmente, los vientos zonales (que soplan de oeste a este) son fuertes y rechazan estas olas. Pero si las olas son especialmente intensas, tal vez amplificadas por patrones como Mjo, El Niño o variaciones en la corriente en chorro polar, pueden ralentizar o invertir estos vientos.

Things are warming up in the Stratosphere and winds are expected to reverse soon which will make this a major sudden stratospheric warming event. However once again remember this doesnt mean we will see a beast from the East. It does increase risk of cooler weather in ~2 weeks. pic.twitter.com/VJjUVc4CD7

— Carlow Weather (@CarlowWeather) February 15, 2023

¿El resultado? La estratosfera se calienta porque el aire comprimido y descendente genera calor adiabático (un proceso físico similar al que se produce cuando se infla una rueda de bicicleta y se nota el calor). Este calentamiento debilita el vórtice polar, que comienza a deformarse.

La división del vórtice polar: cuando el frío se extiende hacia el sur

En algunos casos, el calentamiento estratosférico puede provocar una "división" del vórtice polar, es decir, su separación en dos o más lóbulos. No siempre ocurre así, a veces solo se produce un desplazamiento lateral, pero la división es el caso más extremo y con mayor impacto.

Científicamente, la división se produce cuando las ondas planetarias dominan, rompiendo el vórtice en partes separadas. Uno de estos lóbulos puede migrar hacia Eurasia, el otro hacia América del Norte. Cuando esto ocurre, la corriente en chorro polar, ese río de aire a gran altitud que guía las perturbaciones, se vuelve ondulada e inestable. En lugar de fluir en línea recta de oeste a este, forma amplias curvas, creando bloqueos atmosféricos.

Estos bloqueos, formados por crestas anticiclónicas que se extienden a lo largo de los meridianos, favorecen el descenso del aire ártico frío hacia las latitudes medias. En términos sencillos, el frío que estaba atrapado en el Polo se escapa e invade Europa. El retraso es crucial, los efectos se manifiestan en la troposfera después de 1-2 semanas y duran hasta 60 días.

¿Cuáles serían las consecuencias para España?

En Europa, una división del vórtice polar suele ser sinónimo de inviernos memorables. En el pasado hemos tenido varias olas de frío provocadas por un calentamiento súbito estratosférico importante. Pero hay que recordar que la mayoría de las grandes olas de frío registradas en Europa no siempre se han debido a este tipo de fenómenos, sino a dinámicas puramente estratosféricas.

En el sur, el frío puede mitigarse gracias al mar, pero en el norte y en la montaña se amplifica. Dinámicas como el anticiclón escandinavo o el puente de Weikoff (una alta presión que conecta el Atlántico y Rusia) favorecen estas corrientes, bloqueando las suaves corrientes atlánticas.

No todos los CSE traen frío, depende de la intensidad y el tipo. Los menores (sin inversión de los vientos) tienen efectos limitados. Pero los mayores son los que tienen un mayor impacto en la circulación atmosférica general.

Por el momento, parece poco probable que se produzca un calentamiento estratosférico importante, a la espera del habitual calentamiento final de principios de primavera, que podría influir parcialmente en el patrón atmosférico sobre Europa.