¿Vórtices de von Karman en el mar Mediterráneo?

 RAMImagen del satélite polar NOAA en falso color del día 5 de febrero de 2004 a las 13:17 UTC donde se muestran los vórtices ciclónicos (X) y anticiclónicos (*) en el centro del Mediterráneo. Foto DL...

Imagen del satélite polar NOAA en falso color del día 5 de febrero de 2004 a las 13:17 UTC donde se muestran los vórtices ciclónicos (X) y anticiclónicos (*) en el centro del Mediterráneo. Foto DLR.Palabras clave. Vórtices de von Karman, remolinos, ondas, estelas de islas, estabilidad.AntecedentesYa se ha tratado en diversas RAMs (números 8 y 9, ver final de documento en referencias) los principios básicos de la formación de unos remolinos agrupados en calles, que se forman a sotavento de obstáculos orográficos e islas oceánicas. Lo más llamativo de ellos es como aparecen formando calles de vórtices ciclónicos y anticiclónicos, situados de forma alternada y desplazándose corriente abajo de su lugar de formación: son los remolinos de von Karman, VK desde ahora.Vórtices típicos de Von Karman generados a sotavento de Canarias con vientos alisios.Las islas Canarias, Madeira, las Aleutianas, Guadalupe, etc., son buenos ejemplos de obstáculos que, en condiciones apropiadas, pueden generar vórtices de VK en el Atlántico y Pacífico. Estos vórtices no sólo se dan en las zonas tropicales o subtropicales. Se han observados remolinos de VK en las islas Aleutianas, cerca de la península de Alaska en el Pacífico y en el SW de Groenlandia.Recordando los trabajos que aparecieron en la RAM 8 y 9, tenemos que para generar vórtices de este tipo deben darse estas condiciones básicas:
- Estabilidad marcada en capas bajas con una potente inversión que quede por debajo de la altura máxima de la isla u obstáculo.- Flujo constante y mantenido en capas bajas.- Nubosidad baja de tipo estratocúmulo que permita visualizar los vórtices que se forman y rompen la capa continua nubosa. A veces, se ha llegado a intuir vórtices de VK en ausencia de la nubosidad estratiforme ligada a las condiciones de estabilidad y extrema sequedad en la zona marítima a sotavento de las islas.
Pero estos vórtices, tan frecuentes en la islas Canarias, por poner un ejemplo, ¿se pueden ver en el Mediterráneo?. Analizaremos el caso del 5 de febrero de 2004 para averiguarlo.Condiciones sinópticasEl 5 de febrero del 2004 un potente anticiclón centrado en la vertical del Mediterráneo occidental se situaba “pesadamente” frente a nuestras costas. Durante varios días se dieron nieblas y neblinas costeras, otras tantas en el interior y en las zonas marítimas mediterráneas. Los frentes atlánticos rozaban las zonas del NW peninsular débilmente.Una capa de estratos bajos y estratocúmulos se “pegaba” y estancaba pertinazmente en las aguas mediterráneas. Durante el día, y a duras penas, las islas Baleares se asomaban al cielo para estar envueltas de nuevo en la noche por el manto nuboso de capas bajas.Imagen Meteosat-7 VIS de las 12 UTC mostrando las condiciones nubosas y de estabilidad reinante durante el día 5. Foto Universidad de Dundee.Mapa de presión a nivel del mar (línea continua) y geopotencial a 500 hPa ( coloreado), ambos a la izquierda, y viento y temperatura (coloreada) en 850 hPa, en la derecha, donde se muestran las condiciones anticiclónicas reinantes en la zona para la 00 UTC. Imagen obtenida del archivo del portal de Infomet. Crédito de MeteosimComo complemento a dicha imagen de las 12 UTC, presentamos los sondeos italianos y franceses de las zonas isleñas comentadas del día 5 a las 00 y 12 UTC. Estos sondeos serán claves para explicar ciertas singularidades nubosas que vamos a analizar: inversión y su nivel, humedad en capas bajas, vientos, etc.Sondeos de Córcega, Cerdeña y Sicilia. a) a las 00 UTC. a) a las 12 UTC y c) Localización geográfica. Todos los sondeos son del 5 de febrero de 2004.Sondeo de Tenerife en un día donde se dieron vórtices de von Karman en una situación de alisios.Volviendo a los sondeos del área del Mediterráneo, llama la atención la tremenda estabilidad y la potente inversión que existen en capas bajas con vientos débiles en todos los sondeos. Si analizamos el perfil de los sondeos de las islas Canarias, como el mostrado en la última figura y que potencialmente pueden vórtices de VK, podremos encontrar bastantes similitudes entre ellos. Quizás, la diferencia más significativa es la dirección e intensidad flujo aéreo que suele ser de componente N y NE, más intenso en las islas afortunadas.Volviendo al nuestro caso, vemos condiciones comenzaron a variar a primeras horas de la mañana del día 5: en viento fue aumentando paulatinamente sobre el oeste y suroeste de la península itálica: las condiciones de la posible formación de vórtices se estaban dando.¿Por qué se dan con tan poca frecuencia estos vórtices?Estrictamente hablando, el Mediterráneo tiene todos los ingredientes para generar vórtices de VK: obstáculos, vientos de componente norte, mar, condiciones de estabilidad asociada a ciertas situaciones atmosféricas. Pero realmente no son muy frecuentes sus avistamientos. ¿Por qué?. Analicemos esta situación para tratar de responder a la pregunta. Tomaremos también las condiciones de Canarias como elemento comparativo, ya que estas islas suelen generar este tipo de vórtices con cierta frecuencia.Estabilidad y capa de estros y estrato cúmulos. La situación comentada de comienzo de febrero se caracterizó por la significativa estabilidad reinante en le mediterráneo occidental. Un potente anticiclón se situaba sobre él. Un escudo nuboso amplio de estratos y, estratocúmulos se estanco en dicha zona. Las áreas costeras mediterráneas de la península y Baleares se vieron sometidas a significativos bancos de nieblas y neblinas. Un ingrediente ya estaba presente para la posible formación de vértices: condiciones de estabilidad con una amplia cobertura nubosa de tipo estratiforme en capas bajas.Estas condiciones no son muy frecuentes en el Mediterráneo, más bien sometido a flujos aéreos sinópticos de bajas presiones móviles, DANAs, entradas de aire frío, continental y polar etc.. o perturbaciones mesoescalares inducidas por sistemas sinópticos y los elementos orográficos que les rodea. La persistencia de una alta presión muy bien definida y, sobre todo, una capa amplia y continua de nubosidad baja parecida al escudo nuboso asociado al flanco este del anticiclón de las Azores.Vientos. Los vientos es otro elemento significativo y factor clave. Vientos moderados y constantes y uniformes son otro de los elementos que conforman los remolinos de VK. En condiciones de estabilidad, los vientos alisios son los mejores candidatos para la formación de calles de remolinos en las islas Canarias, pero en el Mediterráneo los flujos de componente norte son normalmente fríos, secos y quedan alterados por las condiciones y perturbaciones mesoescalares originadas ortográficamente. La formación de mesoaltas y mesobajas que se forman por la orografía circundante tienden a inhibir las condiciones de uniformidad y al provenir de latitudes más altas suelen llegar más secos. El resultado es que los vientos no son uniformes y, en general, secos.Los obstáculos. Las islas del Mediterráneo son obstáculos para el flujo aéreo y podrían generar vórtices de VK. Si nos centramos en las islas Canarias y su posición respecto al flujo del NE, por ejemplo, en capas bajas podemos observar su buena predisposición a generar vórtices. El obstáculo ideal sería aquel que estuviera aislado, que no tuviera otros obstáculos alrededor y en especial a sotavento, donde potencialmente se pueden formar los vórtices, con una altura apreciable sobre el nivel de la inversión y de unas dimensiones espaciales no muy marcadas.En estas condiciones y con flujos de componente norte, las islas de Córcega y Cerdeña no ofrecen una predisposición geométrica adecuada. Con flujos de componente NW, Sicilia rompería los vórtices generados corriente abajo de las islas mencionadas con anterioridad.Las islas Baleares podrían genera vórtices con vientos del primer y cuarto cuadrante, pero las entradas de norte son relativamente secas y no poseen la nubosidad apropiada para resaltarlos. Además los vientos no son lo suficientemente uniformes como para propiciar los remolinos: están demasiados alterados por los accidentes orográficos cercanos y de gran influencia: Pirineos, Valle del Ebro, Alpes, etc… Su disposición geométrica sí podría ser apropiada.Mapas del SW de Italia donde se muestran las islas mayores y menores como Pantellería, las islas de Malta (Malta y Gozo) y el islote de Pelagie, todos ellos en el estrecho de Sicilia y al S y SW de dicha isla.Los vórtices de von Karman mediterráneos: caso del 5 de febrero de 2004Córcega y Cerdeña generan vórtices a sotavento que recuerdan a los de VK. Imagen del canal visible de la NOAA del 5 al mediodía.Ídem que el caso anterior pero cerca de unas hora después.Las islas de Pantelleria y Lampedusa, están generando remolinos de VK cuando sobre ellas se echa encima la capa de estratocúmulos que se ven obligados a acelerarse en el estrecho de Sicilia. Los remolinos a sotavento se ven inmersos parcialmente en la capa de estratocúmulos que se recompone frente a las costas del este de Túnez y norte de Libia.ConclusionesNormalmente los vórtices de VK se desarrollan en las grandes zonas oceánicas marítimas a sotavento de islas sometidas a flujos de aire con nubosidad limitada por una inversión potente que se encuentra debajo de las cimas de las partes más altas de los obstáculos.Las islas del Mediterráneo, bajo las misma condiciones y circunstancia, modificadas y moduladas por la orografía local, pueden genera estos mismos vórtices. Su desarrollo es menos vistoso por las dimensiones del propio mar y el aire que los genera. En este ejemplo del 5 de febrero de 2004 hemos puesto de relieve la presencia de estos remolinos a sotavento de islas en el Mediterráneo central. Sólo las imágenes de alta resolución espacial pueden poner de manifiesto estas perturbaciones de capas bajas.Referencias del texto- Calle de remolinos o vórtices de von Karman. Fenómenos atmosféricos nubosos a sotavento de Islas. RAM- Perturbaciones y ondas a sotavento generadas por islas oceánicas: Tipos y Ejemplos. RAM
Esta entrada se publicó en Reportajes en 27 Oct 2005 por Francisco Martín León