Caracterización meteorológica de un ciclón subtropical en la cuenca oriental del océano Atlántico Norte. Parte I

El motivo de la realización de este trabajo está relacionado con el comportamiento atípico que tuvo un sistema de bajas presiones que se desarrolló en la cuenca oriental del Atlántico Norte, concretamente al sur de las Islas Azores, durante finales de Enero y principios de Febrero de 2010.

Juan Jesús González Alemán(1) ([email protected])
Francisco Valero Rodríguez(1)

(1) Universidad Complutense de Madrid. Departamento de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica II (Astrofísica y Ciencias de la Atmósfera).

Palabras clave: ciclón, híbrido, subtropical, ciclogénesis, borrasca, diagrama de fase.

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RAM. Por su extensión el trabajo ha sido dividido en varias partes que irán apareciendo progresivamente.

1. Introducción y objetivo

El motivo de la realización de este trabajo está relacionado con el comportamiento atípico que tuvo un sistema de bajas presiones que se desarrolló en la cuenca oriental del Atlántico Norte, concretamente al sur de las Islas Azores, durante finales de Enero y principios de Febrero de 2010. Esta anomalía se debe a que el ciclón se asemejaba a un ciclón tropical, ocurrencia extraña en nuestra cuenca pues lo normal es que estemos afectados por las típicas borrascas de latitudes medias o extra-tropicales. Durante su ciclo final de vida llegó a afectar a las Islas Canarias con fuertes precipitaciones e inundaciones, e incluso afectó a la península Ibérica aunque con un impacto menor [1]. Los medios insulares y nacionales se hacían eco de estos hechos e incluso se decretó una importante alerta meteorológica. También se discutía si el ciclón era de naturaleza tropical o extra-tropical, de tal forma que en ciertos medios de comunicación se mencionaba que se trataba de una tormenta tropical y en otros de una borrasca típica. Pero, ¿De qué se trató realmente?

El objetivo de este trabajo es, por tanto, responder a la anterior pregunta demostrando metodológicamente mediante su caracterización que se trató de un ciclón subtropical híbrido y establecer de forma resumida el estado actual del conocimiento de este tipo de sistemas. Esta demostración la basaremos en la comparación de un caso real de un ciclón tropical con otro de ciclón extra-tropical y llegando a la conclusión mediante una discusión de que el sistema objeto de este trabajo comparte características de ambos.

Durante los últimos años se han dado casos de ciclones con características tropicales con impacto en las Islas Canarias (Tormenta Tropical Delta) [27] y en la península Ibérica (Huracán Vince, Tormenta Tropical Gordon) [25, 26] cuando según la climatología del Atlántico Norte se dan con poca frecuencia en su cuenca Este. Estos hechos demuestran que este puede ser un tema de actualidad y relevancia durante los próximos años.

Probablemente, el primer autor que demostró la posibilidad de que un ciclón tropical pudiese fusionarse con una zona baroclina y perder sus características tropicales para convertirse en extra-tropical fue Pierce en su estudio del Huracán de Nueva Inglaterra de 1938 [38]. El reconocimiento de este tipo de procesos ponía de manifiesto que la energética de cualquier ciclón era variable a lo largo de su ciclo de vida. Por otro lado, el Pacífico Central fue la primera zona donde se documentó la existencia de ciclones subtropicales [43]. La idea de la existencia de estos ciclones en zonas tales como el Atlántico fue llevada a cabo por el Dr. R. H. Simpson, ex-director del Centro Nacional de Huracanes (NHC, por sus siglas en inglés). En los primeros días de la era de los satélites estos sistemas fueron percibidos desde una perspectiva completamente nueva. El Tiros I fue el primer satélite que fotografió a un ciclón subtropical [29].

En la época de los años 60, los predictores (destacando a Paul Hebert) vieron como ciertos ciclones parecían tener características tropicales y no tropicales simultáneamente obteniendo su energía de los contrastes de temperatura de las masas de aire y de la convección organizada. Algunos de éstos evolucionaban a ciclones completamente tropicales mientras que otros conservaban las características mezcladas durante toda su vida. Hebert se percató de que dichos ciclones con frecuencia tenían un origen no tropical, formándose en sistemas frontales bajo vaguadas o depresiones cerradas en altura. Posteriormente junto con Poteat desarrollarían una técnica basada en imágenes de satélite para estimar su intensidad [22].

En 1972, se les dio su propia categoría después de varios años de debates. Tal es así, que durante principios de los años 70 el NHC empezó a dar avisos de estos ciclones a la navegación marítima para advertir de su peligrosidad. Pero no fue hasta 2002 cuando el NHC decidió emitir avisos similares a los de ciclón tropical e incluso los introdujo en la lista de nombres. Esto surgió tras verse como algunos impactos en tierra de ciclones subtropicales (p. ej. Karen) eran similares a los debido a huracanes débiles [44]. A pesar del reconocimiento del impacto de los ciclones subtropicales en la sociedad americana, todavía hoy existe cierta discrepancia entre los predictores sobre el criterio a adoptar para identificar estos ciclones.

La definición operativa de los ciclones subtropicales (publicado por el U.S. National Weather Service [36]) es la siguiente:

Un sistema de bajas presiones no frontal que posee características tanto tropicales como extratropicales. Este sistema típicamente consta de una baja fría en niveles altos con una circulación extendida hasta la capa superficial con vientos máximos sostenidos a una distancia de 100 millas (≈ 160,9 km) o más con respecto al centro. En comparación con los ciclones tropicales, este tipo de sistemas tienen una zona relativamente amplia de vientos máximos que está localizada lejos del centro con una distribución del viento y de la convección menos simétrica. Si el viento máximo sostenido (1 minuto de media) en la superficie es igual o mayor de 34 nudos (≈ 17,49 m/s) entonces se les designa tormenta subtropical.

Sin embargo, esta definición no refleja la complejidad que ofrece este tipo de ciclones para ser clasificados. Por ejemplo, existen ciclones que efectivamente tienden hacia una estructura de núcleo cálido con convección central, aun cuando las observaciones de superficie muestran que las estructuras frontales no se han disipado y, por tanto, serían muy frontales para emitir un aviso en el NHC. Nótese que, a pesar de que el NHC establece un límite en la velocidad del viento para que pueda ser nombrado ciclón subtropical, en este trabajo se le nombra al ciclón como subtropical sin darle importancia a sus vientos porque la definición del NHC es puramente operativa, y aquí queremos centrarlo a una perspectiva académica.

La controversia que existe con este tipo de ciclones es lo que hace que sean interesantes de estudiar, además de su escasa bibliografía ya que antes no se pensaba que representaran un peligro. Durante los últimos años, como veremos a continuación, han aparecido nuevos estudios sobre ellos centrados en la cuenca occidental del Atlántico Norte donde se suelen dar con relativa frecuencia en la temporada de huracanes, al contrario que la cuenca oriental donde el conocimiento que se tiene sobre este tema es mucho menor. Por ello este trabajo se ha planteado como un tema inicial de estudio en este departamento con el objeto de poder plantear posteriormente en el trabajo de fin de máster un estudio en profundidad sobre los ciclones subtropicales.

El contenido de este trabajo se descompone, por una parte, en la descripción de los fundamentos teóricos de los modelos conceptuales estándar de ciclón sinóptico. Posteriormente, se realiza una descripción de los ciclones subtropicales híbridos dedicando un subapartado a los diagramas de fase, herramienta muy útil para realizar la clasificación objetiva de las estructuras ciclónicas. Adicionalmente, se realiza una aplicación de esta herramienta para identificar las características híbridas del ciclón de forma objetiva en el apartado de resultados. En este mismo apartado se lleva a cabo la caracterización meteorológica utilizando, además, otras herramientas o campos de magnitudes meteorológicas que permiten verificar y consolidar la información que nos aportan los diagramas de fase. Se concluye con un apartado dedicado a las conclusiones derivadas de este estudio.

2. Datos

Los resultados que se mostrarán en este estudio están basados en datos obtenidos a través de Internet. La fuente de estos datos difiere según el campo meteorológico o herramienta. En cualquier caso, se menciona la fuente en los pies de figura cuando se muestren.

El trabajo se basa en los reanálisis del modelo del ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) relacionados con el proyecto ERA-Interim a una resolución de 0.75º [2]. Además, se han obtenido campos procedentes del UW-CIMSS (University of Wisconsing Madison-Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies) que obtienen datos del viento en la atmósfera a partir de satélite y posteriormente calculan ciertas magnitudes derivadas de los vientos, productos muy utilizados en el NHC. Información más detallada sobre este producto puede consultarse en tropic.ssec.wisc.edu/archive/data/info.html.

Los diagramas de fase han sido proporcionados por el Dr. Robert Hart. Y por último, las imágenes de satélite proceden de los satélites Meteosat, GOES y Terra de la NASA.

3. Fundamentos teóricos

3.1 Estructura y características principales de los ciclones atmosféricos

Un ciclón es un sistema atmosférico de escala sinóptica con estructura vertical razonablemente bien definida. Sus vientos convergen girando en torno a un centro de bajas presiones en contra (a favor) de las agujas del reloj en el Hemisferio Norte (Hemisferio Sur). Éstos pueden manifestarse de diferentes maneras en la atmósfera en base a sus características, así como los fenómenos que provocan. Estas diferencias vienen dadas en respuesta a los diferentes mecanismos que lo forman. En este trabajo, nos quedaremos con los aspectos más fundamentales de estos mecanismos.

3.1.1 Estructura térmica y dinámica

Como primera aproximación, una clasificación básica de los distintos ciclones que se dan en la atmósfera está referida a su estructura térmica y dinámica en la troposfera. En base a esta clasificación hacemos distinción entre un ciclón de núcleo cálido y un ciclón de núcleo frío. Estos dos sistemas térmicos representan conceptualmente dos extremos donde en el interior estarían situados la mayoría de los ciclones atmosféricos.

Esta forma de describir los ciclones se basa en la estructura que presentan. Un ciclón frío tendrá en su interior una anomalía negativa de temperatura respecto a sus alrededores en la horizontal, mientras que un ciclón cálido tendrá una anomalía positiva. Esta estructura térmica lleva consigo consecuencias en la distribución del viento, es decir, en su estructura dinámica como veremos a continuación.

Como hemos mencionado, estos fenómenos atmosféricos tienden a residir en la escala sinóptica, pues los hay que pueden manifestarse en la mesoescala (meso-alpha) que como veremos es el caso de los ciclones subtropicales híbridos, y en muchas ocasiones, de los ciclones tropicales. Sin embargo, la experiencia y los resultados de este trabajo demuestran que éstos aún conservan la dinámica de los ciclones de escala sinóptica.

Dado el número de Rossby

se llega a que en la escala sinóptica R0 << 1, y por tanto, tras un análisis de escala de las ecuaciones de movimiento podemos considerar el equilibrio hidrostático y la aproximación geostrófica. En estas condiciones, la expresión que establece una relación entre la cizalladura vertical del viento geostrófico y la temperatura, comúnmente llamada ecuación del viento térmico resulta

O su expresión alternativa

siendo

la temperatura media barométrica del estrato.

A partir de la expresión (3) se puede sacar varias conclusiones inmediatas:

  • La intensidad del viento térmico es función del gradiente de la temperatura media barométrica de forma proporcional.
  • El vector viento térmico deja a su izquierda zonas más frías y a su derecha zonas más cálidas.
  • El viento geostrófico, y por tanto el viento real, en su giro ciclónico aumenta con la altura en los ciclones de núcleo frío mientras que en los ciclones de núcleo cálido el viento es mayor en capas bajas que en capas altas.

En consecuencia, en una borrasca o ciclón frío el viento térmico será positivo mientras que en un ciclón de núcleo cálido será negativo. Esto último es la base para la construcción de los diagramas de fase que utilizaremos en este trabajo e introduciremos en la sección 3.3. Por las mismas consideraciones, por encima del nivel de no divergencia se llega a que la circulación es anticiclónica en los ciclones de núcleo cálido, mientras que en los de núcleo frío se mantiene la estructura ciclónica. En definitiva, una borrasca fría se profundiza a medida que ascendemos mientras que una borrasca cálida se rellena. En la figura 1 podemos observar, en forma de gráfico, las características mencionadas anteriormente para ambos ciclones.

Figura 1: Arriba: Ciclón de núcleo frío sobre la superficie terrestre; y perfil de las superficies isobaras (líneas continuas), isotermas (líneas discontinuas) y tropopausa (línea discontinua gruesa), en la vertical
Figura 1: Arriba: Ciclón de núcleo frío sobre la superficie terrestre; y perfil de las superficies isobaras (líneas continuas), isotermas (líneas discontinuas) y tropopausa (línea discontinua gruesa), en la vertical. Fuente: [34]
Figura 1: Ciclón de núcleo cálido sobre la superficie terrestre; y perfil de las superficies isobaras (líneas continuas), isotermas (líneas discontinuas) y tropopausa (línea discontinua gruesa), en la vertical.
Figura 1: Ciclón de núcleo cálido sobre la superficie terrestre; y perfil de las superficies isobaras (líneas continuas), isotermas (líneas discontinuas) y tropopausa (línea discontinua gruesa), en la vertical. Fuente: [34].

Además, se observa que en los ciclones cálidos la intensidad del viento decae rápidamente con la distancia horizontal, al contrario de los ciclones de núcleo frío donde se pueden mantener vientos tan intensos o mayores respecto al centro a grandes distancias.

En la atmósfera tenemos ejemplos de estos dos extremos conceptuales. Una borrasca de las que se forman en latitudes medias y por tanto extra-tropical es un ciclón de núcleo frío, mientras que un huracán es un caso de ciclón de núcleo cálido.

3.1.2 Otras características

Siguiendo con la descripción de las características principales de los distintos ciclones tenemos que otra diferencia crucial surge de la manera en que éstos se desarrollan, se mantienen e interaccionan con el entorno.

Los ciclones de núcleo cálido o tropicales obtienen su energía mediante dos mecanismos. Hace tiempo, se formuló la hipótesis de una cooperación entre la convección de los cúmulos y el vórtice de mayor escala en un proceso de retroalimentación en donde el calor latente generado por la fuerte convección es el factor que favorece la anomalía cálida que a su vez intensifica la convección por diferencias de temperatura [37, 4, 30]. Esta idea fue más tarde acuñada como inestabilidad condicional de segunda clase (CISK, por sus siglas en inglés) [5]. Por otra parte, se ha demostrado que el principal mecanismo para la intensificación de una tormenta tropical es el mecanismo WISHE (Wind Induced Surface Heat Exchange) [11, 12, 13, 40, 5], el cual es un proceso de intercambio de calor (flujos de calor latente y sensible) en superficie inducido por el viento, asociada a la convección de los cúmulos que trasportan el calor de la superficie a la alta troposfera. Estos procesos participan conjuntamente con la inestabilidad barotrópica que está presente desde el inicio del ciclón y en ocasiones durante todo su ciclo de vida [45]. En cambio, los ciclones de núcleo frío obtienen su energía de la inestabilidad baroclina [24], es decir, de los gradientes horizontales de temperatura, y además de la fuerte cizalladura del viento, gradientes de vorticidad y gradientes verticales de temperatura. En otras palabras, se rigen por procesos considerados en la teoría cuasi-geostrófica que veremos posteriormente. Estos ambientes se dan casi estrictamente en latitudes medias, de ahí que la gran mayoría de las borrascas generadas en latitudes medias sean ciclones de núcleo frío. Un entorno favorable para el desarrollo de borrascas extratropicales tiende a crear entornos hostiles para el desarrollo y mantenimiento de ciclones tropicales, y viceversa.

Por último, se debe mencionar la diferencia en la simetría de ambas estructuras, otra característica tenida en cuenta en los diagramas de fase, como se verá más adelante. Las diferencias mencionadas anteriormente llevan consecuencias opuestas en el desarrollo, mantenimiento y evolución de estos ciclones, y por tanto afectan a su simetría. Los ciclones cálidos tienen una distribución de vientos y de temperaturas generalmente simétrica y vertical por naturaleza, mientras que los ciclones fríos son bastante asimétricos de tal forma que la borrasca se inclina con la altura así como sus campos de vientos y de temperatura que no se rigen por patrones simétricos. Éstas diferencias pueden deducirse, en cierta medida, de cómo queda distribuida la nubosidad en las imágenes de satélite. Los ciclones extratropicales llevan asociados estructuras nubosas frontales y por tanto asimétricas, mientras que los ciclones tropicales tienen una distribución circular de la nubosidad entorno al mínimo de presión.

En resumen, el desarrollo de los distintos tipos de ciclones va a depender de que fenómenos físicos predominen en su evolución y de su forma de interaccionar con el entorno. Los ciclones de tipo tropical evolucionan en ambientes barotrópicos y los ciclones extratropicales vienen determinados por entornos baroclinos. De ahí sus diferencias.

En la figura 2 podemos observar una clasificación de estos ciclones basada en el carácter térmico de su núcleo en el eje y, y en su carácter frontal o simetría en el eje X. Vemos como en los extremos opuestos (esquina superior izquierda y esquina inferior derecha) se encuentran los ciclones tropicales y los ciclones extratropicales, respectivamente.

Todos estos ciclones han debido formarse por algún mecanismo. La consecución de fenómenos que conllevan a la formación de los ciclones es a lo que llamamos ciclogénesis, de cual hablaremos a continuación.

Figura 2: Diagrama de clasificación de los ciclones atmosféricos basado en su naturaleza térmica y su carácter frontal. Las bajas polares y las seclusiones cálidas quedan fuera del objetivo de este trabajo. Fuente: [28].

Ciclogénesis

Con el término ciclogénesis nos referimos a los procesos que permiten la formación, desarrollo y mantenimiento de una zona de bajas presiones y, a partir de ello, una circulación cerrada de tipo ciclónica, o ciclón. Para aclarar aún más este término, podemos decir que la ciclogénesis ha concluido cuando la estructura surgida de ella puede seguir intensificándose sin la ayuda de un forzamiento externo. Esta zona puede tener diferentes escalas que abarca desde la mesoescala hasta la escala sinóptica. Como hemos visto, los distintos ciclones están gobernados por diferente dinámica por lo que la ciclogénesis no será la misma en el caso de un ciclón extratropical que el caso de un ciclón tropical. Es decir, debemos distinguir entre ciclogénesis extratropical y ciclogénesis tropical. Ambas llevan a un mismo fin pero por distintos medios.

  • Ciclogénesis extratropical

La ciclogénesis extratopical puede explicarse por medio de la teoría o aproximación cuasi-geostrófica (QG) [24] que se basa principalmente en dos ecuaciones y la interacción entre ambas. Esta teoría explica el desarrollo de ciclones en medio de la inestabilidad baroclina. Estas dos ecuaciones son la ecuación de tendencia del geopotencial (4) y la ecuación omega (5):

donde:

es la tendencia del geopotencial y

siendo

el parámetro de estabilidad estática para el sistema de coordenadas isobárico.

Estas ecuaciones se aplican al análisis de las ondas de Rossby que se forman en latitudes medias conjuntamente con el fuerte gradiente térmico meridiano que existe en estas latitudes. Estas ondas provocan una misma ondulación en el campo de geopotencial, y a partir de ahí se puede inferir la interacción con el campo de velocidades verticales y por tanto la creación de zonas de ascensos y descensos generalizados de aire y en consecuencia la formación de borrascas y anticiclones, respectivamente.

El análisis de estas ecuaciones aplicado a una onda sinóptica lleva a que el primer término de la derecha de la expresión (4) fuerce a un desplazamiento de la onda hacia el este respecto al flujo de fondo. El segundo término de la derecha interviene de tal forma que intensifica las dorsales y las vaguadas en altura debido al cambio con la altura de la advección geostrófica térmica ya que en niveles medios las isotermas son aproximadamente paralelas a las isohipsas, y en niveles bajos no se da esta condición sino que las isotermas cruzan las isohipsas.

En el caso de la expresión (5) el primer término interviene de tal forma que provoca ascensos generalizados en la zona delantera de la vaguada y descensos generalizados en la zona trasera debido al cambio de la advección geostrófica de vorticidad relativa geostrófica con la altura, al existir un desfase entre las ondas en niveles medios y las de niveles bajos. A su vez, el segundo término provoca los mismos ascensos y descensos motivados por la diferencia en el tipo de advección geostrófica térmica que se dan en la zona delantera de la vaguada con respecto a la zona trasera. A estos ascensos y descensos los llamamos circulación secundaria. Esta circulación secundaria es la que motiva la formación de los ciclones extratropicales al provocar convergencia en niveles bajos y divergencia en niveles altos y, por tanto, disminuir la presión en la superficie justamente en la zona delantera de la vaguada.

Por otro lado, la interacción entre ambas ecuaciones es lo que lleva a la retroalimentación de ambos fenómenos mencionados y fortalecimiento del ciclón ya formado. Al crearse la circulación secundaria y, por tanto las borrascas y anticiclones, en superficie, se intensifica la advección fría (cálida) de la temperatura a la derecha de la alta (baja). Como consecuencia de la advección fría en superficie a la derecha de la alta presión y, por el segundo término de la ecuación omega, se intensifica el ascenso al este de la vaguada y el descenso al oeste. Y además, la variación de esa advección con la altura hace que se intensifique la vaguada en altura (término 2 de la ecuación de tendencia del geopotencial).

  • Ciclogénesis tropical

Contrariamente a lo que ocurre con la ciclogénesis de latitudes medias, la ciclogénesis tropical es impulsada por una fuerte convección que se organiza hacia un foco central sin zonas baroclínicas que atraviesen su centro. En este caso no se dispone de una teoría como la cuasi-geostrófica que mediante expresiones matemáticas explique de manera elegante la formación de estos sistemas sino que se ha llegado a que la atmósfera debe cumplir ciertas condiciones para favorecer la formación de ciclones tropicales. Aunque esta formación aún es objeto de extensas investigaciones, y la misma no se comprende completamente, se considera que hay seis condiciones necesarias pero no suficientes para la ciclogénesis tropical que deben coincidir [17]. El hecho de que estas condiciones sean necesarias pero no suficientes es debido a que en muchas ocasiones se han dado en bajas presiones que luego no evolucionaron a ciclones tropicales.

  1. Aguas oceánicas cálidas de al menos 26,5ºC en una suficiente profundidad, desconocida, pero que debe estar entorno a los 50 m. Estas aguas cálidas son necesarias para mantener vivo el núcleo cálido que alimenta a los ciclones tropicales. Últimamente se está tomando como referencia el límite de los 26ºC.
  2. Una atmósfera que se enfríe lo suficientemente rápido con la altura de tal forma que sea potencialmente inestable para la convección húmeda. Es la actividad convectiva la que permite la liberación del calor almacenado en el océano que alimenta el desarrollo del ciclón.
  3. Capas relativamente húmedas en los niveles medios de la troposfera (≈ 5 km). Estratos secos en dichas zonas no son propensos a permitir el continuo desarrollo de la actividad tormentosa extendida.
  4. Una distancia mínima de al menos 500 km del ecuador. Esta condición es necesaria para que la fuerza de Coriolis sea no despreciable de tal forma que permita la existencia del balance del viento del gradiente. Sin la fuerza de Coriolis, la baja presión no puede ser mantenida.
  5. Una baja presión cercana a la superficie pre-existente con suficiente vorticidad y convergencia. Los ciclones tropicales no se pueden generar espontáneamente. Para desarrollarse, requieren un sistema débilmente organizado con un giro considerable y un flujo de entrada en niveles bajos.
  6. Bajos valores de cizalladura vertical del viento (inferior a los 10 m/s [20 nudos, 23 mph]) entre la superficie y la alta troposfera. Valores altos de cizalladura interrumpen el incipiente ciclón tropical y puede evitar su formación, o en el caso de que este formado podría destruirlo o debilitarlo interfiriendo en la organización de la profunda convección entorno al centro.

Hasta aquí hemos visto los diferentes ciclones que se desarrollan en la atmósfera y como se forman desde un punto de vista global, tratándolos de diferenciar ya que se sitúan en dos extremos conceptuales. Sin embargo, en ocasiones éstos pueden transformarse si se dan las condiciones favorables. Entonces, para explicar estas transformaciones debemos introducir el concepto de transición.

Transiciones

Como se había comentado, a la hora de hablar de los ciclones atmosféricos se hace necesario hablar de sus transiciones. Con transición nos referimos al proceso que sufre un determinado ciclón cuando pierde las características que definen su naturaleza (fría, cálida o híbrida) y adquiere otras. Estas transiciones están asociadas al paso del ciclón por diferentes regiones o latitudes del planeta que están bien diferenciadas, y por tanto los fenómenos que predominan en éstas provocan que el ciclón sufra transiciones. Podemos diferenciar dos transiciones como veremos a continuación ya que existen dos estados extremos entre los que puede moverse ciclón (frio, cálido). Sin embargo, podría definirse una tercera si tenemos en cuenta que la naturaleza híbrida de un ciclón puede ser un estado duradero en el tiempo y no sólo tenerlo por el hecho de estar transicionando. Precisamente, esta es una de las ideas en las que se basa el trabajo. De momento, hablaremos en este apartado únicamente de las dos comúnmente utilizadas.

  • Transición extratropical (TE)

Proceso por el cual un ciclón tropical pierde sus características para pasar a otro de tipo extratropical.

El ciclón extratropical resultante extiende las condiciones similares a las del ciclón tropical a un área más amplia y a latitudes que normalmente están a salvo de dichas perturbaciones [21]. Por otra parte, la transición a una perturbación extratropical puede acarrear potencialmente riesgos adversos en las zonas por donde pude pasar. La TE y su reintensificación como un ciclón extratropical, suele ir asociada con una metamorfosis muy profunda cuando el sistema es captado o absorbido por el flujo del oeste de latitudes medias de forma adecuada. La perturbación tropical, que se desplaza muy lentamente, se acelera rápidamente, pierde sus características simétricas en cuanto a nubosidad, el campo de precipitación y viento se desacoplan, las zonas de máximos de viento y precipitación, ocasionalmente, se pueden reintensificar desarrollando características de ciclón extratropical activo, pudiendo producir intensas lluvias, altas olas en el mar y vientos que pueden llegar a ser huracanados.

Estas TEs han sido ampliamente estudiadas en zonas donde se producen con cierta frecuencia (EE.UU., Canadá, Japón, China, Australia, por citar sólo algunos ejemplos). En dicho proceso, las zonas afectadas pueden llegar a ser más amplias que las inicialmente asociadas al propio ciclón tropical.

  • Transición tropical (TT)

Proceso por el cual un ciclón no tropical se transforma en otro tropical.

Estas situaciones han recibido un especial interés en estos últimos años. Esta transición es de especial interés en este trabajo ya que se relacionan con los ciclones subtropicales híbridos como veremos más adelante.

La descripción del camino de desarrollo de la transición tropical ha levantado un nuevo interés en la iniciación de un ciclón tropical que no está relacionado con su forma tradicional [7, 8]. Durante una TT, un vórtice precursor de latitudes medias interacciona con una vaguada de niveles altos, aportando un forzamiento QG [24] para los ascensos que fortalece la convección húmeda profunda cerca del centro de la borrasca desarrollada. Un transporte vertical de vorticidad potencial (PV) y momento reduce la cizalladura y eventualmente debilita la vaguada interactuando a medida que el sistema de niveles bajos adquiere una estructura simétrica con un flujo de salida pronunciado en niveles altos, es decir, la convección genera zonas divergentes en niveles altos y va desarrollando una anomalía positiva de tipo térmico en la toda la troposfera (mecanismo CISK), que a su vez va ganando simetría, reflejándose también en el campo de viento y precipitación. Posteriormente, este ciclón tropical de núcleo cálido y verticalmente apilado se intensifica a través de los procesos de interacción aire-mar (mecanismo WISHE) [3, 35, 6, 7, 8]. Davis y Bosart afirman que la mitad de los ciclones tropicales en la cuenca atlántica durante el periodo 2000-2003 tuvieron un precursor extratropical, baroclino en su origen. Los huracanes, así generados, no suelen pasar de categoría 2. Antes de y durante el periodo de transformación, el vórtice muestra con frecuencia características de sistema subtropical híbrido. Puede decirse de forma grosera, que estos últimos permanecen toda su vida en una TT.

Una vez visto los dos extremos conceptuales de los ciclones que se pueden dar en la atmósfera estamos ahora en disposición de hablar sobre los ciclones subtropicales híbridos, que se sitúan en el espectro intermedio de lo visto anteriormente.

Continuará

Esta entrada se publicó en Reportajes en 22 Feb 2013 por Francisco Martín León