El concepto de vórtice polar : algunas dudas y respuestas

El vórtice polar ha llegado como algo nuevo, cuando realmente no lo es, y los medios de comunicación lo han aceptado con los brazos abiertos. En este breve artículo se explica qué es y sus consecuencias en sus dos modos: estable y perturbado

Modelos conceptuales del vórtice polar ártico. NOAA

Actualizado a 29 de enero de 2014 en respuestas

El vórtice polar ha saltado a los medios de comunicación y en las redes sociales recientemente como consecuencia de la acusada ola de frío de principios de enero de 2014 en Canadá y parte de los EEUU continentales. Se han hecho ya algunos esfuerzos para explicar este concepto que está calando de forma inadecuada en entornos periodísticos de forma significativa.

Ya tenemos otra palabra mediática en el cúmulo conceptual periodístico: el vórtice polar. Ésta se suma a las de gota fría, perturbación, ciclogénesis explosiva, huracán mediterráneo, bomba meteorológica, etc., y suma y sigue. Gusta como titular y vende.

Se propone en este breve artículo aclarar conceptos y dudas. No está acabado y se irán añadiendo apartados a medida que vayan surgiendo, y tenga tiempo para escribir.

Ideas básicas del vórtice polar

Estrictamente hablando nos deberíamos referir a él como vórtice circumpolar estratosférico, pero se suele reducir simplemente a vórtice polar.

Si analizamos los términos de vórtice circumpolar estratosférico, se observa que está formado por tres términos: vórtice (característica dinámica y cinemática), (circum) polar o lugar donde existe y qué hace, y estratosférico, altura a la que se encuentra. Vamos a analizar por separado cada uno de los elementos.

Vórtice/vorticidad

El concepto de vórtice está relacionado con “algo que posee o es rico en vorticidad”. La vorticidad es un término dinámico y cinemático característico de la intensidad del y distribución del desplazamiento de un fluido (aire, agua,..). En la dinámica de fluido se emplea la vorticidad como una medida amplia de la rotación o giro. La rotación tiene una componente muy conocida y está asociada a la curvatura: una rueda que gira posee vorticidad, el agua o fluido en una taza de café que se mueve por una cuchara tiene vorticidad, el ser humano que gira con la Tierra posee vorticidad asociado a la propia Tierra.

Pero la rotación es más que la propia curvatura: existe rotación cuando en un flujo rectilíneo, no curvado, se produce una diferencia de velocidad en el sentido perpendicular del desplazamiento. Un río rectilíneo con un máximo de velocidad en el centro del cauce y cuya velocidad disminuye hacia las orillas posee vorticidad por variación de la velocidad perpendicular al río: el la vorticidad generada por cizalladura (variación de la velocidad con la distancia en dirección o/y intensidad). De hecho los meteorólogos hablamos de la vorticidad cuyo origen y sumatorio es debido a la curvatura más la cizalladura.

El giro de éste sistema es en sentido contrario a las agujas de un reloj, de oeste a este, y como se verá alrededor de los Polos. A este tipo de giro se le denomína ciclónico, como en las borrascas y huracanes del Hemisferio Norte.

Circumpolar

O polar simplemente, esto es más fácil: es una estructura que circunvala o rodea al polo. El vórtice circumpolar, o polar, existe tanto en Hemisferio Norte como en el Sur, en las regiones polares. A partir de ahora solo nos referimos al Hemisferio Norte. Por lo tanto el vórtice, tiene por centro de rotación aproximadamente el Polo Norte.

Estratosférico

Indica la altura en que se encuentra dicho vórtice: al nivel de la estratosfera, más allá de la tropopausa. Algunos autores apuntan que el reflejo del vórtice circumpolar se extiende incluso en la media-alta troposfera de forma que el apelativo de estratosférico podría ser eliminado. No es conveniente, pues induce a error.

Por lo tanto, el vórtice circumpolar estratosférico es una estructura o circulación ciclónica, rica en vorticidad/estructura en rotación, de escala planetaria centrada en las regiones polares y que se da preferentemente en la estratosfera, con reflejo en las capas altas y medias de la troposfera. Coloquialmente se le llama vórtice polar.

Térmicamente, el vórtice polar tiene un ciclo de vida en relación con su intensidad y está ligado, en general, al contraste térmico entre el ecuador - polo (cálido-frío), siendo mayor su intensidad cuando el contraste térmico es mayor, o sea, en invierno, siendo menor en verano. Como este contraste es casi perenne, el vórtice polar está siempre ahí. Sus años de vida son incontables.

El vórtice polar suele tener dos centros de acción en promedio pero en altura: uno cerca de la isla de Baffin y otro sobre el noroeste de Siberia, para el Hemisferio Norte.

El chorro en niveles altos y las DANAs

A la altura de la tropopausa, 10-12 km, la transición rápida entre el aire frío polar al aire cálido de latitudes medias es muy acusada y está dominada por una corriente de vientos muy intensos llamada chorro polar. En la parte izquierda de este río de aire está la zoná fría y rica en vorticidad. En su parte derecha está la zona cálida y pobre en vorticidad. Este río de aire circula alrededor de latitudes medias en un flujo de oeste a este casi circular. En determinadas condiciones el "río" de aire o, chorro polar, se ondula generando ramales norte-sur, permitiendo que el aire frío penetre hacia latitudes más bajas y el aire cálido a más altas. Dinámicamente se dice que hay irrupciones de bajas polares o descuelgues de vorticidad provenientes de la "región madre" del vórtice polar. Cuando esta zona de vortícidad, o baja en niveles altos, se aisla de la zona madre (vórtice polar), entonces se forma una DANA: Depresión Aislada de Niveles Altos.

Dudas, preguntas y respuestas, que iremos respondiendo:

¿Hay otras zonas ricas en vorticidad? ¿Qué otros vórtices existen? Actualizado a 22 de enero de 2014

La vorticidad, las rotaciones ciclónicas y las zonas ricas en vorticidad se pueden encontrar en diferentes elementos atmosféricos, desde los remolinos pequeños de jardines y parques hasta el gigantesco vórtice polar, pasando por los tornados, borrascas, bajas polares,huracanes y ciclones en general. Todos ellos rotan alrededor de un eje en sentido ciclónico (e incluso anticiclónico). Y eso, la rotación/vorticidad es el único elemento en común.

La diferencia entre ellos radica en las escalas espacio-temporal, ciclos de vida y la dinámica que los controla. Mientras que los remolinos pequeños duran unos segundos y afectan a una zona muy limitada, las borrascas o los ciclones afectan a más zonas y sus dimensiones espaciales suelen ser de cientos de kilómetros y durar varios días. Entre medio tenemos a las tolvaneras y tornados que pueden durar de segundos a horas, y afectan a zonas más locales.

El vórtice polar es una estructura casi permanente y sus dimensiones son de miles de kilómetros. En este sentido el vórtice polar es único por sus dimensiones, su ciclo de vida, su duración, su dinámica y su ubicación. Existe y existirá siempre que se mantenga el contraste frío-calor entre el polo y el ecuador.

En el diagrama siguiente se observa el orden de las escalas temporales y espaciales de ciertos fenómenos atmosféricos, desde los pequeños remolinos, a las grandes estructuras ciclónicas, pasando por los tornados. El vórtice circumpolar estratosférico estaría representado en la figura en la parte superior derecha (Fuente: COMET)

¿Es un ciclón o un huracán? 29 enero, actualizado

No en sentido estricto. Su ciclo de vida es casi perpetuo, sus dimensiones son semiplanetarias. Por el contrario, los ciclones (borrascas, tifones, y huracanes) tienen ciclos de vida de días y dimensiones sinópticas de miles de kilómetros. La dinámica que controla a ambos sistemas es diferente. El vórtice polar está situado en una posición casi fija y se extiende preferentemente por la estratosfera. Los ciclones se ubican en casi todas las partes del mundo y se desplazan en general desde donde se forman hasta donde se muere, situándose en la troposfera.

Llamar ciclón polar al vórtice polar es confundirlo con las bajas polares, que para mayor confusión existen como tales en las regiones marítimas árticas.

Tampoco es conveniente llamar al vórtice polar como huracán polar. Esa aberración es aún mayor. Como lo es llamarlo remolino o huracán polar. Estamos invadiendo con esos apelativos a estructuras de escala sinóptica, mesoescalar e incluso microescalar, cuando el vórtice polar es una estructura planetaria.

Ya hemos dicho que lo único en común entre ellos es la vorticidad.

¿Desde cuánto existe? ¿Es algo nuevo? ¿Vuelve todos los años?

Existe desde hace muchísimo. Hablando en términos coloquiales es más antiguo que Matusalén. Ya desde inicios del siglo XX se conocía su existencia, pero no cabe duda que este vórtice polar puede haber estado desde tiempos inmemorables. Por lo tanto, el vórtice polar NO es algo misterioso y nuevo que ha aparecido de la noche a la mañana. Siempre ha estado ahí, los meteorólogos lo conocían desde hace tiempo (más de un siglo). Algunos medios de comunicación lo han traído a primer plano para explicar la irrupción fría de primeros de enero de 2014 en America del Norte, pero se podría haber utilizado el concepto clásico de borrasca ártica profunda para explicar el tiempo gélido, pero no ese titular que se va a quedar con nosotros per saecula saeculorum.

Francisco Martín León, meteorólogo

Esta entrada se publicó en Actualidad en 29 Ene 2014 por Francisco Martín León