La estratosfera influye en el tiempo del invierno

El 2 de febrero, grandes áreas de Europa occidental se vieron afectadas por fuertes nevadas. Inglaterra recibió la parte más dura de una tormenta de nieve dejando hasta 20 centímetros en Londres. Eran las nevadas más intensas que el sudeste de Inglaterra había visto en casi 20 años, según noticias de la BBC. ¿Por qué este tiempo tan adverso? Parte de la respuesta viene de la estratosfera, una capa a unos 20 kilómetros sobre la superficie de Tierra.

Temperatura en la estratosfera

Vorticidad

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Comenzando en enero y extendiendo hasta el inicio de febrero de 2009, la estructura de vientos y los patrones de temperatura en la estratosfera cambió dramáticamente. En apenas algunas semanas, las temperaturas subieron cerca de 50 ºC en promedio, con subidas más elevadas en algunos lugares, y los vientos cambiaron de dirección, pasando a casi 100 metros por el segundo (200 millas por hora). Ese cambio influyó en los patrones de tiempo en la parte más baja de la atmósfera. Estas imágenes y las animaciones asociadas muestran cómo la estratosfera cambió y ayudan a ilustrar porqué los Estados Unidos y Europa estaban en patrón de tiempo tas singular y raro. Los mapas globales muestran las temperaturas (superior) y vorticidad (parte inferior) el 10 de enero (izquierda) y el 2 de febrero (derecha). La animación va desde el 10 de enero hasta el 4 de febrero.) Las imágenes se basan en las observaciones del tiempo de la atmósfera de la oficina de Modelado y de Asimilación de Goddard de la NASA Goddard Space Flight Center.

En el invierno, poco a ninguna luz del sol alcanza los extremos norteños de la Tierra. Privado de energía, la estratosfera sobre el Ártico se hace muy fría. Éstas eran las condiciones presentes el 10 de enero de 2009, según las indicaciones de la imagen izquierda superior. La masa de aire frío crea un sistema de baja presión que se asienta sobre el Ártico a través del invierno. Más al sur, donde el sol brilla y calienta, el aire es más cálido y la presión de aire es más alta. Flujos de aire soplan desde los sistemas de alta presión hacia los sistemas de baja presión. Ya que la Tierra está dando vueltas, el aire se desvía a la derecha cuando se mueve hacia el norte, creando (de oeste a este) una corriente que gira en sentido contrario a las agujas del reloj de fuerte viento, que los científicos llaman el chorro polar.

Las imágenes inferiores representan la masa de aire, o el vórtice polar, que controla el patrón de vientos. Esencialmente, los vientos son más fuertes en el borde del vórtice polar (donde está la diferencia más grande de la presión entre las masas de aire fría y cálida). El área de rojo en la imagen izquierda inferior representa el aire polar que se asienta típicamente sobre el Ártico durante enero. Los fuertes vientos circundan generalmente las regiones rojas, o las áreas de alta vorticidad, en una dirección en sentido contrario a las agujas del reloj. Estos vientos, moviéndose a velocidades sobre los 100 kilómetros por hora, son los flujos rectores que influyen en los patrones de tiempo más cercano a la superficie de Tierra. Su influencia significa que el tiempo en Inglaterra y Europa occidental viene típicamente del oeste. Sobre Inglaterra, los vientos del oeste soplan sobre el océano calentado por la corriente cálida del Golfo del Atlántico.

El cambio grande en el Ártico sep produjo cuando el vórtice polar se rasgó y se dividió. Un sistema del tiempo en desarrollo en la baja atmósfera viajó hacia arriba en la estratosfera. La perturbación irrumpió en el centro de la masa de aire ártica, alargándola y eventualmente dividiéndola como una célula en mitosis. Antes del 2 de febrero, dos masas de aire existieron, cada una con un chorro de viento que lo circundaba a la izquierda según lo representado en la imagen derecha inferior.

El aire cálido llenó el hueco entre las dos masas de un aire más frío, y las altas temperaturas sobre el Polo Norte subieron, según las indicaciones de la derecha de la parte superior. Ahora el aire más frío se había desplazado más al sur sobre Canadá y Siberia. Sobre Norteamérica, esta pieza del vórtice polar estratosférico tenía un alcance profundo en la atmósfera más baja (troposfera), que creó los fuertes vientos del norte que llevaron el aire frío del Ártico muy al sur en los Estados Unidos.

En Europa, la fractura en la masa de aire cambió realmente la dirección de los vientos en la atmósfera más baja. La segunda pieza del vórtice polar se centró al este de Europa occidental, según las indicaciones de la imagen izquierda inferior, y fue rodeado también por un jet del fuerte viento que se movía en sentido contrario a las agujas del reloj. Como el segmento del vórtice polar sobre Norteamérica, este pedazo de vórtice polar también tenía un alcance profundo en la atmósfera más baja. Hizo que el aire frío continental soplara adentro desde el este, substituyendo al más caliente que sopla típicamente desde el oeste. Mientras que el aire helador se movió sobre el Mar del Norte, se cargo de humedad, se extendió sobre el Reino Unido y partes de Francia con nevadas fuertes.

Los datos proporcionados por la oficina de Modelado y de Asimilación de Goddard, cortesía de Paul Newman. El subtítulo de Holli Riebeek con la información que proporcionó por Paul Newman.

Texto y fotos del portal de la NASA.

http://earthobservatory.nasa.gov/