Eventos de lluvias predecesoras, PRE (Predecessor Rainfall Events)

Raúl Valle Fernández, Torre Francisco Martín León Síguenos en Twitter: @RAM_meteo. Y en Facebook: RAMmeteorologia. Palabras clave: ciclón tropical, precipitaciones, inundaciones, lluvias, inundaciones, transiciones extratropicales, lluvias predecesoras, interacción polar-tropical.Artículo de febrero de 2010. Recuperado en septiembre de 2012

Introducción

Se sabe que los ciclones tropicales son sistemas nubosos y de precipitación que pueden generar graves problemas allí por donde afectan. Particularmente son conocidos los efectos del viento,  de las lluvias y de las inundaciones de huracanes como Katrina, Ike,  entre otros o de los tifones en el Pacífico como Morakot.

Pero los ciclones tropicales pueden estar acompañados, a vez, por los llamados eventos o situaciones de lluvias predecesoras (en inglés, PRE).  Básicamente una PRE es una banda de precipitación intensa, NO asociada a las bandas espirales propias del sistema tropical. Son generadas por la interacción con un jet o chorro de latitudes medias que existe en su lado polar. La masa de aire y nubosa del PRE posee características tropicales pero no ligada directamente al ciclón tropical.

Veamos un ejemplo de banda nubosa de un PRE en 2008 sobre EEUU y Canadá.

Imágenes IR del ciclón Ike, 1-13 de septiembre de 2008, penetrando por el Golfo de México durante el 13 de septiembre a las 12 y 21 UTC, arriba y abajo, respectivamente. Nótese las bandas nubosas ligadas al ciclón tropical, Ike, a la vaguada extratropical, Va, con nubosidad en forma de coma y la nubosidad del PRE, intermedia entre ellas.

Algunos ciclones tropicales, que llevaron asociados notables PRE en los Estados Unidos incluyen por ejemplo y como ya al citado huracán Ike de 2008 y al huracán Floyd de 1994. Los patrones acumulados de precipitación de Ike y de Floyd muestran lluvias muy intensas lejos de la zona de avistamiento de tierra de dichos ciclones tropicales; en el caso de Ike, sobre el noroeste de Indiana, y en el caso de Floyd sobre Connecticut y Nueva York. En ambos casos, los PREs se han identificado como significativas estructuras nubosas generadores de lluvias adversas.

Precipitación acumulada de Ike en septiembre de 2008 sobre EEUU, en pulgadas, trayectoria de su centro en amarillo. Fuente: Wikipedia

Como puede observarse en la anterior figura, las precipitaciones más intensas se dieron al tocar tierra el huracán en la zona costera del Golfo de EEUU. Pero no son desdeñables  las precipitaciones registradas en forma de amplia banda afectando a las zonas del interior de los EEUU y Canadá (figura no mostrada aquí) ligadas al PRE.

Los PRE son importantes no sólo porque generan lluvias intensas en las zonas afectadas sino también porque producen las condiciones en el suelo ya mojado por donde puede pasar posteriormente el ciclón tropical o su remanente en transición extratropical añadiendo más destrucción en zonas ya anegadas o con suelo muy empapado.

Definición y criterios para identificar un PRE

Se ha definido los PREs como áreas concentradas de fuertes lluvias, que se observan en la parte norte o lado polar desde donde los ciclones tropicales tocan tierra y que están separadas de la zona principal de lluvias del ciclón tropical agrupadas en bandas espirales.

Cote, Bosart, Keyser, y Jurewicz (2008) han investigado estas áreas donde se concentra la precipitación,  corriente arriba  del ciclón tropical que toca tierra y separado de la zona  propia de lluvias de dicha estructura ciclónica.

En su investigación de varios años de ciclones tropicales atlánticos, 1998-2006,  identificaron tres criterios para definir un  PRE:

  • Existencia de un área coherente de lluvia desplazada hacia el lado polar del ciclón tropical.
  • Intensidades de lluvias máximas que excedan los 100 mm en 24 horas.
  • Transporte de humedad desde el ciclón tropical, TC, hacia el  PRE.

Un total de 47 PRE ocurrió corriente abajo de 21 TC (ciclones tropicales) entre 1998 y 2006, que representaban la tercera parte de los TC que tocan tierra en EEUU en ese periodo

Se encontró que:

  • En promedio hay dos 2 PRE por cada TC.
  • Cerca de  un 1/3  de los TC que tocan tierra en EEUU  producen al menos un PRE.
  • Hubo 5 casos de PRE  con lo TC que no tocaron tierra en EEUU.

Condiciones para su formación

Los PRE generalmente se forman:

  • Cuando es persistente un flujo meridional profundo que transporta aire tropical lejos del ciclón tropical.
  • Regiones con inclinación ascendente en zonas favorables, o a lo largo de fronteras sinópticas o de mesoescala (delante de la frontera, donde la convección en superficie es favorable o inmediatamente detrás de la frontera, donde la convección elevada es favorable)
  • A lo largo y al oeste de una cuña anticiclónica de temperatura potencial en niveles bajos, cerca del gradiente más fuerte.
  • Cerca de  la  zona de confluencia de la región de entrada del jet en niveles medios
  • Bajo condiciones dinámicas favorables del jet en altura.
  • Cuando el eje de la vaguada polar estaba o en estado de amplificación o ya se había movido cerca o al este en longitud del ciclón tropical, la PRE no se desarrollaba.

Los autores del trabajo de 2008 han propuesto un modelo conceptual sobre los PRE en EEUU.

Modelo conceptual de los elementos necesarios para la formación de los PRE. Imagen cortesía de la Universidad de Carolina del Norte.

Modelo conceptual

En azul están representadas las trayectorias típicas de los ciclones tropicales que afectan  al  tercio este de los EE UU y Canadá, que se desplazan hacia latitudes más altas. En verde las zonas de precipitación asociadas al propio ciclón, en rojo con su simbología típica. Otras zonas de precipitación en el lado polar del ciclón tropical se sitúan más al norte y de forma independiente de la zona de lluvias.  Una onda corta se acerca e interactúa con el ciclón tropical desde su cuadrante noroeste. Mientras se va estableciendo una banda nubosa y de precipitación con una dorsal o lengua cálida y húmeda de temperatura potencial alta, cuyo eje, línea roja discontinua, arranca desde latitudes subtropicales hasta otras más altas. Las líneas de corriente en niveles medios se representan en negro.

La llegada de los vientos intensos y lluvias persistentes ligadas al TC a las zonas ya húmedas donde se han registrado precipitaciones ligadas al PRE puede genera nuevas inundaciones, caídas de árboles y destrozos más dañinos de los que podría haber generado sólo el TC.

 Animación de los ecos radar de la tormenta tropical HANNA durante septiembre de 2008, cuando generó un PRE sobre los estados de Carolina del Norte y Sur antes de su entrada en tierra por el límite de ambas. Imagen cortesía de la Universidad de Carolina del Norte. Fuente: 

http://www4.ncsu.edu/~nwsfo/storage/cases/20080906/se.regional.bref.pre.loop.gif

Es interesante resaltar, que la formación de un PRE depende del posicionamiento y amplitud de la vaguada troposférica en niveles medios y altos situada al norte del ciclón tropical. Cuando el eje de la vaguada estuvo, ya fuera en un estado de amplificación, o se moviera todavía cerca o al este de la longitud del ciclón tropical, el típico PRE no se dio.

Un PRE puede llegar a ser un elemento más peligroso que el propio ciclón tropical a él ligado, ya que puede llevar consigo el doble de la lluvia intensa que está asociada al resto del ciclón tropical. También es importante resaltar la velocidad lenta a la que se desplace el PRE, y, por último, el factor orográfico que puede entrar en juego, ya que por realce orográfico o represamiento del aire frío puede aumentar la cantidad de lluvia caída con el PRE en el este de EEUU.

Otros casos significativos de PRE

Se han generado diferentes casos de PRE en ciclones tropicales, durante estos años pasados. Por ejemplo, el huracán más mediático de la historia, Katrina (2005), trajo consigo un PRE que causó fuertes lluvias y corrimientos de tierra en el estado de Ohio, antes de que el huracán tocase tierra. Ernesto en 2006 o Ike en 2008 fueron otros de los muchos ciclones tropicales que traen consigo este patrón de lluvias externas.

PRE y Katerina en una imagen IR de la fecha y hora señalada en la figura, según el satélite GOES-E.

Un caso más reciente  fue el del tifón Melor, durante comienzos de Octubre de 2009, sobre las aguas del Pacífico occidental.

PRE asociado al acercamiento del ciclón tropical Melor afectando a las Islas de Japón. Imagen IR realzada del 6 de octubre de 2009 a las 15 UTC. Fuente Universidad de Wisconsin-CISSM.

En la imagen anterior de Melor, durante su aproximación al sur de Japón, se observa el aumento repentino de las bandas nubosas y  muy posiblemente las lluvias sobre el SW de Japón, en el tramo final de la animación. Sobre el estrecho de Luzón, la Tormenta Tropical Parma.

Secuencia de la animación:

http://cimss.ssec.wisc.edu/goes/blog/wp-content/uploads/2009/10/IR4loop.gif

Conclusiones

Los PRE son eventos de lluvias predecesoras a la llegada a una zona, o no, de ciclones tropicales a un área bajo su influencia y que se generan en el lado polar de dicho ciclón. Se han estudiado en EEUU, Canadá y este de las regiones asiáticas al generar, antes de la llegada del ciclón tropical, lluvias persistentes y, a veces, adversas que generan inundaciones importantes. Si después esta zona en superficie se ve afectada por los vientos y lluvias del propio ciclón directamente o los restos en transición extratropical, las consecuencias pueden ser devastadoras.

En este trabajo se han dado unas breves notas sobres estos eventos singulares dentro de la meteorología tropical y su interacción con sistemas de latitudes medias, jets y vaguadas polares.

Fuentes y referencias

Esta entrada se publicó en Reportajes en 25 Sep 2012 por Francisco Martín León