Cómo la humedad altera las reglas del bloqueo atmosférico

Una nueva investigación de la Universidad de Purdue revela cómo la humedad influye en el bloqueo atmosférico, un fenómeno que a menudo provoca olas de calor, sequías, irrupciones de aire frío e inundaciones, lo que ayuda a resolver un misterio en la ciencia del clima y a mejorar las predicciones futuras del tiempo extremo.

El estudio, se publica en Nature Communications.

Zhaoyu Liu, estudiante de doctorado del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias, y Lei Wang, profesor asistente de la EAPS, participaron en esta publicación. Liu fue el primer autor del estudio y realizó el análisis, mientras que Wang fue el autor de correspondencia y concibió la idea original de la investigación.

¿Qué es el bloqueo atmosférico?

El bloqueo atmosférico se produce cuando los patrones de aire estancado interrumpen el flujo meteorológico normal, lo que a menudo provoca fenómenos meteorológicos extremos prolongados. La investigación de Wang y Liu desafía teorías de décadas de antigüedad que presuponían una atmósfera seca.

"Desde los inicios de la meteorología moderna (alrededor de la década de 1940), la mayoría de las teorías clásicas sobre el bloqueo atmosférico se desarrollaron partiendo del supuesto de que vivimos en un mundo completamente seco", afirmó Wang. "Obviamente, este supuesto fue útil para simplificar los procesos a su esencia, pero un supuesto de sequedad absoluta no se cumple en la atmósfera real".

El bloqueo atmosférico se presenta en dos formas principales: los bloqueos de cresta o dorsal, que crean grandes "burbujas" de alta presión que impulsan la corriente en chorro hacia el norte y a menudo provocan olas de calor , y los bloqueos dipolares, que combinan altas y bajas presiones, manteniendo en su lugar patrones climáticos contrastantes. El calentamiento diabático se refiere al calentamiento o enfriamiento del aire debido al intercambio de calor con su entorno.

Su estudio introduce un nuevo mecanismo que demuestra que el calentamiento diabático inducido por la humedad fortalece los bloques de cresta, pero debilita los bloques dipolares. «Observamos que, si bien el calentamiento diabático inducido por la humedad favorece la persistencia de los bloques de cresta, ejerce un sorprendente efecto de amortiguación que debilita significativamente la amplitud de los bloques dipolares», explicó Wang.

Este hallazgo resuelve un antiguo misterio sobre por qué algunos modelos climáticos predicen menos eventos de bloqueo en un clima más cálido. Para explicar los nuevos resultados sobre el efecto amortiguador de los bloqueos dipolares, se ofreció una interpretación física utilizando la ecuación de tendencia de altura geopotencial, un concepto fundamental de las ciencias de la tierra y la atmósfera .

Wang compara el bloqueo atmosférico con un atasco en una autopista. "Sin considerar la humedad, sí, los bloqueos pueden ocurrir", dijo Wang. "Sin embargo, el papel de la humedad es similar al estado de la carretera en el momento del atasco. A veces, si los bloqueos tienen diferentes formas (como un canal o un dipolo), pueden influir y reducir su resistencia". Comparó esto con los conductores que siguen el flujo del tráfico intencionalmente para aliviar un atasco, en lugar de empeorarlo con frenadas erráticas.

Este descubrimiento podría mejorar los pronósticos subestacionales a estacionales de eventos climáticos extremos, los cuales son notoriamente difíciles de predecir. "Los eventos de bloqueo suelen provocar eventos extremos, como olas de calor, olas de frío o sequías", afirmó Wang. "Reconocer y desentrañar estos roles distintivos del calentamiento diabático para diferentes tipos de bloqueos nos ayudará a predecir mejor la evolución de los eventos de bloqueo".

El grupo de Wang estudia la dinámica atmosférica a gran escala en la Tierra y otros planetas, centrándose en el bloqueo y el tiempo extremo. La variabilidad subestacional a estacional crea una brecha en el pronóstico de estos eventos, que son difíciles de predecir. El objetivo es mejorar la comprensión y el pronóstico de estos extremos desafiantes.

La investigación, realizada íntegramente en Purdue, se basó en los recursos informáticos de alto rendimiento del Centro Rosen de Computación Avanzada para el almacenamiento de datos, el análisis y las simulaciones numéricas. Wang también está vinculado al Instituto para un Futuro Sostenible de Purdue y fue colíder del profesorado en la comunidad de investigación meteorológica y climática.

Referencia

Zhaoyu Liu et al, Blocking diversity causes distinct roles of diabatic heating in the Northern Hemisphere, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-60811-4