Patrones de circulación dominantes que favorecen altas temperaturas y olas de calor persistentes en Europa occidental

Las olas de calor estivales, que persisten en escalas temporales subestacionales, son importantes porque reflejan dinámicas atmosféricas complejas y están asociadas con impactos sociales sustanciales.

Estos eventos son difíciles de estudiar porque existen pocos de larga duración en el registro de observaciones, lo que limita una visión más sistemática de las trayectorias de circulación que los sustentan. En un nuevo estudio, se analiza los eventos simulados en ejecuciones históricas del conjunto de datos de la versión 2 del Modelo Comunitario del Sistema Terrestre (CESM2, por su siglas en inglés) para identificar configuraciones de circulación típicas asociadas con olas de calor persistentes en Europa occidental.

El estudio fue publicado en la revista Environmental Research Letters.

Patrones atmosféricos conceptuales encontrados

El análisis revela dos patrones de circulación dominantes de niveles altos que subyacen a las olas de calor persistentes, que difieren principalmente en cómo se propagan y rompen las ondas de Rossby corriente arriba. Ambas trayectorias son capaces de sostener las intensas dorsales de niveles altos que impulsan y realzan el calor superficial.

Tipo I. Los eventos de tipo I presentan una marcada vaguada aguas arriba y paquetes de ondas de Rossby recurrentes, y un tren de ondas general más organizado zonalmente; en esta configuración, la formación de dorsales locales puede reforzarse y mantenerse mediante interacciones onda-remolino y calentamiento potencialmente latente.

RAM. Son las típicas configuraciones en "Omega" en niveles altos al recordar a esta letra griega. Mapa de arriba a la izquierda.

Tipo II. Los eventos de tipo II se caracterizan por la ruptura de ondas anticiclónicas a gran escala con una trayectoria de borrascas desplazada hacia el polo, formando un tren de ondas inclinado meridionalmente. Esta configuración puede contribuir a mantener el calor superficial mediante una cinemática favorable de la ruptura de ondas y retroalimentaciones con la corriente en chorro impulsada por remolinos.

RAM. Son la configuraciones de dorsal inclinada de eje suroeste-noreste con dana aislada en su flanco suroeste en la dorsal. Mapa de arriba a la derecha.

Más allá de este marco de diagnóstico de primer orden, los eventos presentan un continuo de estas configuraciones, y los estudios de cada caso resaltan la complejidad temporal y la variabilidad entre eventos. Los autores afirman que las configuraciones atmosféricas presentadas generan el potencial para una alta persistencia de la temperatura cerca de la superficie, que se manifiesta a través de la sincronización de las interacciones sucesivas de las ondas, con retroalimentaciones de la superficie terrestre que potencialmente proporcionan una influencia adicional.

Conclusión y perspectivas del trabajo del estudio

Las altas temperaturas que persisten durante períodos subestacionales pueden, en combinación con la exposición y vulnerabilidad de la sociedad, provocar graves impactos. Comprender la dinámica que favorece la mayor duración de estos eventos es importante para mejorar su predictibilidad, pero su rareza impide una comprensión más completa de cómo se forman directamente a partir de las observaciones.

Los autores demuestran que las olas de calor persistentes en Europa occidental pueden interpretarse mediante dos tendencias de circulación dominantes que emergen a lo largo de su modo en el geopotencial de 500 o 250 hPa. Ambas presentan dorsales sostenidas sobre la región afectada, lo que impulsa el calentamiento de la superficie.

Los eventos de tipo I y tipo II descritos arriba son prototipos básicos y conceptuales. En lugar de formar regímenes discretos, estas tendencias abarcan un continuo en el espacio de fases, donde los eventos individuales expresan estos mecanismos en distintos grados.

Estos dos patrones de circulación crean el potencial para la persistencia de olas de calor, que se materializa en función de la retroalimentación atmosférica local, las condiciones de la superficie terrestre y factores externos como los modos de variabilidad de baja frecuencia. En trabajos futuros se podría desarrollar una métrica probabilística para cuantificar este potencial.

En general, los autores esperan que estos arquetipos dinámicos proporcionen un marco conceptual para diagnosticar olas de calor persistentes y, en última instancia, mejorar su predictibilidad.