Analizando las tormentas a través del lago Victoria
El lago Victoria es el lago más grande de África y un salvavidas económico y de seguridad alimentaria para aproximadamente 30 millones de personas que viven cerca de sus costas en Uganda, Kenia y Tanzania
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Pero también cobra vidas. Los patrones meteorológicos cíclicos y diarios alrededor del lago crean violentas tormentas eléctricas nocturnas que matan aproximadamente de 3.000 a 5.000 pescadores por año.
"Este es definitivamente uno de los lugares más tormentosos de la Tierra", dijo Wim Thiery, un científico del clima de la Vrije Universiteit Brussel que ha estudiado el lago Victoria durante varios años. "Casi todas las noches, ves estas intensas tormentas eléctricas y, a veces, incluso tornados de agua que se desarrollan sobre el lago porque es un entorno realmente favorable para las tormentas".
La animación anterior muestra los patrones de lluvia alrededor del lago Victoria en un período típico de 24 horas durante la temporada de lluvias (marzo, abril y mayo). Representa la tasa de precipitación calculada cada media hora y promediada durante 18 años (2000-2018). Los datos provienen del algoritmo más reciente de Recuperaciones integradas de múltiples satélites para GPM (IMERG), que se publicó a fines de 2019 y proporciona uno de los registros continuos más largos de datos de precipitación de alta resolución. El producto IMERG combina datos del satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) , que operó de 1997 a 2015, y Global Precipitation Measurement (GPM)satélite. que ha estado recopilando datos desde 2014. Ambas misiones fueron esfuerzos conjuntos entre la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y la NASA.
"Tener un historial de casi 20 años nos ayuda a concentrarnos en los patrones promedio a largo plazo, en contraposición a la variabilidad de un año a otro", dijo Jackson Tan, investigador de la USRA en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, quien recientemente publicó un artículo sobre el último IMERG producto. "Un registro más largo es más representativo de la climatología de una región".
Las tormentas se deben a una combinación de la ubicación, el tamaño y la topografía cercana del lago. También aparecen patrones similares de tormentas diurnas y nocturnas sobre los lagos que rodean el lago Victoria, pero son menos pronunciados debido a su menor tamaño.
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"No tenemos demasiados lagos grandes ubicados a lo largo del cinturón tropical como el lago Victoria para observar este comportamiento del tiempo", dijo Kris Bedka, científico del clima del Centro de Investigación Langley de la NASA. "El lago Victoria es especial porque estas tormentas son tan repetitivas y ocurren a diario durante algunas épocas del año".
En general, las tormentas aquí se forman a través de la interacción de masas de aire frío y cálido. Las brisas diurnas fluyen desde la superficie relativamente fría del lago Victoria hacia la tierra más cálida. El aire cálido sobre la tierra se eleva hacia la atmósfera; a medida que se enfría, el vapor de agua se condensa en pequeñas gotas de agua y nubes. El aire enfriado desciende más abajo en la atmósfera para compensar las corrientes ascendentes. Si este ciclo de aire ascendente y descendente, o proceso de convección , es intenso, puede crear una tormenta. La tormenta continúa desarrollándose mientras tenga aire caliente alimentándola desde abajo.
En la animación, la precipitación alcanza su punto máximo sobre la tierra alrededor de las 4:30 pm (16:30 hora local), cuando las tormentas eléctricas suelen ser más activas debido al calentamiento superficial de la tarde por el sol. Las precipitaciones son particularmente evidentes en el noreste y oeste del lago Victoria, donde las cadenas montañosas también ayudan a impulsar el movimiento ascendente de las masas de aire cálido.
El proceso se invierte por la noche. Cuando se pone el sol, la tierra se enfría pero el lago Victoria se mantiene caliente (el agua retiene el calor más tiempo que la tierra). La diferencia de temperatura entre el lago y el aire sobre la tierra hace que las brisas se desarrollen y soplen hacia el lago. Cuando las masas de aire impulsadas por el viento convergen sobre el lago, se elevan en el proceso de convección que desencadena las tormentas eléctricas.
“El lago es un depósito de humedad, y es muy cálido y húmedo. Pero es necesario elevar el aire caliente para desencadenar una tormenta eléctrica ”, dijo Bedka. "Los flujos de aire convergentes ponen las cosas en movimiento".
"De hecho, podemos predecir muchas de estas tormentas eléctricas nocturnas extremas al observar las condiciones de la tarde en tierra", dijo Thiery, coautor de un estudio con Bedka que demostró la capacidad de predecir las tormentas nocturnas. “Descubrimos que la intensidad de las tormentas que ocurren durante la tarde puede decirnos algo sobre lo que podemos esperar por la noche sobre el lago”.
Según Thiery y Bedka, las tormentas más fuertes de la tarde provocan tormentas nocturnas más fuertes. Como explicó Thiery, las tormentas de la tarde traen más lluvia y humedad sobre la tierra. Cuando las brisas soplan desde la tierra hacia el lago por la noche, transportan esa humedad adicional, que proporciona más combustible para las tormentas eléctricas. Las tormentas de la tarde también enfrían la superficie terrestre, lo que crea una diferencia de temperatura aún mayor entre la tierra y el lago, lo que genera brisas terrestres más fuertes durante la noche.
“Al tomar muestras de estos datos de precipitación cada media hora, podemos ver cómo las tormentas crecen y se propagan por el lago”, dijo Bedka. "Nunca sabría o entendería este proceso completo a menos que tuviera este muestreo frecuente en un registro de datos tan largo".
Imágenes y vídeo del NASA Earth Observatory por Joshua Stevens , usando datos de la Misión de Medición de Precipitación Global (GPM) cortesía de Jackson Tan / USRA / NASA / GSFC. Historia de Kasha Patel.
NASA Earth Observatory