¿Cómo afecta el incremento de humedad atmosférica a los sistemas que son "semillas" de los huracanes?
Los investigadores estudian los efectos del aumento de la humedad regional en zonas de África, que es la cuna de los sistemas meteorológicos que luego se desarrollan en tormentas tropicales y en huracanes en el Atlántico
El equipo de investigación, dirigido por científicos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF NCAR por sus siglas en inglés), utilizó un modelo innovador que permite realizar simulaciones de la formación de huracanes con una resolución nunca antes vista. Esto permitió a los investigadores estudiar los efectos del aumento de la humedad regional en África, que es la cuna de los sistemas meteorológicos que luego producen huracanes en el Atlántico.
Impactos en los "precursores/semillas" de los huracanes en un entorno más cálido y más húmedo
Investigaciones anteriores han sugerido que el agua oceánica más cálida y una atmósfera más húmeda podrían hacer que los huracanes se vuelvan más intensos con mayores cantidades de lluvia. Pero hasta ahora no se ha estudiado en detalle cómo la humedad atmosférica, que se prevé que aumentará en un clima más cálido, puede afectar la formación de huracanes.
Los investigadores descubrieron que un entorno más húmedo producía ondas del este africanas más débiles y de movimiento más lento, o perturbaciones que son el precursor principal o "semilla" de los huracanes en el Atlántico.
La adición de humedad desplazó la ubicación de las tormentas dentro de la onda tropical, lo que dificultó su crecimiento. El aumento de la humedad también ralentizó el movimiento de la onda, lo que dio como resultado una formación más débil y retrasada de la semilla del huracán cuando llegó a las aguas del Atlántico oriental.
"Durante las últimas dos décadas se ha realizado un trabajo considerable que ha puesto de relieve el papel de la convección húmeda profunda para explicar el desarrollo de las ondas del este africanas", afirmó Kelly Núñez Ocasio, científica del NSF NCAR y autora principal. "Sin embargo, el papel preciso de la humedad ha resultado un tanto esquivo. Con el desarrollo de nuevas capacidades de modelado, pude centrarme en el papel de la humedad en la ciclogénesis derivada de la semilla del huracán".
Modelado numéricos más detallados
El nacimiento de huracanes y otros ciclones tropicales, conocido como ciclogénesis, es un proceso complejo en el que se producen simultáneamente fenómenos meteorológicos de pequeña escala y fenómenos atmosféricos de gran escala. Esta complejidad ha dificultado el estudio y la modelización de la formación de ciclones tropicales. La mayoría de los modelos climáticos proporcionan solo una imagen granulada de lo que sucede con el clima localizado, lo que dificulta aprender algo sobre el papel de los ingredientes individuales, como la humedad, que se mezclan para crear la ciclogénesis.
Para abordar este problema, el equipo de investigación recurrió al Modelo de Predicción en Diferentes Escalas (MPAS, por sus siglas en inglés). El MPAS tiene la capacidad de modelar el tiempo tanto a nivel local como global. Esta capacidad permitió a Núñez Ocasio y sus colegas alejarse y simular la humedad global y luego acercarse para ver cómo interactuaría con los eventos climáticos localizados que conducen a la formación de ciclones tropicales.
Los investigadores comenzaron el experimento utilizando MPAS para reproducir una onda africana del este impulsada por la humedad que se convirtió en el huracán Helene en 2006. El equipo utilizó esa base para agregar o quitar humedad y estudiar qué sucedió con esos cambios.
"Cuando aumentamos la humedad, vimos más convección y tormentas, lo cual es de esperarse; sin embargo, descubrimos que las ondas tenían dificultades para acoplarse con la convección más intensa y profunda ", dijo Núñez Ocasio. "Con el aumento de la humedad, la fuente de energía de las semillas de ciclones tropicales se movió hacia el norte y más lejos, reduciendo la energía cinética disponible para la onda oriental africana, lo que dio lugar a semillas de ciclones tropicales débiles y carentes de energía".
El estudio de la evolución de los ciclones tropicales después de esta fase inicial quedó fuera del alcance de este estudio. Se necesitan más investigaciones para descubrir si estas semillas más débiles dan lugar a ciclones tropicales y huracanes más débiles o si simplemente tardarán más en formarse.
Las condiciones que conducen a la formación de ciclones tropicales son complejas, pero los investigadores esperan que estas nuevas técnicas de modelado conduzcan a mejores predicciones. Por ejemplo, Núñez Ocasio está comenzando a realizar simulaciones en las que altera otras variables atmosféricas clave para la generación de ciclones tropicales.
"Además de la humedad, estamos modificando otras variables del modelo para reproducir de forma más realista un escenario climático futuro en colaboración con Erin Dougherty, científica del proyecto NCAR de la NSF", afirmó. "Hasta ahora, estoy viendo similitudes con los resultados de este estudio, aunque modifico esos otros elementos importantes".
Referencia
K. M. Núñez Ocasio et al, Moisture Dependence of an African Easterly Wave Within the West African Monsoon System, Journal of Advances in Modeling Earth Systems (2024). DOI: 10.1029/2023MS004070