El intrigante calentamiento súbito estratosférico de marzo de 2025 y sus efectos impresionantes en superficie en abril

Animación de NOAA Climate.gov, basada en datos de reanálisis de ERA5.

Un vórtice polar interrumpido y en contracción

Una forma de rastrear el vórtice polar es mediante la vorticidad potencial, que describe la cantidad de energía rotacional, o "espín", en una masa de aire.

Esta animación de arriba muestra la vorticidad potencial diaria en la estratosfera durante las tres primeras semanas de marzo de 2025. Los tonos azules más oscuros representan el aire más frío y aislado. Cuando comenzó el calentamiento estratosférico el 9 de marzo, el vórtice polar fue "expulsado" del polo hacia el norte de Europa. Desde entonces, el vórtice polar desplazado ha seguido encogiéndose, a medida que pequeños lóbulos se separan del vórtice principal.

El vórtice polar ha bajado pero no ha desaparecido… todavía

El 9 de marzo [nota al pie n.° 1], los vientos estratosféricos a 60° N cambiaron de vientos del oeste (desde el oeste) a vientos del este (desde el este), lo que indica una importante alteración del vórtice polar. Esto no significa que el vórtice polar haya desaparecido por completo todavía. Como muestra la animación, el vórtice se alejó del polo y serpenteó sobre el norte de Europa.

Los últimos pronósticos sugieren que es improbable que el vórtice polar regrese a su posición normal sobre el polo o se fortalezca nuevamente esta temporada. Según estos pronósticos, los vientos a 60°N se mantendrán del este y los remanentes del vórtice polar sobre el norte de Europa se disiparán. Por lo tanto, este calentamiento probablemente será el último calentamiento estratosférico de la temporada, convirtiéndolo en el segundo calentamiento final más temprano desde 1958 [nota al pie n.° 2].

Un intrigante calentamiento estratosférico final

En una publicación anterior, se habló sobre los calentamientos finales, incluyendo que suelen ocurrir alrededor de mediados de abril. Entonces, ¿por qué se produce tan pronto este año?

Para responder a esto, primero debemos recordar por qué se forma el vórtice polar cada invierno. La inclinación del eje de la Tierra significa que el Polo Norte no recibe luz solar durante el invierno [nota al pie #3]. Entonces, las temperaturas en la estratosfera media tropical son más cálidas que las temperaturas en la estratosfera polar. Es una ley del universo que el calor se propagará desde donde hay más a donde hay menos. Durante todo el invierno, el aire cálido intenta moverse desde los trópicos hacia el polo, pero la rotación de la Tierra lo gira hacia la derecha. Cuanto más cerca del polo, más fuerte es la influencia directriz. Entonces terminamos con vientos que se mueven de oeste a este alrededor de la estratosfera polar: estos vientos del oeste son el vórtice polar [nota al pie #4].

Cuando el vórtice polar se altera debido a un calentamiento estratosférico repentino e importante, las temperaturas en la estratosfera polar aumentan, llegando en ocasiones a ser más cálidas que el aire en la estratosfera tropical. Ahora, el aire se desplaza de la región polar a los trópicos. La rotación terrestre lo desvía hacia la derecha, lo que provoca que los vientos soplen de este a oeste (vientos del este).

Si se produce una perturbación antes del regreso de la luz solar al Polo Norte (en enero o febrero, por ejemplo), la estratosfera polar se enfriará de nuevo, volviéndose más fría que la estratosfera tropical, y se reanudarán los vientos del oeste que definen el vórtice polar. Si esta perturbación ocurre después del regreso de la luz solar a las regiones polares (en marzo, por ejemplo), la estratosfera polar ya se estaría calentando, y la diferencia de temperatura entre los trópicos y el polo se debilitaría. Es más fácil que los vientos se mantengan del este, por lo que el vórtice polar desaparece hasta el otoño siguiente. Cuando esto ocurre, la perturbación se considera un calentamiento estratosférico final. Incluso sin ningún tipo de perturbación del vórtice polar, eventualmente ocurrirá un calentamiento final cada año porque la diferencia de temperatura entre el polo y el ecuador siempre se debilita a medida que el polo gana luz solar.

El año pasado, se produjo un calentamiento repentino el 4 de marzo, pero el vórtice se recuperó posteriormente, y el calentamiento final no se produjo hasta el 28 de abril. Sin embargo, este año, no parece probable que el vórtice se afiance de nuevo. Parece que el vórtice polar está luchando por recuperar su posición normal sobre el Polo Norte. Tras la disminución inicial de los vientos estratosféricos a 60°N, estos intentaron recuperarse dos veces hacia la línea de 0 metros por segundo. Sin embargo, en cada ocasión, este intento de recuperación se vio frustrado por un nuevo pulso de actividad de olas , y los vientos se volvieron aún más fuertes del este que antes.

Impactos superficiales del calentamiento estratosférico final

Como siempre, queremos saber si estas perturbaciones del vórtice polar estratosférico se sentirán en la superficie y cómo.

La semana pasada, finales de marzo de 2025, se produjo un acoplamiento entre la estratosfera y la troposfera, con aumentos evidentes en el espesor del aire en toda la estratosfera y la troposfera sobre el polo. El aumento del espesor atmosférico suele estar relacionado con presiones más altas y temperaturas más cálidas de lo normal en la región polar.

Las temperaturas de la última semana de marzo fueron bastante normales en el este de EE. UU., pero los últimos pronósticos predicen una mayor probabilidad de temperaturas inferiores a lo normal la próxima semana en la mitad oriental del país.

Algo parecido podría ocurrir en ciertas zonas de Europa y del Mediterráneo:

RAM. Como complemento a lo indicado anteriormente se muestran las señales de las entradas frías en zonas de Europa y Norteamérica (zonas azules) en los mapas de las anomalías medias de la temperatura a 2 m para la semana del 7-13 de abril de 2025 posiblemente asociadas al calentamiento súbito estratosférico, SSW, del 9 de marzo de 2025, según el modelo del ECMWF. En su contrapartida, aparecen anomalías cálidas (zonas en rojo) generadas por dicho SSW.

Reflexiones finales sobre la temporada de vórtices polares

Durante gran parte de este invierno, el vórtice polar ha sido intenso, extendido y poco interesado en interactuar con la troposfera. Pero como una auténtica diva atmosférica, el vórtice polar guardaba un último as bajo la manga: se descompuso de forma espectacular y trajo consigo aire más frío. Ahora, mientras el vórtice polar entra en hibernación, también lo hace el Blog del Vórtice Polar de la NOAA lo hará hasta el próximo otoño.

Notas al pie

[1] La fecha del calentamiento repentino se define como el primer día en que los vientos zonales promedio diarios a 10 hPa y 60°N son de este a oeste. Para este evento, la fecha se determinó utilizando los datos de viento de MERRA-2 .

[2] El calentamiento no se declarará oficialmente como calentamiento final hasta después del 30 de abril. El calentamiento final se define como la primera fecha en la que los vientos promedio diarios a 60°N y 10 hPa se tornan de este a oeste y no regresan a la dirección oeste-este durante más de 10 días consecutivos antes del 30 de abril. No se prevé que los vientos vuelvan a la dirección oeste-este antes del 30 de abril, pero no lo sabremos con certeza hasta entonces.

[3] El eje de la Tierra está inclinado 23,5°, lo que significa que está inclinado en dirección contraria al Sol durante los meses de invierno. Como resultado, el Polo Norte no recibe luz solar durante ese tiempo. Tras el solsticio de invierno, el eje vuelve a inclinarse hacia el Sol. En marzo, la luz solar vuelve a llegar a las regiones polares, y el Polo Norte recibe el sol en el equinoccio de primavera.

[4] Admitimos que estamos simplificando demasiado las cosas. Nuestra descripción es básicamente la que sería cierta si las temperaturas en la estratosfera estuvieran determinadas únicamente por la cantidad de luz solar entrante. Sin embargo, en realidad, la dinámica (interacciones entre vientos y ondas atmosféricas) desempeña un papel importante en la modificación de las diferencias de temperatura entre el ecuador y los polos y los cambios asociados en los vientos estratosféricos. Esto significa que el movimiento real del aire estratosférico tropical más cálido a un polo más frío no se debe únicamente a la diferencia de temperatura causada por la luz solar. El movimiento se produce en gran parte por la ruptura de las ondas atmosféricas en la estratosfera, lo que induce un componente este de los vientos, que luego se desvía hacia la derecha debido a la rotación de la Tierra.

Fuente: Blog específico de la NOAA sobre el vórtice polar estratosférico y los calentamientos súbitos estratosféricos.