Cinco preguntas sobre los huracanes y el cambio climático

La investigación de la NASA responde a estas preguntas para ayudar a comprender cómo el exceso de calor en los océanos de la Tierra está cambiando la forma en que se forman y evolucionan los huracanes.

La temporada de huracanes del Atlántico de 2022 ha comenzado oficialmente y los científicos de la NASA están trabajando con sus socios de NOAA, FEMA y otras organizaciones para ayudar a las comunidades a prepararse para estas tormentas tropicales y responder a sus consecuencias. Para obtener una mejor comprensión de cómo los huracanes se están intensificando y fortaleciendo frente al cambio climático, la NASA está desarrollando tecnología y misiones para estudiar nuestro planeta natal como un sistema complejo y dinámico.

Pero, ¿Cuál es la receta para la formación de huracanes y cómo está cambiando el comportamiento de estas tormentas tropicales a medida que continúa la tendencia de calentamiento a largo plazo de la Tierra? La investigación de la NASA responde estas preguntas para ayudarlo a comprender cómo el exceso de calor en los océanos de la Tierra está cambiando la forma en que se forman y evolucionan los huracanes.

El nombre general para "huracanes" es ciclones tropicales. Fuera de los Estados Unidos, la gente también llama a estas tormentas tropicales como tifones o simplemente ciclones tropicales. En resumen, los ciclones tropicales son tormentas tropicales con vientos que giran rápidamente alrededor de un centro de aire cálido.

Los huracanes dependen de cuatro ingredientes principales para formarse. Primero, necesitan calor o energía almacenada en la capa superior del océano. Este contenido de calor del océano impulsa una tormenta de manera similar a cómo el combustible impulsa un motor. Segundo, necesitan alta humedad en el aire, lograda por la evaporación de las aguas del océano por encima de los 26 ºC. A medida que este aire húmedo se eleva e interactúa con el aire más frío de arriba, crea y crece nubes y tormentas eléctricas cada vez más grandes.

Tercero, los huracanes necesitan vientos favorables. A diferentes alturas en la atmósfera, estos vientos deben ser lo suficientemente débiles para evitar desgarrar la tormenta. En cuarto lugar, los huracanes necesitan rotación de fondo para organizar tormentas dispersas en una tormenta más grande que gira cada vez más rápido en la forma espiral característica de un ciclón. Parte de este giro proviene del propio giro de la Tierra a medida que gira alrededor de su eje.

El calor del océano, la humedad del aire, el viento: todos estos factores influyen en la formación de huracanes. Y todos se ven afectados por el cambio climático.

El océano ha absorbido el 90% del calentamiento que se ha producido en las últimas décadas debido al aumento de los gases de efecto invernadero, y los pocos metros superiores almacenan tanto calor como toda la atmósfera de la Tierra. Pero la forma en que los vientos interactúan con este calor o energía en el océano también juega un papel importante en el destino de una tormenta, explicó Scott Braun, meteorólogo investigador del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

"Si una tormenta se mueve sobre una capa poco profunda de agua tibia, los vientos más fuertes pueden mezclar el océano lo suficiente como para arrastrar esa agua más profunda y fría y reducir la energía disponible para la tormenta", dijo Braun. "Sin embargo, si la profundidad de la capa cálida es bastante grande, la tormenta realmente no puede aprovechar esa agua más fría, por lo que hay menos posibilidades de que esa agua más fría actúe para debilitar la tormenta".

Los cambios en la velocidad y dirección del viento a diferentes alturas, llamado cizalladura vertical del viento, pueden hacer o deshacer un huracán. Puede impedir la formación de tormentas al dispersar el calor y la humedad. Si es fuerte, también puede romper una tormenta existente al separar la parte superior de la parte inferior.

"Digamos que tienes un entorno en el que, en los niveles bajos, los vientos soplan del este a 5 km/h, y en la parte superior, soplan del oeste a 5 km/h", dijo Braun. "Tienes vientos que intentan mover la tormenta en diferentes direcciones en función de la altura, y eso tiende a inclinarse sobre la tormenta y potencialmente destrozarla".

En las proyecciones climáticas futuras del comportamiento de los huracanes, la cizalladura del viento es el comodín más importante, ya que puede debilitar o fortalecer las tormentas en diferentes regiones. La investigación sugiere que algunas áreas del mundo podrían tener vientos más fuertes que otras como resultado del calentamiento global, pero no está claro cómo se desarrollará eso.

No. Aunque un océano cálido es un ingrediente clave para la formación de huracanes, la investigación muestra que este calentamiento no ha influido significativamente en la cantidad de huracanes en el Atlántico que se forman cada año.

Sin embargo, debido a que las proyecciones sugieren que a medida que el océano se calienta, la atmósfera también retendrá más humedad para formar nubes y alimentar tormentas, los científicos anticipan huracanes más fuertes y húmedos en los próximos años. Es decir, aunque el calentamiento oceánico aún no aumenta la frecuencia de los huracanes, este exceso de calor parece estar afectando diferentes características de los huracanes que se forman.

Es por eso que la Dra. Mayra Oyola-Merced, física atmosférica del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, alienta a las personas que viven en lugares constantemente expuestos a huracanes a seguir las instrucciones de las autoridades locales antes de que llegue una tormenta.

"Sabemos que en términos de un clima más cálido con aumento de las temperaturas de la superficie del mar, tenemos una mayor probabilidad de huracanes en la parte extrema de la escala", dijo Oyola-Merced. "A veces, aunque es una tormenta de categoría 1, puede recibir mucha lluvia, vientos y marejadas ciclónicas que pueden poner en peligro vidas y propiedades".

Las investigaciones sugieren que con el aumento de las temperaturas, es más probable que las tormentas se intensifiquen rápidamente, lo que se define como un aumento en la velocidad de los vientos huracanados de 35 mph (o unos 56 kilómetros por hora) en 24 horas. Estos cambios rápidos pueden dejar a las autoridades y comunidades locales en el camino de un huracán sin tiempo para prepararse.

La rápida intensificación ya parece ser una de las principales influencias del calentamiento del océano en el comportamiento de los huracanes. Si bien las tormentas que se intensificaron rápidamente ocurrieron con menos frecuencia en las últimas décadas, el Atlántico ahora produce alrededor de una de estas tormentas por temporada, dijo Oyola-Merced. Y como este fenómeno ha ocurrido con más frecuencia en las últimas décadas, los científicos apenas comienzan a entender cómo predecirlo.

"La razón por la que no sabemos mucho sobre eso es porque hasta alrededor de 2005, esto era algo muy raro que sucedía", dijo Oyola-Merced. "Esto se vuelve complicado porque si tiene un pronóstico cuando sucede algo como esto, y el modelo no puede capturar esta rápida intensificación, significa que tiene la información incorrecta y le está dando al público la información incorrecta".

Sí. En las últimas décadas, los huracanes se han estancado más a medida que se acercan a las costas, dejando más lluvia sobre lugares confinados. La investigación muestra que los huracanes del Atlántico están experimentando una reducción de aproximadamente un 17 % en la velocidad de avance que en décadas anteriores, lo que se traduce en un aumento de aproximadamente un 25 % en las precipitaciones, explicó Oyola-Merced.

"Cuanto más tiempo pase un sistema sobre el océano calentándose ahora, esta agua extremadamente caliente, también aumentará su lluvia", dijo Oyola-Merced. "Cuando tienes un terreno que ya está saturado, donde llueve constantemente, y luego llega otra tormenta repleta de precipitaciones, es una receta para el desastre".

Con datos de más de 20 satélites, la NASA juega un papel fundamental en la ciencia de los huracanes. Antes, durante y después de que azote un huracán, los satélites de la NASA están en una posición privilegiada para identificar los impactos y ayudar a las comunidades a prepararse, responder y recuperarse. Con herramientas como el Portal de mapeo de desastres, la agencia apoya a los gobiernos regionales y las agencias de gestión de desastres.

Cuando se trata de pronósticos operativos, el papel principal de la NASA es a través de su asociación crucial con la NOAA. La NASA diseña, construye y lanza el conjunto de satélites de la NOAA que proporcionan los datos que alimentan específicamente los modelos numéricos de predicción meteorológica.

NASA