Climatología de vientos convectivos lineales en Baleares 2011-2021.III

Puedes consultar la Parte I, aquí.

Puedes consultar la Parte II, aquí.

Distribución según arquetipo radar

De los resultados de la tabla 2 se extrae que el arquetipo de radar dominante en los episodios de vientos convectivos lineales es la línea de turbonada (LT) con un total de 15 eventos y representa el 79% de la muestra. El arquetipo ‘’línea de turbonada con arco’’ supuso el 32%. La presencia de fuertes vientos lineales en líneas de turbonada y ecos en forma de arco ha sido demostrada en múltiples estudios siendo los de Fujita los primeros allá por 1981.

En solo un caso se ha dado el arquetipo ‘’gancho’’ lo cual representa solo el 6% de la muestra. En tres casos se dio el arquetipo ‘’sin forma’’ lo que supone un 17%. La baja prevalencia de gancho se debe a que las supercélulas son tormentas en sí poco habituales y no todas manifiestan ganchos en la reflectividad radar.

Si analizamos la distribución por arquetipos teniendo en cuenta solo los casos más adversos (vientos >120 Km/h) sigue apareciendo un máximo en la línea de turbonada con 4 eventos directamente asociados a este patrón de reflectividad radar (el 67%). Dos de ellos llevaban además asociado un eco en forma de arco en algún momento de la fase vital de la multicélula. El resto de los casos severos se corresponde a gancho (G) con un caso. No se han observado casos de vientos >120 Km/h en multicélulas sin forma definida.

De estos datos se concluye por tanto que la línea de turbonada es el tipo de tormenta con mayor probabilidad de producir vientos convectivos lineales severos en Baleares, muy especialmente si hay ecos en forma de arco acompañantes. Esto no quiere decir que todas las líneas de turbonada vayan asociadas a fuertes vientos, de hecho, el campo de reflectividad radar no es un buen predictor de la ocurrencia de dichos eventos. Depende más bien de factores ligados a la microfísica de la nube, los mecanismos que desencadenan fuertes corrientes descendentes se analizaron en el apartado de definiciones.

En la siguiente tabla se relaciona cada uno de los 18 eventos con la ocurrencia de otros fenómenos severos acompañantes como tornados, granizo o lluvias fuertes con el objetivo de encontrar conexiones entre ellos.

• Tornados: Se marcó la casilla en verde cuando hubo tornado confirmado visualmente o por trabajo de campo de la AEMET. Cuando el tornado era sobre el mar se incluyó la palabra mar en la casilla correspondiente. Si era sobre tierra, se incluyó la estimación según la escala de Fujita mejorada.
• Granizo: Se marcó en verde cuando hubo confirmación visual o escrita en los resúmenes climatológicos elaborados por la AEMET para el mes correspondiente. En caso de haber estimación visual o medición del diámetro se incluyó en la casilla correspondiente.
• Lluvia fuerte: Se consideró lluvia fuerte como cualquier precipitación que superara el umbral del aviso amarillo de AEMET que es de 20 mm en una hora. Se aceptó como lluvia fuerte cualquier medición de lluvia fuerte en intervalos de 10, 20, 30 minutos. En caso de no tener datos, se recurrió al radar considerando lluvia fuerte las reflectividades superiores a 40 dBz (considerado por diversos autores como el umbral entre precipitaciones estratiformes y convectivas).

De la anterior tabla se deduce una correlación significativa entre eventos de vientos convectivos lineales y precipitaciones intensas, lo que encajaría en el modelo de reventón húmedo. En 18 de 19 casos se produjeron precipitaciones fuertes o muy fuertes acompañando a los eventos y tan solo en uno (el número 18: 01-07-2012) la precipitación fue poco significativa.

La correlación entre vientos lineales intensos y granizo es menor puesto que el hecho de que el granizo llegue a la superficie depende de diversos factores. El porcentaje de eventos con granizo es de un 44%.

En siete casos se produjo actividad tornádica acompañando eventos de viento fuerte lineal. Esto representa un 37%. No es un porcentaje especialmente significativo, aunque la presencia conjunta de reventones y tornados no es nada nuevo en Baleares.

Especialmente remarcable es el caso del 4 de octubre de 2007 cuando se produjeron hasta tres tornados en Palma entre EF1 y EF2. El más intenso de ellos, llevaba vientos asociados de 180 Km/h y afectó la Vileta, polígono de Can Valero, el Secar de la Real y Son Sardina. Todo ello ocurrió embebido en un evento generalizado de fuertes vientos lineales con rachas de más de 100 Km/h medidas a lo largo de una línea de 60 Km separando Palma (107-111 Km/h) de Alcúdia y Pollença (107 Km/h).

El reciente episodio del 29 de agosto de 2020 es otro ejemplo de simbiosis entre tornados y reventones, ambos fenómenos conviviendo en un área muy pequeña. Tras medirse vientos lineales de hasta 171 Km/h en la EMA de la AEMET en Banyalbufar, un extenso trabajo de campo sobre más de 700 hectáreas de pinar arrasado atestiguó la presencia de al menos un tornado EF2 entre Son Bunyola, Port des Canonge y Son Cabaspre.

El 28 de octubre de 2018 una tormenta severa (probablemente una supercélula) cruzaba Menorca de sur a norte provocando a su paso incontables daños materiales y un apagón de 72 horas a unos 38.000 usuarios. El trabajo de campo concluyó nuevamente una simbiosis entre tornado (EF1 con vientos estimados en 150 Km/h) y vientos lineales huracanados entre 120 y 140 Km/h.

La ocurrencia de fuertes vientos lineales y rotatorios en una misma tormenta no es rara, teniendo en cuenta que supercélulas y líneas de turbonada son ambas tormentas capaces de generar estos fenómenos. De hecho, en ecos en forma de arco, los vórtices de los extremos del arco y mesovórtices en el frente de racha desencadenan a menudo tornados como el caso del 4 de octubre de 2007 (Cohuet et al).

Las imágenes aéreas como la mostrada abajo del evento del 29 de agosto de 2020 en Banyalbufar, pueden ayudar a discernir entre tornado o vientos lineales según si los árboles han caído todos en una misma dirección siguiendo un patrón divergente o mostrando un patrón en sacacorchos (patrón convergente). Debemos tener en cuenta que hay casos en los que en el seno o en proximidades de un reventón pueden producirse uno o múltiples tornados, complicando enormemente el trabajo de campo posterior.

Distribución territorial

Para la distribución territorial se ha señalado con un cuadrado negro la localización de todos los registros de más de 90 Km/h para cada episodio. Hay un caso en el que dos estaciones situadas muy cerca (la EMA de AEMET y Balears Méteo en Alfabia) dieron registros de >90 Km/h para un mismo evento, se incluyeron ambas.

La mayor densidad de registros se encuentra en Mallorca con 57 casos lo que supone el 86%. Este máximo va seguido muy de lejos por Menorca con 6 casos (9%), Ibiza con 2 (3%) y Formentera con solo uno (2%). Estos resultados hay que cogerlos con cautela puesto que como vimos en el apartado 3, la densidad de estaciones meteorológicas en Pitiusas y Menorca es muy baja, incluso combinando las redes de AEMET y Balears Méteo.

Dentro de Mallorca la zona de mayor ocurrencia es el sur de la isla con un total de 20 registros >90 Km/h. Consideramos el sur de Mallorca según las zonas de predicción meteorológica de avisos de AEMET como aquella zona que engloba los municipios de Andratx, Calvià, Palma, Marratxí, Llucmajor, Campos y Ses Salines. En la tabla se ordenan los municipios de mayor a menor número de registros y se compara con el número de estaciones meteorológicas existentes.

De la tabla se extrae que aquellos municipios con mayor número de registros son aquellos que tienen mayor número de estaciones meteorológicas por lo que los valores de distribución por municipios son poco representativos. Esta es una de las razones por las que se decidió hacer una climatología de eventos y no de registros ya que estos últimos son muy dependientes de la cantidad de puntos de observación.

Distribución mensual y estacional

En el siguiente gráfico se muestra la distribución mensual y estacional de eventos en Baleares. La distribución mensual representada por barras color ámbar, muestra un máximo claro de eventos de vientos convectivos lineales en octubre con un total de seis eventos. El segundo mes con más casos es agosto (4) seguido por septiembre (2) y enero (2). Llama la atención que enero y septiembre estén igualados, siendo septiembre el mes más tormentoso del año en Baleares. La segunda mitad del año recoge casi todos los eventos (16) lo que supone un 82%. El mínimo mensual ocurre al final de invierno y principios de primavera cuando entre los meses de febrero y mayo no hay ningún evento registrado.

El máximo de episodios en otoño coincide con el máximo en número de días de tormenta en Baleares (Mora, J. et al. 2019), el máximo en densidad de descargas eléctricas por kilómetro cuadrado (Ruiz, M et al. 2012), de actividad tornádica en las islas (Gayà, M. et al 2001) y de recurrencia de Sistemas Convectivos de Mesoescala en el mar balear (Riosalido y Carretero, 1990).

Miquel Gayà realizó en 2009 una climatología de tornados, magas marinas y reventones entre 1976 y 2009. La distribución por meses mostraba un máximo de reventones en septiembre (90), seguido de agosto (>80) y julio (80). Estos datos no coinciden con los de la presente climatología porque la de Gayà tuvo en cuenta los reventones no solo en Baleares sino en toda España donde el carácter continental explicaría el segundo máximo relativo en julio.

En otoño el frente polar empieza a descender de latitud y la troposfera se vuelve más dinámica. La acumulación de aire frío en el polo a medida que los días se acortan da lugar a desalojos en forma de vaguadas y Danas. El mar Mediterráneo se mantiene caliente debido a toda la energía calorífica minuciosamente almacenada en verano por lo que el aire mediterráneo tiende a ser inestable por naturaleza con gran contenido de vapor de agua. Estos son algunos de los factores que explican la predominancia de tormentas en Baleares en los meses otoñales.

Volviendo a la gráfica, las barras de color negro representan la distribución mensual de eventos con vientos superiores a 120 Km/h. Solo hay tres meses en el año en los que se han producido eventos huracanados: enero, agosto y octubre siendo estos dos últimos (agosto 3 y octubre 2) los que recogen el mayor número.

Los resultados del análisis de distribución estacional son también bastante predecibles. El 50% de los eventos ocurrieron en otoño (un total de 9), seguido por el verano con 7 eventos y el invierno con 2. En primavera no se dio ningún caso. La primavera es una época del año en la que la actividad tormentosa es escasa en Baleares debido a que el mar se encuentra generalmente a menos temperatura que el aire (especialmente en su tramo final) por lo que las masas de aire marítimas tienden a ser anticiclónicas (estabilidad).

Cabe matizar que, aunque el verano se sitúa en segundo lugar, es agosto (especialmente la segunda quincena) la que ostenta mayor número de casos siendo la recurrencia en junio y julio muy baja. De los 4 eventos en agosto, tres eventos ocurrieron en la última semana del mes (del 25 al 31) mientras que uno de ellos tuvo lugar el día uno del mes. Hay que resaltar también que de los cuatro eventos de agosto, tres de ellos fueron muy intensos (vientos superiores a 120 Km/h).

Distribución anual

A continuación, se muestra la distribución anual de casos por años desde 2011 hasta 2021 ambos inclusive. El período estudiado es de 11 años. En la tabla de la página 9 se incluyó un reporte especial de un año anterior a 2011 (el 4 de octubre de 2007) debido a que fue un episodio de gran impacto y bien documentado. Pese a ello, este reporte no ha sido incluido en las estadísticas para no contaminar los datos.

Como puede verse en la gráfica, el número de episodios se mantiene bastante constante a lo largo de la década de estudio dándose entre 1 y 4 casos anuales. Si hacemos la media del período de estudio sale un cómputo total de 1,63 casos/año. Es una densidad alta teniendo en cuenta la pequeña extensión geográfica y debemos recordar que solo se tomaron en cuenta los casos de vientos convectivos más severos (vientos> 90 Km/h). Si en la muestra los episodios convectivos de intensidad menor, la media anual sería mucho más elevada.

Probablemente en el caso utópico de disponer de una densidad de estaciones meteorológicas muchísimo mayor, el número de registros aumentaría también y con ello la media anual. Valga decir que la densidad aumentaría también si incluyéramos los eventos que ocurren en zonas marítimas cercanas, más teniendo en cuenta que todos los reventones de la presente climatología fueron causados por tormentas de procedencia marítima.

Como puede verse abajo, el año de más eventos es el 2021 seguido del 2019 y el 2012 mientras que en 2016 y 2017 no se contabilizó ninguno. En cuanto a la distribución anual no es posible deducir de los datos una tendencia de aumento o disminución en el número de eventos puesto que el número de estaciones meteorológicas ha ido creciendo con el paso de los años dando lugar a un número creciente de reportes. Los reportes anteriores a 2011 pasaban desapercibidos y el número de estaciones meteorológicas era menos de la mitad de las que hay en la actualidad. Por ello no debemos caer en la tentación de interpretar los datos como una tendencia al alza en el número de eventos en los últimos años.

Distribución horaria

A continuación, se presenta la distribución horaria de registros >90 Km/h en Baleares. Se ha dividido el eje horizontal en las 24 horas del día. Cada evento se ha situado en la hora de ocurrencia. A modo de ejemplo, si un evento ocurre entre las 00:00 y las 00:59 se incluye en 00 y así sucesivamente. Si un evento ocurrió a lo largo de varias horas se incluyó en todas ellas siempre teniendo en cuenta que no haya más de una hora sin darse un registro por encima del umbral en el intervalo horario considerado.

Del análisis de datos sale a relucir un máximo claro de eventos en las horas matinales y hasta el mediodía. Entre las 9 de la mañana y las 13:00 se contabilizan unos 15 casos. Se presenta un segundo máximo por la tarde entre las 16:00 y las 19:00 con unos 7 casos. Las horas de actividad más baja son las de la madrugada (0 casos entre las 2:00 y las 8:00) y el tramo final de la tarde (0 entre las 19:00 y las 22:00). En general todas las horas nocturnas presentan una recurrencia muy baja.

En su climatología de descargas eléctricas en Mallorca entre 1995 y 2010, Pérez et al. (2012) situaban el máximo marítimo de descargas entre las 23UTC y las 04UTC. Los resultados de Márquez, sitúan un máximo de actividad tormentosa costera en Baleares entre las 22 y 00Z alargándose hasta las 2-5Z en zonas marítimas y cerca de la isla de Menorca.

Pese a la predominancia nocturna de la convección marítima en Baleares demostrada en varios estudios, la gran mayoría de eventos de fuertes vientos lineales asociados a convección ocurren en horario diurno. El máximo diurno terrestre no puede atribuirse a tormentas de convergencia de brisas puesto que todos los eventos recogidos en esta climatología corresponden a tormentas marítimas y la convección terrestre diurna no está detrás de ningún caso de vientos convectivos>90 Km/h.

¿Es la severidad de las tormentas marítimas en cierto grado dependiente del ciclo diurno? o ¿tienen las tormentas marítimas más tendencia a quedarse en el mar en horas nocturnas cuando las aguas ofrecen un sustrato cálido y por ende inestable?

Conclusiones

Se ha elaborado una climatología de vientos convectivos lineales en Baleares (reventones y frentes de racha, no tornados) entre los años 2011 y 2021. El umbral establecido son 90 Km/h y se han obtenido un total de 18 eventos. El más intenso de la climatología se produjo el 22 de enero de 2021 con una racha máxima de 197.7 Km/h en Sa Tudossa (Balears Méteo). El segundo puesto lo ocupa el 29 de agosto de 2020 cuando en Banyalbufar se alcanzaron 171 Km/h en la EMA de la AEMET. La mayoría de eventos en Baleares son poco intensos. El 73% de los registros ronda entre los 90 y 110 Km/h mientras que solo un 28% superó los 120 Km/h.

Analizando el patrón de reflectividad radar presente en la hora de registro de la racha máxima se ha atribuido cada evento a uno de cuatro arquetipos radar dominantes (línea de turbonada, eco en forma de arco, gancho, y ecos sin forma definida). De los resultados se deduce que la línea de turbonada es el arquetipo radar que más eventos produce (79%) seguido de lejos por ecos en forma de gancho y multicélulas sin forma definida. Todos los eventos de la presente climatología van asociados a tormentas marítimas y no existe ningún caso de vientos convectivos lineales >90 Km/h en tormentas por convección terrestre o convergencia de brisas.

Relacionando cada uno de los 19 eventos con la ocurrencia de otros fenómenos severos como tornados, granizo o lluvias intensas se observa una correlación muy significativa entre reventones y lluvias fuertes o muy fuertes (95% de correlación) por lo que la gran mayoría de eventos de viento fuerte lineal en Baleares corresponden al subtipo reventón húmedo. La correlación entre granizo-reventones y tornado-reventones es del 37% cada una. Aunque no es una relación estadísticamente significativa, la presencia conjunta y simultánea de tornados y reventones en áreas pequeñas no es algo nuevo en Baleares.

Por islas, Mallorca aglutina la gran mayoría de eventos registrados (78%) seguida por Menorca (9%), Ibiza (3%) y Formentera (2%) aunque los resultados no son concluyentes debido a la escasa densidad de estaciones meteorológicas en las islas con menor número de eventos. Dentro de Mallorca, el sur de la isla es donde más eventos se han contabilizado, pero a la vez es el área territorial con mayor número de estaciones meteorológicas. Esta fuerte dependencia entre número de eventos y número de estaciones meteorológicas hace que los resultados de distribución territorial sean en general poco representativos.

El análisis estadístico muestra una distribución estacional con un máximo en otoño seguido por el verano en su tramo final, especialmente agosto. En invierno se produjo uno y en primavera cero. Por meses, octubre es el mes en que más eventos se han contabilizado (7) seguido de agosto (4). El mínimo de actividad se sitúa entre febrero y mayo (0). Más de la mitad de los eventos en Baleares ocurren en la segunda mitad del año. Si cogemos solo aquellos reventones más intensos (>120 Km/h) la distribución mensual, sitúa un máximo en agosto (3) y otro en octubre (2) seguidos de enero (1). El resto del año no hay ningún evento> 120 Km/h registrado.

De la distribución por años entre 2011 y 2021 se obtiene una media anual de 1,63 eventos/año en el conjunto de Baleares, aunque esta cifra sería mucho mayor si relajáramos el criterio de la intensidad de los vientos (por ejemplo, considerando entre 70 y 90 Km/h). El año con más eventos fue el 2021 (4), seguido por el 2019 (3) y 2012 (3). En los años 2016 y 2017 no se produjo ninguno. De la distribución anual no se puede sacar ninguna conclusión puesto que el número de estaciones meteorológicas y la disponibilidad de reportes, han ido aumentando en el período de estudio y es máxima hacia los últimos años, dando la falsa impresión de que este tipo de eventos está aumentando con el paso del tiempo.

La distribución horaria muestra una recurrencia claramente diurna con un máximo durante las horas matinales especialmente entre las 9:00 y las 12:00. Existe un segundo máximo a media tarde entre las 16:00 y 19:00. Estos datos no encajan con el máximo de actividad tormentosa y de actividad eléctrica marítima que según diversos estudios se sitúa en horas nocturnas. Las horas del día con más tormentas no son las de más reventones.

Una climatología más extensa con mayor número de eventos permitirá ajustar los resultados del presente estudio puesto que la fiabilidad en cualquier estadística es directamente proporcional al tamaño de la muestra estudiada. Pese a ello, esta primera climatología de vientos lineales de carácter convectivo en Baleares ofrece información valiosa orientada a la predicción y conocimiento de estos eventos extremos en Baleares y también en el resto de España.

Agradecimientos
A AEMET Baleares y Balears Méteo por la información de sus estaciones y a Yago Martín por la cesión de las imágenes de radar que han servido para caracterizar los eventos de dicho estudio.

Bibliografía

AEMET. (5-10-2007). Informe sobre la situación meteorológica del día 4 de octubre de 2007.
http://www.aemet.es/es/noticia...
Cohuet, J.B., Romero, R., Homar, V., Ducrocq, V., Ramis, C (2011). Initiation of a severe thunderstorm over the Mediterranean sea. Atmospheric Research, 100, 603-620.
http://meteorologia.uib.eu/ROM...
Estarellas, C., Esteban, D. A., Amengual, B., Gili, M. Á., & Picornell, M. Á. (2019). Convection-induced severe winds over Menorca Island 28th October 2018. Under the watch of a forecaster.
https://repositorio.aemet.es/h...
EUMeTrain (2009). Severe Convection with Tornado over Mallorca, 4 october 2007.
http://www.eumetrain.org/data/...
Garau, G. A., & Gelabert, M. G. (2009). Tormentas y precipitaciones estivales en Mallorca. Microcontinentalidad y brisas marinas. In Geografía, territorio y paisaje. El estado de la cuestión: actas del XXI Congreso de Geógrafos Españoles. Ciudad Real, 27-29 de octubre de 2009 (pp. 1681-1690). Universidad de Castilla-La Mancha.
https://www.researchgate.net/p...
Gayà, M., & Soliño, A. (1996). Caps de fibló (trombas o tornados): Algunas observaciones recientes.
https://repositorio.aemet.es/h...
Gayà, M. (2009). Tornadoes and severe Storms in Spain. 5th European Conference on Severe Storms 12-16 October 2009, Landshut, Germany.
https://www.sciencedirect.com/...
Gayà, M., Homar, V., Romero, R., & Ramis, C. (2001). Tornadoes and waterspouts in the Balearic Islands: phenomena and environment characterization. Atmospheric Research, 56(1-4), 253-267.
https://www.researchgate.net/p...
Guijarro, J. A., & Heredia, M. A. (2004). Climatología de descargas eléctricas nube-tierra en las islas Baleares. Revista de Climatología 4 (9-19)
https://www.researchgate.net/p...
Homar, V., Gaya, M., Ramis, C. (2001). A synoptic and mesoscale diagnosis of a tornado outbreak in the Balearic islands. Atmospheric Research, 56(1), 31-55
https://www.researchgate.net/p...
Liu, T., Dai, Y., & Hong, G. (2017). Flight dynamic simulation of helicopter forward flight through microburst wind field. Advances in Mechanical Engineering, 9(2), 1687814017691212.
https://journals.sagepub.com/d...
Márquez, J. (2006). Climatología de tormentas en España. Divulgameteo.es
https://www.divulgameteo.es/up...
Mora, J., Martín, J., y García, M. (2019). Climatología de descargas eléctricas y de días de tormenta en España. Catálogo de Publicaciones de la Administración General del Estado.
http://www.aemet.es/es/conocer...
Ruiz Pérez, M., Tomas Burguera, M., Mas, C., Salvà Pou, L., y Grimalt, M. (2012). Climatología de descargas eléctricas en Mallorca y su relación con las precipitaciones intensas (1944-2010). Publicaciones de la Asociación Española de Climatología. Serie A; 8.
http://aeclim.org/wp-content/u...
Rodríguez, O., Bech, J., Soriano, J. D., Gutiérrez, D., Castán, S. (2020). A methodology to conduct wind damage field surveys for high impact weather events of convective origin. Natural Hazards and Earth System Sciences, 20(5): 1513-1531
Romero, R., Ramis, C., & Homar, V. (2015). On the severe convective storm of 29 October 2013 in the Balearic Islands: observational and numerical study. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 141(689), 1208-1222.
http://meteorologia.uib.eu/vic...
Riosalido Alonso, R. (1990). Caracterización mediante imágenes de satélite de los sistemas convectivos de mesoscala durante la campaña Previmet Mediterráneo 89. Segundo Simposio Nacional de Predictores del INM. Madrid: Instituto Nacional de Meteorología, 1990, p. 135-148.
https://repositorio.aemet.es/h...

30-11-2021

Duncan Wingen Sánchez