Estudio de la borrasca Filomena y sus nevadas extremas

La borrasca Filomena afectó a España a partir del 6 de enero de 2021 con fuertes vientos y lluvias intensas en las Islas Canarias y el sur de Andalucía, y con nevadas extremas en grandes áreas del interior de la Península Ibérica del 8 al 9 de enero

Imagen de satélite tras el paso de Filomena donde se observa amplias zonas nevadas en la Península Ibérica del 11 de enero de 2021 según satélite Terra. NASA

Nota de la RAM. Las intensas y extensas nevadas que generó la borrasca Filomena fueron históricas y extraordinarias alcanzando espesores récords en muchas zonas de la Península. Su impacto fue extraordinario. Tras su paso una ola de frío muy intensa afectando a grandes zonas peninsulares agudizando y prolongando sus efectos.

La zona de Madrid registró acumulaciones de nieve de hasta 50 cm en 30 horas, lo que supuso la nevada más intensa desde 1971. Tras la desaparición de Filomena, una ola de frío extremo afectó a toda la Península. Esto también puede considerarse histórico debido a los registros de temperatura mínima en muchas áreas.

El episodio de nieve obligó al cierre del aeropuerto de Madrid-Barajas y provocó la cancelación de todo el servicio ferroviario en la región. Las escuelas también estuvieron cerradas durante varios días.

La Agencia Meteorológica Española (AEMET) nombró a la tormenta Filomena el 5 de enero, cuando su centro estaba cerca de las Islas Azores. El 8 de enero, Filomena se movió en dirección noreste hacia el sur de la Península Ibérica como una estructura de tormenta extratropical (frentes frío, cálido y ocluido). Mientras tanto, se estableció una masa de aire polar muy fría con mínimas por debajo de 0 ° C en prácticamente toda la Península Ibérica.

Análisis de superficies. Extracto del análisis de superficie de AEMET a las 12 UTC del 8 de enero de 2021.

Por lo tanto, cuando la borrasca Filomena llegó a la Península, el aire cálido y húmedo se movió sobre el aire muy frío de abajo (ver el gráfico de la AEMET). Con la excepción de algunas áreas costeras del sur, todas las precipitaciones ocurrieron como nieve durante el 8 y 9 de enero, lo que resultó en una capa de nieve en todo el cuadrante centro y noreste de la Península después de la tormenta. Se establecieron advertencias rojas en la mayoría de esas áreas debido a las altas acumulaciones de precipitación de 24 horas esperadas en el pronóstico de conjunto (ENS) del ECMWF para varias ejecuciones de modelos consecutivas.

Acumulaciones de nevadas

El pronóstico de alta resolución del ECMWF (HRES) y el ENS sobre Madrid proporcionaron algunos indicios del riesgo de nevadas desde principios de enero.

Desde el 3 de enero a las 12 UTC, la mediana de la ENS indicó un total de nevadas de 20 a 30 mm para el período del 7 al 9 de enero, en comparación con alrededor de 10 mm en pronósticos anteriores. Incluso en pronósticos anteriores, un número sustancial de miembros de ENS indicaba grandes cantidades de nieve. Sin embargo, se observó una gran dispersión en el rango medio debido a la incertidumbre con respecto a la ubicación exacta de la convergencia entre las masas de aire polar y subtropical.

El Índice de Pronóstico Extremo (EFI) fue variable de acuerdo con los cambios en el pronóstico del conjunto; sin embargo, una señal clara de un evento de nevadas poco común estuvo presente con seis días de anticipación con valores de EFI entre 0.7-0. 8 en Madrid (ver la cifra de EFI y el pronóstico de caja y bigotes , box-and-whiskers, para el área alrededor de Madrid).

Nota de la RAM. Diagrama de Caja y Bigotes

Los diagramas de Caja-Bigotes (boxplots o box and whiskers) son una presentación visual que describe varias características importantes, al mismo tiempo, tales como la dispersión y simetría.

Para su realización se representan los tres cuartiles y los valores mínimo y máximo de los datos, sobre un rectángulo, alineado horizontal o verticalmente.

Los valores de EFI estaban cerca de 1 con cuatro días de anticipación, con cierta incertidumbre en la distribución espacial exacta del clima anómalo. La precipitación observada promedio de 72 horas hasta el 10 de enero de las 00 UTC entre 11 estaciones dentro de una caja de 1x1 grados varió de 5 a 53 mm, lo que muestra una gran variabilidad en la distribución de las nevadas. Esto se compara con más de 60 mm pronosticados en el sur de la caja y entre 10 y 20 mm en el norte por el pronóstico HRES correspondiente a partir del 5 de enero de 00 UTC (ver la figura de observaciones y el pronóstico HRES).

El mismo pronóstico del 6 de enero mostró cantidades de precipitación generalmente mayores en el sureste de España. Sin embargo, Se observó nuevamente una disminución considerable en la cantidad de precipitación prevista en el tiempo de espera más corto en la ejecución del 7 de enero de 00 UTC, principalmente debido a la incertidumbre en la trayectoria del ciclón entre las ejecuciones consecutivas del modelo. Cabe señalar que también existe una gran incertidumbre en las observaciones, ya que las estaciones SYNOP en España no pueden medir correctamente las nevadas por la falta de calefacción de los pluviómetros. Por lo tanto, esperamos que se subestime la precipitación observada, lo que hace que este análisis sea solo una estimación.

Extreme Forecast Index (EFI) y previsión de precipitaciones de la Comunidad de Madrid. Se muestra el EFI con una hora de inicio de 00 UTC el 3 de enero de 2021 para las nevadas totales del 7 al 9 de enero de 2021 (izquierda). El diagrama de caja y bigotes (derecha) muestra la evolución de las previsiones de precipitación en el mismo período en el recuadro marcado alrededor de Madrid en el panel de la izquierda para diferentes fechas de inicio.

Condiciones muy frías después de Filomena

Cuando la Oscilación del Atlántico Norte (NAO, abreviado en inglés) entra en una fase negativa, suele tener un gran impacto en la Península Ibérica. En esta fase, la corriente en chorro de alto nivel se desplaza hacia latitudes más bajas, lo que produce precipitaciones por encima de lo normal y temperaturas más bajas en el sur de Europa.

Desde finales de 2020, los modelos globales empezaron a pronosticar un posible NAO negativo a principios de 2021, y esta situación puede haber contribuido a crear condiciones húmedas y frías en casi toda la Península Ibérica durante Filomena.

Después de Filomena, muchas áreas en el noreste de España cayeron a temperaturas bajas récord durante varios días consecutivos. Se registraron temperaturas de -20 a –26 ° C en algunas áreas con condiciones anticiclónicas. La figura que muestra el pronóstico de anomalías de temperatura en Europa hasta dos semanas antes indica que las bajas temperaturas fueron parte de un fenómeno mayor. Madrid registró una mínima de –6 ° C el 12 de enero. El pronóstico de temperatura promedio de 72 horas hasta el 10 de enero de las 00 UTC dentro de un cuadro de 1x1 grados sugiere una tendencia a la caída de la temperatura para esos días desde principios de enero.

En los pronósticos del 9 al 10 de enero, la mediana de la ENS indicó valores de temperatura promedio dentro de ese recuadro cerca de –5 ° C. Sin embargo, las previsiones emitidas el 10 de enero para el mismo día aumentaron esos valores hasta alrededor de –2 ° C y redujeron la incertidumbre de las previsiones. También podemos observar sistemáticamente temperaturas más elevadas en el HRES que en el Control ENS para diferentes tiempos de espera del evento (ver la previsión de temperatura para la región de Madrid). Una evaluación del desempeño del modelo muestra que las temperaturas en general se sobrestimaron en muchas áreas del interior de la Península.

Precipitación acumulada observada y predicha. Los gráficos muestran la precipitación acumulada desde el 7 de enero de las 00 UTC hasta el 10 de enero de las 00 UTC en las observaciones (izquierda) y en el pronóstico HRES desde el 5 de enero de las 00 UTC (derecha).
Previsión de anomalías de temperatura con dos semanas de antelación. El gráfico muestra el pronóstico de anomalía de temperatura de 2 m en Europa inicializado a las 00 UTC del 4 de enero de 2021 y válido del 11 al 17 de enero de 2021.

En general, el IFS predijo con éxito este evento histórico de nevadas con mucha antelación. Los pronósticos incluían las incertidumbres normales asociadas con la ubicación exacta de la convergencia de la masa de aire polar y subtropical y la cantidad total y extensión de las áreas más afectadas, pero contenían suficiente información para proporcionar los avisos meteorológicos correspondientes con mucha antelación.

Previsión de temperatura para la región de Madrid. El diagrama de caja y bigotes muestra la evolución de los pronósticos de temperatura de 2 m para el período de 72 horas del 11 al 13 de enero de 2021 en el recuadro marcado en las figuras anteriores para diferentes fechas de inicio.

Estíbaliz Gascón Linus Magnusson (ambos ECMWF)Jesús A. Barroso (AEMET, España)

ECMWF

Esta entrada se publicó en Reportajes en 26 Nov 2021 por Francisco Martín León