Los "ingredientes" básicos que sustentan la formación y el desarrollo de ciclones tropicales. Parte I
La formación y mantenimiento de ciclones tropicales requieren la existencia de unos ingredientes básicos que se den en ciertas zonas del mundo y en ciertos momentos del año
Por su extensión, este artículo ha sido dividido en dos partes. Veamos la Parte I.
¿Qués es un ciclón tropical?
El Centro Nacional de Huracanes (NHC, por sus siglas en inglés) define un ciclón tropical como "un sistema de bajas presiones, ciclón, de escala sinóptica, no frontal, de núcleo cálido, que se origina sobre aguas tropicales o subtropicales, con convección profunda organizada y una circulación cerrada del viento en la superficie alrededor de un centro bien definido" formado, un ciclón tropical se mantiene mediante la extracción de energía térmica del océano a altas temperaturas y el transporte del calor a las bajas temperaturas de la troposfera superior".
Así, un ciclón tropical (CT) no tiene frentes, se forma sobre el agua del océano en latitudes más bajas (tropicales y subtropicales), su centro es más cálido que el aire fuera de la tormenta a la misma altitud, está formado por fuertes tormentas con cimas frías de las nubes (convección profunda) y produce vientos en la superficie que claramente giran alrededor de un lugar específico. Pero, en primer lugar, ¿cómo se forma una tormenta tropical o subtropical así? ¿Qué factores contribuyen a " la capacidad de soportar convección profunda en presencia de un máximo de vorticidad absoluta de bajo nivel "? (Donde el máximo de vorticidad absoluta de bajo nivel es una forma elegante de referirse a una perturbación preexistente o "semilla").
Ingredientes básicos para la formación de ciclones tropicales
Siguiendo a la NOAA-NWS, a los módulos de enseñanza COMET y,especialmente, a la experta Dra. Kim Wood (@DrKimWood), que los ha resumido muy eficientemente, se tiene que estos ingredientes para la formación y mantenimiento de ciclones tropicales son los siguientes:
Aguas relativamente cálidas en los océanos y en los mares
Para alimentar las fuertes tormentas que forman un CT, se necesita agua cálida del océano. ¿Qué tan cálida? El umbral típico es 26°C, porque el agua que está al menos a esta temperatura proporciona calor latente que puede liberarse en las tormentas.
El siguiente mapa de la Dra. Kim Wood, muestra las temperaturas superficiales del agua del mar, TSM - SST promedio de agosto a septiembre durante 1991-2020 a partir del conjunto de datos OISST de la NOAA. La línea negra representa dónde la temperatura es, en promedio, 26°C.
Cuando aire con menos del 100% de humedad relativa está sobre una masa de agua, se producirá evaporación. La evaporación aumenta la humedad relativa de ese aire. Cuanto más húmedo se vuelve el aire, más ligero se vuelve a la misma temperatura, y al ser más ligero ayuda a ascender. Cuando ese aire asciende, se enfría porque la presión atmosférica disminuye con la altura y, finalmente, el aire ascendente se satura (100% de humedad relativa). Entonces se produce la condensación, que libera energía, y esa energía se encuentra en forma de calor latente. El aire ahora más cálido continúa subiendo, lo que favorece las tormentas en el seno del posible ciclón.
Nota de la RAM. Se han dado ciclones tropicales y subtropicales sobre aguas con temperaturas inferiores a 26 ºC por motivos que no se detallan aquí.
Este año de 2024, las temperaturas superficiales de las aguas del Atlántico Norte están muy altas.
Presencia de baja cizalladura o cortante vertical del viento
El agua cálida del océano, y la alta humedad como se verá más adelante, no son suficientes para que se forme un CT. También se necesita una cizalladura o cortante vertical baja del viento porque una cizalladura fuerte perturbará y podría eliminar las tormentas y la convección dentro del sistema de bajas presiones que podría convertirse en un CT.
La cizalladura vertical del viento es un cambio en la velocidad y/o dirección del viento con la altura: la columna de la izquierda representa la cizalladura direccional porque la dirección del viento (flecha roja) apunta en diferentes direcciones a diferentes altitudes.
Generalmente se estima la cizalladura entre niveles de presión, como 200 y 850 hPa. La columna de la derecha muestra la velocidad de corte porque la dirección del viento no cambia pero la longitud de la flecha (velocidad del viento) sí cambia.
El mapa de arriba muestra la magnitud de cizalladura vertical del viento ERA5 calculada entre 200 y 850 hPa y promediada para agosto-septiembre de 1991-2020.
La línea negra representa dónde la cizalladura del viento es, en promedio, de 20 kt, nudos. Generalmente, una cizalladura superior a 20 kt, nudos, debilitará los CT que ya se han formado o retrasará, tal vez incluso evitará, que una perturbación se convierta en un CT, pero no siempre.
Estos dos ingredientes son fundamentales para la formación de CT, pero existen otros necesarios. Estos se verán en la Parte II del artículo.