El contenido de calor del océano superior y su impacto en la rápida intensificación de los huracanes
Mientras el huracán Ida se dirigía hacia el Golfo de México, un equipo de científicos observaba de cerca una zona gigante de agua tibia que se arremolinaba lentamente justo enfrente de su camino.
Esa zona tibia, un remolino, era una señal de advertencia. Tenía alrededor de 125 millas (200 kilómetros) de ancho. Y estaba a punto de darle a Ida el impulso de energía que en un lapso de menos de 24 horas lo convertiría de un débil huracán en la peligrosa tormenta de categoría 4 que azotó Louisiana en las afueras de Nueva Orleans el 29 de agosto de 2021.
Nick Shay, oceanógrafo de la Escuela Rosenstiel de Ciencias Marinas y Atmosféricas de la Universidad de Miami, fue uno de esos científicos. Explica cómo estos remolinos, que forman parte de lo que se conoce como Corriente en bucle, ayudan a que las tormentas se intensifiquen rápidamente y se conviertan en monstruosos huracanes.
¿Cómo se forman estos remolinos?
La corriente en bucle es un componente clave de un gran giro, o corriente circular, que gira en el sentido de las agujas del reloj en el Océano Atlántico Norte. Su fuerza está relacionada con el flujo de agua cálida desde los trópicos y el Mar Caribe hacia el Golfo de México y nuevamente a través del Estrecho de Florida, entre Florida y Cuba. Desde allí, forma el núcleo de la Corriente del Golfo, que fluye hacia el norte a lo largo de la costa este.
Imagen: La Corriente en bucle corre desde los trópicos a través del Caribe y hacia el Golfo de México, luego se une a la Corriente del Golfo que asciende por la Costa Este. Estudio de visualización científica del Centro de vuelo espacial Goddard/NASA
En el Golfo, esta corriente puede comenzar a formar grandes remolinos cálidos cuando se acerca al norte de aproximadamente la latitud de Fort Myers, Florida. En un momento dado, puede haber hasta tres remolinos cálidos en el Golfo, moviéndose lentamente hacia el oeste. Cuando estos remolinos se forman durante la temporada de huracanes, su calor puede significar un desastre para las comunidades costeras alrededor del Golfo.
El agua subtropical tiene una temperatura y salinidad diferentes a las del agua normal del Golfo, por lo que sus remolinos son fáciles de identificar. Tienen agua tibia en la superficie y temperaturas de 78 grados Fahrenheit (26°C) o más en capas de agua que se extienden a unos 400 o 500 pies de profundidad (alrededor de 120 a 150 metros). Dado que la fuerte diferencia de salinidad inhibe la mezcla y el enfriamiento de estas capas, los remolinos cálidos retienen una considerable cantidad de calor.
Cuando el calor en la superficie del océano supera los 78°F (26°C), los huracanes pueden formarse e intensificarse. El remolino por el que pasó Ida tenía temperaturas superficiales superiores a 86°F (30°C).
¿Cómo se sabía que este remolino iba a ser un problema?
Nick Shay dice: "Monitoreamos el contenido de calor del océano desde el espacio todos los días y vigilamos la dinámica del océano, especialmente durante los meses de verano. Tenga en cuenta que los remolinos cálidos en invierno también pueden energizar los sistemas frontales atmosféricos, como la "tormenta del siglo" que causó tormentas de nieve en el sur profundo en 1993".
"Para medir el riesgo que representaba esta zona de calor para el huracán Ida, volamos un avión sobre el remolino y dejamos caer dispositivos de medición, incluidos los que se conocen como desechables. Un desechable se lanza en paracaídas a la superficie y libera una sonda que desciende de 400 a 1.500 metros (1.300 a 5.000 pies) por debajo de la superficie. Luego envía datos sobre la temperatura y la salinidad".
Este remolino tenía calor a unos 480 pies (alrededor de 150 metros) debajo de la superficie. Incluso si el viento de la tormenta provocó una mezcla con agua más fría en la superficie, esa agua más profunda no se mezclaría completamente. El remolino se mantendría caliente y continuaría proporcionando calor y humedad.
Eso significaba que Ida estaba a punto de obtener una enorme cantidad de combustible.
Imagen: La ruta de Ida a Luisiana pasaba por aguas muy cálidas. La escala, en metros, muestra la profundidad máxima a la que las temperaturas fueron de 78 grados Fahrenheit (26°C) o más. Universidad de Miami, CC BY-ND
Cuando el agua tibia se extiende tan profundamente, se comienza a ver la caída de presión atmosférica. Las transferencias de humedad, o calor latente, del océano a la atmósfera se mantienen sobre los remolinos cálidos, ya que los remolinos no se están enfriando significativamente. A medida que continúa esta liberación de calor latente, las presiones centrales continúan disminuyendo. Eventualmente, los vientos de la superficie sentirán los cambios de presión horizontal más grandes a través de la tormenta y comenzarán a acelerarse.
"Eso es lo que vimos el día antes de que el huracán Ida tocara tierra", dice Shay. "La tormenta estaba comenzando a sentir ese agua realmente cálida en el remolino. A medida que la presión sigue bajando, las tormentas se vuelven más fuertes y más definidas".
"Cuando me fui a la cama a medianoche esa noche, la velocidad del viento era de aproximadamente 105 millas por hora (170 km/h). Cuando me desperté unas horas más tarde y verifiqué la actualización del Centro Nacional de Huracanes, era de 145 millas por hora (235 km/h), e Ida se había convertido en un huracán importante".
¿Es la rápida intensificación un nuevo desarrollo?
"Sabemos de este efecto en los huracanes desde hace años, dice Shay, "pero los meteorólogos han tardado bastante en prestar más atención al contenido de calor del océano superior y su impacto en la rápida intensificación de los huracanes".
En 1995, el huracán Opal fue una tormenta tropical mínima que serpenteaba en el Golfo. Desconocido para los meteorólogos en ese momento, un gran remolino cálido se encontraba en el centro del Golfo, moviéndose tan rápido como el tráfico de Miami en la hora punta, con agua tibia hasta unos 150 metros. Todo lo que los meteorólogos vieron en los datos satelitales fue la temperatura de la superficie, por lo que cuando Opal se intensificó rápidamente en su camino para eventualmente golpear el Panhandle de Florida, tomó por sorpresa a mucha gente.
Hoy en día, los meteorólogos vigilan más de cerca dónde están los charcos de calor. No todas las tormentas tienen las condiciones adecuadas. Demasiada cizalladura del viento puede destrozar una tormenta, pero cuando las condiciones atmosféricas y las temperaturas del océano son extremadamente favorables, se puede producir este gran cambio.
Los huracanes Katrina y Rita, ambos en 2005, tuvieron prácticamente la misma firma que Ida. Pasaron por un remolino cálido que se estaba preparando para ser derramado de la corriente en bucle.
El huracán Michael en 2018 no pasó por un remolino, pero pasó por el filamento del remolino, como una cola, mientras se separaba de la corriente de bucle. Cada una de estas tormentas se intensificó rápidamente antes de tocar tierra.
Por supuesto, estos remolinos cálidos son más comunes durante la temporada de huracanes. Ocasionalmente también se verá que esto sucede a lo largo de la Costa Atlántica, pero el Golfo de México y el Caribe Noroeste están más contenidos, por lo que cuando una tormenta se intensifica allí, alguien será golpeado. Cuando se intensifica cerca de la costa, como lo hizo Ida, puede ser desastroso para los habitantes de la costa.
Imagen: El huracán Ida azotó la costa con vientos de 240 km/h que arrancaron techos de casas y edificios. Su marejada ciclónica provocó inundaciones generalizadas fuera del sistema de diques de la región.
¿Qué tiene que ver el cambio climático con esto?
Sabemos que se está produciendo un calentamiento global y sabemos que las temperaturas de la superficie se están calentando en el Golfo de México y en otros lugares. Sin embargo, cuando se trata de intensificación rápida, mi opinión es que muchas de estas termodinámicas son locales, dice Shay. No está claro qué papel juega el calentamiento global.
"Ésta es una fértil área de investigación. Hemos estado monitoreando el contenido de calor del océano en el Golfo durante más de dos décadas. Al comparar las mediciones de temperatura que tomamos durante Ida y otros huracanes con datos satelitales y atmosféricos, los científicos pueden comprender mejor el papel que juegan los océanos en la rápida intensificación de las tormentas", dice Shay.
"Una vez que tengamos estos perfiles, los científicos pueden ajustar las simulaciones de modelos informáticos utilizados en los pronósticos para proporcionar advertencias más detalladas y precisas en el futuro, concluye Shay.
Este artículo de Nick Shay se publicó originalmente en The Conversation, lee el artículo original en inglés: "Hurricane Ida turned into a monster thanks to a giant warm patch in the Gulf of Mexico – here’s what happened"
