Los científicos encuentran dos formas en que los huracanes se intensifican rápidamente

Huracán Otis
El espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) del satélite Terra de la NASA el 27 de octubre adquirió una imagen en color verdadero de los restos del huracán Otis extendidos sobre México. Aunque los vientos fueron suaves, los restos provocaron lluvia en una amplia zona.

Otis pasó en cuestión de horas de tormenta tropical a la categoría más poderosa de la escala Saffir-Simpson

Los huracanes que se intensifican rápidamente por misteriosas razones representan una amenaza particularmente aterradora para quienes están en peligro.

Los meteorólogos han luchado durante muchos años por comprender por qué una depresión tropical o una tormenta tropical aparentemente normal a veces explota hasta convertirse en un gran huracán, generando vientos catastróficos y provocando hacia la costa una oleada de agua potencialmente mortal.

Ahora los científicos han arrojado algo de luz sobre por qué este desafío de pronóstico ha sido tan difícil de superar: hay más de un mecanismo que causa una rápida intensificación.

Una nueva investigación realizada por científicos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) utiliza las últimas técnicas de modelado por computadora para identificar dos modos completamente diferentes de rápida intensificación de los huracanes. Los hallazgos pueden conducir a una mejor comprensión y predicción de estos peligrosos eventos.

"Tratar de encontrar el santo grial detrás de la rápida intensificación es un enfoque equivocado porque no hay un solo santo grial", dijo el científico del NCAR Falko Judt, autor principal del nuevo estudio. "Hay al menos dos modos diferentes de rápida intensificación, y cada uno tiene un conjunto diferente de condiciones que deben cumplirse para que la tormenta se fortalezca tan rápidamente".

Uno de los modos discutidos por Judt y sus coautores ocurre cuando un huracán se intensifica simétricamente, impulsado por condiciones ambientales favorables, como aguas superficiales cálidas y baja cizalladura del viento. Este tipo de abrupto fortalecimiento está asociado con algunas de las tormentas más destructivas de la historia, como los huracanes Andrew, Katrina y María.

Los meteorólogos quedaron atónitos esta semana cuando los vientos del huracán Otis desafiaron las predicciones y explotaron a 185 km/h en sólo 24 horas, azotando la costa oeste de México con fuerza de categoría 5.

Judt y sus coautores también identificaron un segundo modo de intensificación rápida que anteriormente se había pasado por alto porque no conduce a que los vientos máximos alcancen niveles tan destructivos. En el caso de este modo, el fortalecimiento puede estar relacionado con grandes ráfagas de tormentas alejadas del centro de la tormenta. Estas ráfagas desencadenan una reconfiguración de la circulación del ciclón, lo que le permite intensificarse rápidamente, alcanzando una intensidad de categoría 1 o 2 en cuestión de horas.

Este segundo modo es más inesperado porque normalmente ocurre ante condiciones desfavorables, como vientos compensatorios en los niveles superiores que cortan la tormenta al soplar la parte superior en una dirección diferente a la inferior.

"Esas tormentas no son tan memorables ni tan significativas", dijo Judt. "Pero los meteorólogos deben ser conscientes de que incluso una tormenta fuertemente cortada y asimétrica puede sufrir un modo de rápida intensificación".

modos de intensificación de un huracán

Imagen: Maratón versus sprint: dos modos de intensificación rápida de ciclones tropicales en una simulación global que permite la convección

Un hallazgo fortuito

Se produce una rápida intensificación cuando los vientos de un ciclón tropical aumentan 30 nudos (unas 35 millas por hora) en un período de 24 horas. Judt se encontró con los dos modos de intensificación rápida cuando trabajaba en un proyecto no relacionado.

El descubrimiento surgió después de que Judt produjera una simulación por computadora de muy alta resolución de 40 días de duración de la atmósfera global, utilizando el modelo de predicción a través de escalas (MPAS) basado en NCAR. Esa simulación, realizada en el Centro de Supercomputación NCAR-Wyoming, fue diseñada para un proyecto internacional que compara los resultados de los principales modelos atmosféricos, que han logrado detalles sin precedentes gracias a supercomputadoras cada vez más potentes.

Una vez que Judt produjo el modelo, sintió curiosidad por examinar en la simulación las tormentas que se intensificaban rápidamente. Al observar una serie de casos en las cuencas oceánicas del mundo, notó que la rápida intensificación se producía de dos maneras distintas. Esto no había sido evidente anteriormente en los modelos, en parte porque las simulaciones anteriores recogieron sólo regiones individuales en lugar de permitir a los científicos rastrear un espectro de huracanes y tifones en los océanos del mundo.

Luego, Judt y sus coautores analizaron observaciones reales de ciclones tropicales y encontraron varios casos del mundo real de ambos modos de rápida intensificación.

"Fue una especie de hallazgo fortuito", dijo Judt. "Con solo mirar las tormentas en la simulación y hacer gráficos, me di cuenta de que las tormentas que se intensifican rápidamente se dividen en dos campos diferentes. Uno es el modo canónico en el que hay tormenta tropical cuando te acuestas y cuando despiertas es categoría 4. Pero luego hay otro modo que pasa de tormenta tropical a categoría 1 o 2, y se ajusta a la definición de intensificación rápida. Como nadie tiene esas tormentas en su radar, ese modo de rápida intensificación no fue detectado hasta que lo pasé por la simulación".

Los meteorólogos saben desde hace mucho tiempo que las favorables condiciones ambientales, incluidas aguas superficiales muy cálidas y una mínima cizalladura del viento, pueden generar una rápida intensificación y llevar un ciclón a la categoría 4 o 5 con vientos sostenidos de 180 Km/h o más. En su nuevo artículo, Judt y sus coautores se refirieron a ese modo de rápida intensificación como un maratón porque la tormenta sigue intensificándose simétricamente a un ritmo moderado mientras el vórtice primario se amplifica constantemente.

Judt describió el huracán Otis como un maratón rápido porque se intensificó simétricamente pero a un ritmo inusualmente rápido, marcado por un aumento de 130 km/h en la velocidad del viento durante un período de 12 horas.

El equipo de estudio etiquetó el otro modo de intensificación rápida como sprint porque la intensificación es extremadamente rápida pero generalmente no dura tanto, con tormentas que alcanzan un máximo de fuerza de categoría 1 o 2 y vientos sostenidos de 180 km/h o menos. En tales casos, las ráfagas explosivas de tormentas eléctricas provocan una reorganización del ciclón y el surgimiento de un nuevo centro, lo que permite que la tormenta se vuelva más poderosa, incluso frente a condiciones ambientales adversas.

El artículo concluye que los dos modos pueden representar extremos opuestos de un espectro, y que muchos casos de intensificación rápida se encuentran en algún punto intermedio. Por ejemplo, la intensificación rápida puede comenzar con una cadena de eventos discretos, como una explosión de tormentas, que son característicos del modo sprint, pero luego pasar a un modo de intensificación más simétrico que es característico del modo maratón.

Una pregunta para futuras investigaciones es por qué las ráfagas de tormentas eléctricas pueden causar que alrededor del 10% de las tormentas en un ambiente no propicio se intensifiquen rápidamente, aunque el otro 90% no lo haga, dijo Judt.

"Podría haber un mecanismo que aún no hemos descubierto y que nos permitiría identificar los 10 de los 90", dijo. "Mi hipótesis de trabajo es que es aleatorio, pero es importante que los pronosticadores sean conscientes de que la rápida intensificación es un proceso típico incluso en un entorno desfavorable".

El nuevo estudio apareció en Monthly Weather Review: "Marathon versus Sprint: Two Modes of Tropical Cyclone Rapid Intensification in a Global Convection-Permitting Simulation". Fue coautor de los científicos del NCAR Rosimar Ríos-Berrios y George Bryan.

huracán Otis desde el VIIRS

Imagen: Antes de tocar tierra, el sensor VIIRS (Visible IR Imaging Radiometer Suite) del satélite NOAA-20 tomó esta imagen en falso color de la tormenta aproximadamente a las 08:30 hora universal (2:30 am en Acapulco) el 24 de octubre de 2023.

Otis pasó en cuestión de horas de tormenta tropical a la categoría más poderosa de la escala Saffir-Simpson

El huracán Otis causó al menos 27 muertes e importantes daños cuando azotó la ciudad costera de Acapulco en México como una tormenta de categoría 5, según funcionarios.

La velocidad con la que Otis se intensificó rápidamente tomó por sorpresa al gobierno y a los meteorólogos, dejando poco tiempo para emitir advertencias y prepararse para su llegada.

¿Por qué Otis fue tan devastador?

"La intensificación de Otis fue muy excepcional. En algunos aspectos casi batió récords", dijo Michael Brennan, director del Centro Nacional de Huracanes (NHC, por sus siglas en inglés), con sede en Miami.

En cuestión de horas, Otis pasó de tormenta tropical a la categoría más poderosa de la escala Saffir-Simpson de cinco niveles antes de tocar tierra el miércoles por la mañana.

Otis se "intensificó explosivamente" con velocidades máximas del viento que aumentaron a 185 km/h durante un período de 24 horas, según el NHC, que emite advertencias y pronósticos de tormentas. Otis tenía vientos máximos sostenidos de 265 kilómetros por hora cuando golpeó la costa, dijo el NHC.

La Organización Meteorológica Mundial describió al huracán como "uno de los ciclones tropicales que se intensificó más rápidamente jamás registrados", solo superado en los tiempos modernos por el huracán Patricia en 2015.

daños por el huracán Otis

Imagen: El huracán Otis causó importantes daños cuando tocó tierra como una tormenta de categoría 5.

¿Por qué Otis se intensificó tan rápido?

"Desafortunadamente, Otis pudo aprovechar condiciones muy favorables", incluidas aguas cálidas y profundas del océano y un ambiente atmosférico propicio, dijo Brennan.

"La tormenta fue capaz de desarrollar un núcleo interno y una estructura que le permitió aprovechar esas condiciones y entorno favorables en el océano y la atmósfera para intensificarse rápidamente", dijo.

Si bien los huracanes azotan a México todos los años en sus costas del Pacífico y del Atlántico, generalmente entre mayo y noviembre, pocos llegan a tierra como categoría 5.

"No hay registros de huracanes ni siquiera cercanos a esta intensidad en esta parte de México", había dicho el NHC mientras Otis se acercaba a la costa mexicana, advirtiendo que se estaba desarrollando un "escenario de pesadilla".

¿Tiene la culpa el cambio climático?

Las temperaturas del agua frente a la costa mexicana que encontró Otis eran de 30 a 31 grados Celsius (86 a 88 grados Fahrenheit). Puede que sea un poco más cálido de lo habitual, pero no tremendamente. Esa zona suele ser bastante cálida y tiene aguas oceánicas bastante profundas y cálidas en esta época del año", dijo Brennan.

"Así que es difícil atribuir necesariamente ese aspecto particular de esto al cambio climático o al calentamiento global. Tendremos que mirar hacia atrás y hacer algunos estudios", dijo Brennan.

¿El calentamiento global traerá tormentas más devastadoras como Otis?

Brennan dijo que "la ciencia al respecto no está muy bien resuelta en este momento. Hay algunos estudios que sugieren que la rápida intensificación se está volviendo más común en un clima que se calienta", dijo.

"Estamos muy seguros de que los impactos de los huracanes debido a las fuertes lluvias, inundaciones y marejadas ciclónicas están empeorando en un clima cada vez más cálido y seguirán empeorando a medida que el clima se calienta", añadió.

Esto se debe a la subida del nivel del mar que provoca marejadas ciclónicas más peligrosas y una atmósfera más cálida que retiene más humedad, lo que provoca lluvias más intensas, dijo Brennan.

El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de la ONU afirmó en 2021 que la proporción de ciclones particularmente intensos (categorías 4 y 5) debería aumentar un 10 por ciento en comparación con la era preindustrial con un calentamiento de +1,5 grados Celsius, un 13 por ciento a +2C y en un 30 por ciento a +4C.

Según el IPCC, como resultado de la subida del nivel del mar y las inundaciones marinas, para 2050 más de mil millones de personas vivirán en ciudades costeras en riesgo.

Etiquetas: IntensificaciónHuracán

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