¿De qué forma las tormentas tropicales se convierten en huracanes? La ciencia tendría la respuesta

Las tormentas tropicales que se convierten abruptamente en más fuertes, suelen hacerlo de un modo excesivamente rápido. La veloz intensificación que deviene en un huracán sigue siendo un desafío para los pronosticadores, en parte porque la ciencia subyacente no ha sido resuelta. Estos fenómenos representan una amenaza particularmente aterradora para las comunidades que los soportan.

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

Ahora, un estudio publicado en Monthly Weather Review advirtió por qué realizar estos pronósticos se han convertido en un desafío difícil de superar: hay más de un mecanismo que causa una rápida intensificación. La investigación realizada por especialistas del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) de la Fundación Nacional de Ciencias de EEUU (NSF) utilizó las últimas técnicas de modelado por computadora para identificar dos modos completamente diferentes de escalada veloz de las tormentas tropicales, hallazgos que 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 uno solo. Hay al menos dos modos diferentes de intensificación rápida, y cada uno tiene un conjunto propio de condiciones que deben cumplirse para que la tormenta se fortalezca tan rápidamente.

Uno de los modos discutidos ocurre cuando un huracán se intensifica simétricamente, impulsado por condiciones ambientales favorables, como aguas superficiales cálidas y baja cizalladura (una energía aplicada en sentidos opuestos) del viento. Este tipo de fortalecimiento abrupto está asociado con algunas de las tormentas más destructivas de la historia, como los huracanes Andrew, Katrina y María. Los meteorólogos quedaron atónitos recientemente cuando los vientos del huracán Otis desafiaron las predicciones y explotaron a 177 km. por hora en sólo 24 horas, azotando la costa oeste de México con fuerza de categoría 5.

Además, se identificó 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 del propio evento; las cuales 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. Pero los meteorólogos deben ser conscientes de que incluso una de este tipo cortada y asimétrica puede sufrir un modo de rápida intensificación.

Se produce una rápida intensificación cuando los vientos de un ciclón tropical aumentan 30 nudos (unos 56 km por hora) en un período de 24 horas, siendo que este hallazgo tuvo lugar cuando trabajaba en un proyecto no relacionado.

El descubrimiento surgió después de que se 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 el resultado de los principales modelos atmosféricos que han logrado detalles sin precedentes gracias a supercomputadoras cada vez más poderosas.

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

Luego, se analizaron observaciones reales de ciclones tropicales y encontraron varios casos en el mundo real de ambos modos de rápida intensificación. Fue una especie de hallazgo fortuito. Con solo mirar las tormentas en la simulación y hacer gráficos, me di cuenta de que las que se intensifican rápidamente se dividen en dos campos diferentes. Uno es el modo canónico en el que hay una tormenta tropical cuando te acuestas y cuando te despiertas es una categoría 4. Pero luego hay otro modo que va de una tropical a una categoría 1 o 2, y se ajusta a la definición de intensificación rápida. Como nadie tiene esas tormentas en su radar, ese modo no fue detectado hasta que pasé por la simulación.

Los meteorólogos saben desde hace mucho tiempo que las condiciones ambientales favorables, incluidas aguas superficiales muy cálidas y una mínima energía en sentidos opuestos del viento, pueden generar una rápida intensificación y llevar un ciclón a la categoría 4 o 5 con vientos sostenidos de 1,6 kph o más. En este nuevo artículo, 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. Por ejemplo, el huracán Otis fue un maratón rápido porque se intensificó simétricamente, pero a un ritmo inusualmente rápido, marcado por un aumento de 129 kph en la velocidad del viento durante un período de 12 horas.

Además, se etiquetó 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 110 mph 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 estudio 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, el proceso 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 investigaciones futuras es, por qué las ráfagas de tormentas eléctricas pueden causar que alrededor del 10% de los temporales en un ambiente no propicio se intensifiquen rápidamente, aunque el otro 90% no lo haga. Podría haber un mecanismo que aún no hemos descubierto y que nos permitiría identificar los 10 de los 90. Mi hipótesis de trabajo es que es aleatorio, pero es importante que los pronosticadores sean conscientes de que la intensificación rápida es un proceso típico incluso en un entorno desfavorable.

*Falko Judt, autor principal del nuevo estudio y científico del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF)