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Bienvenidos a Chiberia: ¿de dónde sale la ola de frío que azota Estados Unidos?

El llamado vórtice polar es el responsable de que en Chicago los termómetros cayeran a -30 grados el miércoles 30 de enero

Vista del lago Michigan en Chicago el pasado 31 de enero. / ()

Estos días los termómetros de Estados Unidos y Canadá están marcando temperaturas de hasta -37 ℃ en algunas grandes ciudades. Es el mayor frío registrado en una generación y la segunda temperatura más baja desde que hay registros. En Chicago, los termómetros cayeron a -30 ℃ el miércoles 30 de enero, con una sensación térmica de -45 ℃. Sus habitantes han acuñado el término Chiberia para denominar a la ciudad más populosa del Medio Oeste. El responsable: el llamado vórtice polar.

The Conversation

Como consecuencia del irregular calentamiento y enfriamiento de la atmósfera, la presión barométrica no es uniforme en todo el planeta, ni en la vertical ni en la horizontal. La irregularidad vertical es importante para explicar los cambios climáticos altitudinales, pero para la distribución de los climas mundiales tienen mayor importancia las diferencias horizontales, que se reflejan mediante isobaras en los mapas del tiempo.

Cuando se comprueban los datos de multitud de estaciones se observan presiones superiores a la presión a nivel del mar, que se denominan altas. Las presiones por debajo se denominan bajas.

Figura 1. Esquema de presión y viento en superficie sin océanos ni continentes. En el ecuador hay una zona continua de bajas presiones conocida como vaguada ecuatorial o zona de convergencia intertropical. Por encima de esta vaguada, entre los 25⁰ y los 35⁰ N y S, se encuentran sendos cinturones subtropicales de alta presión. Por encima de ellos, entre los y 45⁰ y los 60⁰, se encuentran las cinturas de bajas presiones conocidas como zonas de bajas polares de bajas presiones. Los casquetes polares son zonas permanentes de altas presiones conocidas como zonas de máximas polares o vórtices, mucho más desarrolladas en el sur como consecuencia de las mayores acumulaciones de hielo en la Antártida. / Manuel Peinado

Los cambios en la presión barométrica hacen que el aire se ponga en movimiento y origine los vientos, cuya dirección es siempre la misma: desde los centros de altas presiones (anticiclónicos) a los de bajas presiones (depresiones), algunas veces imprecisamente conocidos como ciclónicos (Figura 1).

Como puede verse en la Figura 1, los fenómenos climáticos conocidos como vórtices polares están presentes todo el tiempo en los dos polos de la Tierra. No son nada nuevo y, de hecho, se conocen desde 1853, cuando el término apareció por primera vez en la revista estadounidense Living Age para referirse a las zonas de baja presión y aire frío que se sitúan en la troposfera y la estratosfera. Estas, debido al efecto Coriolis, rotan a diferentes velocidades en sentido contrario a las agujas del reloj en ambos polos. Gracias a ellas, el aire frío y denso se mantiene girando como un tiovivo alrededor de los polos.

En definitiva, un vórtice polar es un sistema semipermanente y masivo de baja presión que se cierne sobre los polos. Como puede verse en la Figura 2, durante el invierno el vórtice polar septentrional se vuelve menos estable y se expande. Esto envía aire frío del Ártico hacia el sur sobre los Estados Unidos mediante la denominada corriente en chorro (Figura 2, derecha).

Hay múltiples factores climáticos que provocan que ese aire frío encerrado por el vórtice polar se libere repentinamente y descienda hasta las capas inferiores de la atmósfera, provocando los estragos que padecen ahora los norteamericanos. Como ocurre estos días, uno de esos factores es la intrusión de masas de aire más cálidas (warm air en la Figura 2) que pueden desestabilizar el vórtice y enviar aire ártico hacia el sur.

Figura 2. Diferencias entre la situación estable (izquierda) e inestable (derecha) del vórtice polar (vortex). El vórtice polar es una gran área de baja presión y aire frío que rodea ambos polos. En los vórtices, el flujo de aire en sentido contrario a las agujas del reloj ayuda a mantener el aire más frío cerca de los polos (globo izquierdo). Durante el invierno en el hemisferio norte y como consecuencia de la llamada ‘oscilación ártica’, el vórtice polar se vuelve menos estable y se expande, enviando aire frío del Ártico hacia el sur sobre los Estados Unidos mediante la denominada ‘corriente en chorro’ (derecha) / NOAA

Los meteorólogos atribuyen la penetración meridional del vórtice polar de 2019 a un calentamiento repentino del Polo Norte causado por una ráfaga de aire caliente originada en Marruecos en diciembre. La gigantesca masa de aire tórrido dividió el vórtice polar y lo desvió hacia el sur, según Judah Cohen, experto en tormentas de invierno de la organización Atmospheric and Environmental Research. Esa opinión es coherente con algunos artículos que muestran evidencias entre las variaciones en la corriente de chorro polar y las grandes tendencias de calentamiento terrestre.

Conviene también preguntarse por qué las temperaturas más bajas se están produciendo en las llanuras del Medio Oeste y no en las cumbres de las montañas, como cabría esperar. Fíjese en el mapa de la Figura 3 y piense en Estados Unidos como en una enorme bañera, con una gran superficie cóncava y más o menos plana en el centro (el Medio Oeste y las Grandes Llanuras), y dos márgenes montañosos a oeste (las Rocosas) y al este (el sistema de los Apalaches y sus cordilleras asociadas).

Si alguna vez ha estado de pie y quieto en la orilla del mar o en una piscina, habrá notado que siente los pies más fríos que el resto del cuerpo. Eso sucede porque el agua fría es más densa y se va al fondo. Piense ahora que el aire es, como el agua, un fluido. El aire cálido es menos denso y, por lo tanto, sube. El aire frío es más denso y, por lo tanto, tiende a bajar.

Conforme el aire desciende, su temperatura aumenta por compresión y se vuelve incluso más denso. Ese aire más denso y más frío es el que se extiende estos días por las planicies norteamericanas. El resultado es la paradoja de que se estará más calentito en las cumbres de la Rocosas que en las tierras bajas del centro continental.

El vapor se eleva desde los edificios de la ciudad y el lago Michigan. En Chicago se alcanzó el segundo día más frío de su historia, la diferencia entre las temperaturas mínimas de -25 grados que se alcanzaron y las previstas para el domingo será de más de 30 grados. / KAMIL KRZACZYNSKI (EFE)

Lo que está pasando a escala continental es una inversión térmica, un fenómeno que se presenta normalmente en las mañanas frías sobre los valles de escasa circulación. Como bien saben senderistas y montañeros, ese fenómeno aparece en las cuencas cercanas a las laderas de las montañas en noches frías, debido a que la pérdida del calor de la superficie terrestre por la radiación nocturna es tan intensa que el suelo no tarda en enfriarse más que el aire contiguo a él.

Eso hace que las capas inferiores de aire cedan su calor al suelo por medio de la conducción, ocasionando que las primeras se enfríen más que las capas superiores, las cuales, además, se han calentado otra vez con la nueva radiación. Así, el aire que se encuentra justo sobre el suelo está más frío que el aire a niveles ligeramente superiores, lo cual constituye una inversión del gradiente vertical de la temperatura.

En definitiva, en cuestiones de clima, nada nuevo bajo el sol.

Manuel Peinado Lorca, Catedrático de Universidad. Departamento de Ciencias de la Vida. Instituto Franklin de Estudios Norteamericanos, Universidad de Alcalá

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

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