Anticiclón

Un anticiclón es un fenómeno meteorológico definido como una circulación a gran escala de vientos alrededor de una región central de alta presión atmosférica, en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio sur, visto desde arriba (frente a un ciclón). Los efectos de los anticiclones en la superficie incluyen cielos despejados y aire más frío y seco. La niebla también se puede formar durante la noche dentro de una región de mayor presión.

Los sistemas de la troposfera media, como la dorsal subtropical, desvían los ciclones tropicales alrededor de su periferia y provocan una inversión de temperatura que inhibe la convección libre cerca de su centro, acumulando neblina en la superficie debajo de su base. Los anticiclones en altura pueden formarse dentro de bajas de núcleo cálido, como los ciclones tropicales, debido al aire frío que desciende desde la parte trasera de las vaguadas superiores, como las altas polares, o por el hundimiento a gran escala, como una dorsal subtropical. La evolución de un anticiclón depende de variables como su tamaño, intensidad y extensión de la convección húmeda, así como de la fuerza de Coriolis.

Historia

Sir Francis Galton descubrió por primera vez los anticiclones en la década de 1860. Áreas preferidas dentro de un patrón de flujo sinóptico en los niveles más altos de los buzamientos en el patrón de onda de Rossby. Los sistemas de alta presión se denominan alternativamente anticiclones. Su circulación a veces se denomina cum sole. Las zonas subtropicales de alta presión se forman debajo de la porción descendente de la circulación de la célula de Hadley. Las áreas de alta presión en los niveles superiores se encuentran sobre los ciclones tropicales debido a la naturaleza cálida de su núcleo.

Los anticiclones de superficie se forman debido al movimiento descendente a través de la troposfera, la capa atmosférica donde ocurre el clima. Las áreas preferidas dentro de un patrón de flujo sinóptico en los niveles más altos de la troposfera están debajo del lado occidental de las vaguadas. En los mapas meteorológicos, estas áreas muestran vientos convergentes (isotacos), también conocidos como confluencia, o líneas de altura convergentes cerca o por encima del nivel de no divergencia, que está cerca de la superficie de presión de 500 hPa a mitad de la troposfera. Debido a que se debilitan con la altura, estos sistemas de alta presión son fríos.

Dorsal subtropical

El calentamiento de la tierra cerca del ecuador fuerza el movimiento ascendente y la convección a lo largo de la vaguada del monzón o zona de convergencia intertropical. La divergencia sobre la depresión casi ecuatorial hace que el aire suba y se aleje del ecuador y hacia los polos en lo alto. A medida que el aire se mueve hacia las latitudes medias, se enfría y se hunde, lo que lleva a un hundimiento cerca del paralelo 30° de ambos hemisferios. Esta circulación conocida como celda de Hadley forma la dorsal subtropical. Muchos de los desiertos del mundo son causados ​​por estas áreas climatológicas de alta presión. Debido a que estos anticiclones se fortalecen con la altura, se conocen como crestas de núcleo cálido.

Formación en alto

El desarrollo de anticiclones en altura ocurre en ciclones de núcleo cálido, como los ciclones tropicales, cuando el calor latente causado por la formación de nubes se libera en altura aumentando la temperatura del aire; el espesor resultante de la capa atmosférica aumenta la alta presión en altura, lo que evacua su flujo de salida.

Estructura

En ausencia de rotación, el viento tiende a soplar desde áreas de alta presión hacia áreas de baja presión. Cuanto mayor sea la diferencia de presión (gradiente de presión) entre un sistema de alta presión y un sistema de baja presión, más fuerte será el viento. La fuerza de Coriolis causada por la rotación de la Tierra da a los vientos dentro de los sistemas de alta presión su circulación en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte (a medida que el viento se mueve hacia afuera y se desvía hacia la derecha desde el centro de alta presión) y en el sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio sur (a medida que el viento se mueve hacia afuera y se desvía hacia la izquierda desde el centro de alta presión). La fricción con la tierra reduce la velocidad del viento que sale de los sistemas de alta presión y hace que el viento fluya más hacia afuera (más ageostróficamente) desde el centro.

Efectos

Sistemas de superficie

Los sistemas de alta presión se asocian con frecuencia con vientos ligeros en la superficie y el hundimiento del aire de las porciones más altas de la troposfera. El hundimiento generalmente calentará una masa de aire por calentamiento adiabático (compresión). Por lo tanto, la alta presión generalmente trae cielos despejados. Debido a que no hay nubes que reflejen la luz del sol durante el día, hay más radiación solar entrante y más calor, por lo que las temperaturas aumentan rápidamente cerca de la superficie. Por la noche, la ausencia de nubes significa que la radiación de onda larga saliente (es decir, la energía térmica de la superficie) no se bloquea, lo que permite el escape del calor y proporciona temperaturas bajas diurnas más frescas en todas las estaciones. Cuando los vientos en la superficie se vuelven ligeros, el hundimiento producido directamente bajo un sistema de alta presión puede provocar una acumulación de partículas en áreas urbanas bajo la alta presión, lo que genera una neblina generalizada. Si la humedad relativa del nivel de la superficie aumenta al 100 por ciento durante la noche, se puede formar niebla.

El movimiento de masas de aire ártico continental hacia latitudes más bajas produce sistemas de alta presión fuertes pero verticalmente poco profundos. El nivel de la superficie, la fuerte inversión de temperatura puede conducir a áreas de estratocúmulos persistentes o nubes estratos, coloquialmente conocidas como penumbra anticiclónica. El tipo de clima provocado por un anticiclón depende de su origen. Por ejemplo, las extensiones de las altas presiones de las Azores pueden generar oscuridad anticiclónica durante el invierno porque recogen humedad a medida que avanzan sobre los océanos más cálidos. Las altas presiones que se acumulan hacia el norte y se mueven hacia el sur a menudo traen un clima despejado porque se enfrían en la base (en lugar de calentarse), lo que ayuda a evitar que se formen nubes.

Una vez que el aire ártico se mueve sobre un océano no congelado, la masa de aire se modifica mucho sobre el agua más cálida y adquiere el carácter de una masa de aire marítimo, lo que reduce la fuerza del sistema de alta presión. Cuando el aire extremadamente frío se mueve sobre océanos relativamente cálidos, se pueden desarrollar bajas polares. Sin embargo, las masas de aire cálido y húmedo (o tropical marítimo) que se mueven hacia los polos desde fuentes tropicales se modifican más lentamente que las masas de aire ártico.

Sistemas de la troposfera media

La circulación alrededor de las dorsales de nivel medio (altitud) y el hundimiento del aire en su centro actúan para dirigir a los ciclones tropicales alrededor y fuera de su periferia. Debido al hundimiento dentro de este tipo de sistema, se puede desarrollar un casquete que inhibe la convección libre y, por lo tanto, la mezcla de la troposfera inferior con la troposfera de nivel medio. Esto limita las tormentas eléctricas y otras actividades climáticas de baja presión cerca de sus centros y atrapa contaminantes de bajo nivel como el ozono en forma de neblina debajo de su base, lo que es un problema importante en los grandes centros urbanos durante los meses de verano, como Los Ángeles, California y Ciudad de México.

Sistemas troposféricos superiores

La existencia de alta presión en el nivel superior (altitud) permite la divergencia en el nivel superior que conduce a la convergencia en la superficie. Si no existe una cresta de nivel medio, esto conduce a la convección libre y al desarrollo de chubascos y tormentas eléctricas si la atmósfera inferior es húmeda. Debido a que se desarrolla un ciclo de retroalimentación positiva entre el ciclón tropical convectivo y el nivel superior alto, los dos sistemas se fortalecen. Este ciclo se detiene una vez que las temperaturas del océano se enfrían por debajo de los 26,5 °C (79,7 °F), lo que reduce la actividad de las tormentas eléctricas, lo que luego debilita el sistema de alta presión del nivel superior.

Importancia para los regímenes mundiales de monzones

Cuando la cordillera subtropical en el Pacífico Noroccidental es más fuerte que en otras áreas, conduce a una temporada de lluvias monzónicas en Asia. La posición de la cordillera subtropical está vinculada a qué tan lejos se extienden hacia el norte la humedad del monzón y las tormentas eléctricas en los Estados Unidos. Por lo general, la cordillera subtropical a lo largo de América del Norte migra lo suficientemente lejos hacia el norte para comenzar las condiciones del monzón en el suroeste del desierto de julio a septiembre. Cuando la cordillera subtropical está más al norte de lo normal hacia las Cuatro Esquinas, las tormentas eléctricas del Monzón de Nuevo México pueden extenderse hacia el norte hacia Arizona y Nuevo México. Cuando se suprime hacia el sur, la atmósfera se seca en todo el desierto del sudoeste, provocando una ruptura en el régimen del monzón.

Representación en mapas meteorológicos

En los mapas meteorológicos, los centros de alta presión se asocian con la letra H en inglés, dentro de la isobara con mayor valor de presión. En los gráficos de niveles superiores de presión constante, los anticiclones se ubican dentro del contorno de la línea de mayor altura.

Versiones extraterrestres

En Júpiter, hay dos ejemplos de una tormenta anticiclónica extraterrestre; la Gran Mancha Roja y el Óvalo BA recientemente formado en Júpiter. Están alimentados por tormentas más pequeñas que se fusionan a diferencia de cualquier tormenta anticiclónica típica que ocurre en la Tierra donde el agua los impulsa. Otra teoría es que los gases más cálidos ascienden en una columna de aire frío, creando un vórtice como es el caso de otras tormentas que incluyen la Mancha de Ana en Saturno y la Gran Mancha Oscura en Neptuno. También se habían detectado anticiclones cerca de los polos de Venus.