Ciclón tropical
Un ciclón tropical es un sistema de tormentas que gira rápidamente y se caracteriza por un centro de baja presión, una circulación atmosférica cerrada en niveles bajos, vientos fuertes y una disposición en espiral de tormentas eléctricas que producen fuertes lluvias y/o chubascos. Un huracán es un fuerte ciclón tropical que ocurre en el Océano Atlántico o el Océano Pacífico nororiental, y un tifón ocurre en el Océano Pacífico noroccidental; en el Océano Índico, el Pacífico sur o (rara vez) el Atlántico sur, las tormentas comparables se denominan simplemente "ciclones tropicales", y tales tormentas en el Océano Índico también pueden denominarse "tormentas ciclónicas severas".
"Tropical" se refiere al origen geográfico de estos sistemas, que se forman casi exclusivamente sobre mares tropicales. "Ciclón" se refiere a sus vientos que se mueven en círculo, girando alrededor de su ojo transparente central, con sus vientos soplando en sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur. El sentido contrario de circulación se debe al efecto Coriolis. Los ciclones tropicales suelen formarse sobre grandes masas de agua relativamente cálida. Obtienen su energía a través de la evaporación del agua de la superficie del océano, que finalmente se condensa en nubes y lluvia cuando el aire húmedo se eleva y se enfría hasta la saturación. Esta fuente de energía difiere de la de las tormentas ciclónicas de latitudes medias, como las tormentas de viento europeas y del noreste, que se alimentan principalmente de los contrastes de temperatura horizontales. Los ciclones tropicales suelen tener entre 100 y 2000 km (62 y 1243 millas) de diámetro. Cada año, los ciclones tropicales impactan en varias regiones del mundo, incluida la costa del Golfo de América del Norte, Australia, India y Bangladesh.
Los fuertes vientos giratorios de un ciclón tropical son el resultado de la conservación del momento angular impartido por la rotación de la Tierra a medida que el aire fluye hacia el eje de rotación. Como resultado, rara vez se forman dentro de los 5° del ecuador. Los ciclones tropicales son muy raros en el Atlántico Sur (aunque ocurren ejemplos ocasionales) debido a la constante cizalladura del viento y una Zona de Convergencia Intertropical débil. Por el contrario, el chorro del este africano y las áreas de inestabilidad atmosférica dan lugar a ciclones en el Océano Atlántico y el Mar Caribe, mientras que los ciclones cerca de Australia deben su génesis al monzón asiático y la piscina cálida del Pacífico occidental.
La principal fuente de energía de estas tormentas son las aguas cálidas del océano. Por lo tanto, estas tormentas suelen ser más fuertes cuando están sobre o cerca del agua y se debilitan con bastante rapidez sobre la tierra. Esto hace que las regiones costeras sean particularmente vulnerables a los ciclones tropicales, en comparación con las regiones del interior. El daño costero puede ser causado por fuertes vientos y lluvia, olas altas (debido a los vientos), marejadas ciclónicas (debido al viento y cambios severos de presión) y la posibilidad de generar tornados. Los ciclones tropicales atraen aire de un área grande y concentran el contenido de agua de ese aire (de la humedad atmosférica y la humedad evaporada del agua) en precipitación sobre un área mucho más pequeña. Esta reposición de aire que contiene humedad después de la lluvia puede causar lluvias extremadamente intensas de varias horas o varios días hasta 40 km (25 millas) de la costa. mucho más allá de la cantidad de agua que contiene la atmósfera local en un momento dado. Esto, a su vez, puede provocar inundaciones de ríos, inundaciones terrestres y una sobrecarga general de las estructuras locales de control del agua en un área grande. Aunque sus efectos sobre las poblaciones humanas pueden ser devastadores, los ciclones tropicales pueden desempeñar un papel en el alivio de las condiciones de sequía, aunque esta afirmación es discutida. También transportan calor y energía lejos de los trópicos y los transportan hacia latitudes templadas, lo que desempeña un papel importante en la regulación del clima global. aunque esta afirmación está en disputa. También transportan calor y energía lejos de los trópicos y los transportan hacia latitudes templadas, lo que desempeña un papel importante en la regulación del clima global. aunque esta afirmación está en disputa. También transportan calor y energía lejos de los trópicos y los transportan hacia latitudes templadas, lo que desempeña un papel importante en la regulación del clima global.
Fondo
Un ciclón tropical es el término genérico para un sistema de baja presión de escala sinóptica no frontal y de núcleo cálido sobre aguas tropicales o subtropicales de todo el mundo. Los sistemas generalmente tienen un centro bien definido que está rodeado por una convección atmosférica profunda y una circulación cerrada del viento en la superficie.
Históricamente, los ciclones tropicales han ocurrido en todo el mundo durante miles de años, y se estima que uno de los primeros ciclones tropicales registrados ocurrió en Australia Occidental alrededor del 4000 a. Sin embargo, antes de que las imágenes satelitales estuvieran disponibles durante el siglo XX, muchos de estos sistemas pasaban desapercibidos a menos que impactaran en tierra o un barco los encontrara por casualidad.
En estos días, en promedio, alrededor de 80 a 90 ciclones tropicales con nombre se forman cada año en todo el mundo, más de la mitad de los cuales desarrollan vientos huracanados de 65 nudos (120 km / h; 75 mph) o más. En todo el mundo, generalmente se considera que se ha formado un ciclón tropical una vez que se observan vientos medios en la superficie superiores a 35 nudos (65 km/h; 40 mph). Se supone en esta etapa que un ciclón tropical se ha vuelto autosuficiente y puede continuar intensificándose sin ninguna ayuda de su entorno.
Un artículo de revisión del estudio publicado en 2021 en Nature Geoscience concluyó que el rango geográfico de los ciclones tropicales probablemente se expandirá hacia los polos en respuesta al calentamiento climático de la circulación de Hadley.
Intensidad
La tormenta más intensa registrada es Typhoon Tip en el noroeste del Océano Pacífico en 1979, que alcanzó una presión mínima de 870 hPa (26 inHg) y velocidades de viento máximas sostenidas de 165 nudos (85 m / s; 306 km / h; 190 mph)). La velocidad máxima sostenida del viento más alta jamás registrada fue de 185 nudos (95 m / s; 343 km / h; 213 mph) en el huracán Patricia en 2015, el ciclón más intenso jamás registrado en el hemisferio occidental.
Factores que influyen en la intensidad
Se requieren temperaturas cálidas en la superficie del mar para que se formen y fortalezcan los ciclones tropicales. El rango de temperatura mínimo comúnmente aceptado para que esto ocurra es de 26 a 27 °C (79 a 81 °F); sin embargo, varios estudios han propuesto un mínimo más bajo de 25,5 °C (77,9 °F). Las temperaturas más altas de la superficie del mar dan como resultado tasas de intensificación más rápidas y, a veces, incluso una intensificación rápida. El alto contenido de calor del océano, también conocido como potencial de calor de ciclón tropical, permite que las tormentas alcancen una mayor intensidad. La mayoría de los ciclones tropicales que experimentan una intensificación rápida atraviesan regiones de alto contenido de calor oceánico en lugar de valores más bajos.Los valores altos de contenido de calor del océano pueden ayudar a compensar el enfriamiento oceánico causado por el paso de un ciclón tropical, lo que limita el efecto que este enfriamiento tiene sobre la tormenta. Los sistemas de movimiento más rápido pueden intensificarse a intensidades más altas con valores de contenido de calor oceánico más bajos. Los sistemas de movimiento más lento requieren valores más altos del contenido de calor del océano para lograr la misma intensidad.
El paso de un ciclón tropical sobre el océano hace que las capas superiores del océano se enfríen sustancialmente, un proceso conocido como surgencia,lo que puede influir negativamente en el desarrollo subsiguiente de ciclones. Este enfriamiento es causado principalmente por la mezcla impulsada por el viento del agua fría de las profundidades del océano con las aguas cálidas de la superficie. Este efecto da como resultado un proceso de retroalimentación negativa que puede inhibir un mayor desarrollo o conducir al debilitamiento. El enfriamiento adicional puede venir en forma de agua fría de las gotas de lluvia que caen (esto se debe a que la atmósfera es más fría en altitudes más altas). La cubierta de nubes también puede desempeñar un papel en el enfriamiento del océano, al proteger la superficie del océano de la luz solar directa antes y un poco después del paso de la tormenta. Todos estos efectos pueden combinarse para producir una caída dramática en la temperatura de la superficie del mar en un área grande en solo unos pocos días.Por el contrario, la mezcla del mar puede resultar en la inserción de calor en aguas más profundas, con efectos potenciales sobre el clima global.
La cizalladura vertical del viento tiene un impacto negativo en la intensificación de los ciclones tropicales al desplazar la humedad y el calor del centro de un sistema. Los niveles bajos de cizalladura vertical del viento son los más óptimos para el fortalecimiento, mientras que una cizalladura del viento más fuerte induce el debilitamiento. El aire seco que ingresa al núcleo de un ciclón tropical tiene un efecto negativo en su desarrollo e intensidad al disminuir la convección atmosférica e introducir asimetrías en la estructura de la tormenta. El flujo de salida fuerte y simétrico conduce a una tasa de intensificación más rápida que la observada en otros sistemas al mitigar la cizalladura del viento local. El debilitamiento del flujo de salida está asociado con el debilitamiento de las bandas de lluvia dentro de un ciclón tropical.
El tamaño de los ciclones tropicales influye en la rapidez con que se intensifican. Los ciclones tropicales más pequeños son más propensos a una rápida intensificación que los más grandes. El efecto Fujiwhara, que implica la interacción entre dos ciclones tropicales, puede debilitarse y, en última instancia, provocar la disipación del más débil de dos ciclones tropicales al reducir la organización de la convección del sistema e impartir una cizalladura horizontal del viento. El efecto del océano marrón puede permitir que un ciclón tropical mantenga o aumente su intensidad después de tocar tierra, en los casos en que ha habido lluvias copiosas, mediante la liberación de calor latente del suelo saturado.El levantamiento orográfico puede causar un aumento significativo en la intensidad de la convección de un ciclón tropical cuando su ojo se mueve sobre una montaña, rompiendo la capa límite cubierta que lo había estado restringiendo.
Formación
Los ciclones tropicales tienden a desarrollarse durante el verano, pero se han observado casi todos los meses en la mayoría de las cuencas de ciclones tropicales. Los ciclos climáticos como ENSO y la oscilación de Madden-Julian modulan el tiempo y la frecuencia del desarrollo de ciclones tropicales. Los ciclones tropicales a ambos lados del ecuador generalmente tienen su origen en la Zona de Convergencia Intertropical, donde los vientos soplan desde el noreste o el sureste. Dentro de esta amplia área de baja presión, el aire se calienta sobre el cálido océano tropical y se eleva en parcelas discretas, lo que provoca la formación de lluvias tormentosas. Estas lluvias se disipan bastante rápido; sin embargo, pueden agruparse en grandes grupos de tormentas eléctricas.Esto crea un flujo de aire cálido, húmedo y que asciende rápidamente, que comienza a girar ciclónicamente al interactuar con la rotación de la tierra.
Se requieren varios factores para que estas tormentas se desarrollen aún más, incluidas las temperaturas de la superficie del mar de alrededor de 27 °C (81 °F) y una baja cizalladura vertical del viento que rodea el sistema, inestabilidad atmosférica, alta humedad en los niveles inferiores a medios de la troposfera, suficiente Fuerza de Coriolis para desarrollar un centro de baja presión, un foco o perturbación preexistente de bajo nivel. Existe un límite en la intensidad de los ciclones tropicales que está fuertemente relacionado con las temperaturas del agua a lo largo de su trayectoria. Un promedio de 86 ciclones tropicales con intensidad de tormenta tropical se forman anualmente en todo el mundo. De ellos, 47 alcanzan una fuerza superior a 119 km/h (74 mph) y 20 se convierten en ciclones tropicales intensos (al menos intensidad de categoría 3 en la escala Saffir-Simpson).
Intensificación
En ocasiones, los ciclones tropicales pueden sufrir un proceso conocido como intensificación rápida, un período en el que los vientos máximos sostenidos de un ciclón tropical aumentan en 30 nudos (56 km/h; 35 mph) o más en 24 horas. De manera similar, la profundización rápida de los ciclones tropicales se define como una disminución mínima de la presión en la superficie del mar de 1,75 hPa (0,052 inHg) por hora o 42 hPa (1,2 inHg) en un período de 24 horas; La profundización explosiva ocurre cuando la presión superficial disminuye 2,5 hPa (0,074 inHg) por hora durante al menos 12 horas o 5 hPa (0,15 inHg) por hora durante al menos 6 horas.Para que ocurra una intensificación rápida, deben darse varias condiciones. La temperatura del agua debe ser extremadamente alta (cerca o por encima de los 30 °C (86 °F)), y el agua de esta temperatura debe ser lo suficientemente profunda como para que las olas no lleven aguas más frías a la superficie. Por otro lado, el potencial de calor de ciclones tropicales es uno de esos parámetros oceanográficos subterráneos no convencionales que influyen en la intensidad de los ciclones. La cizalladura del viento debe ser baja; cuando la cizalladura del viento es alta, la convección y la circulación en el ciclón se verán interrumpidas. Por lo general, también debe estar presente un anticiclón en las capas superiores de la troposfera sobre la tormenta; para que se desarrollen presiones superficiales extremadamente bajas, el aire debe estar ascendiendo muy rápidamente en la pared del ojo de la tormenta, y un anticiclón en el nivel superior ayuda a canalizarlo. aire lejos del ciclón de manera eficiente.Sin embargo, algunos ciclones como el huracán Epsilon se han intensificado rápidamente a pesar de las condiciones relativamente desfavorables.
Disipación
Hay varias formas en que un ciclón tropical puede debilitarse, disiparse o perder sus características tropicales. Estos incluyen tocar tierra, moverse sobre aguas más frías, encontrarse con aire seco o interactuar con otros sistemas meteorológicos; sin embargo, una vez que un sistema se ha disipado o ha perdido sus características tropicales, sus remanentes podrían regenerar un ciclón tropical si las condiciones ambientales se vuelven favorables.
Un ciclón tropical puede disiparse cuando se mueve sobre aguas significativamente más frías que 26,5 °C (79,7 °F). Esto privará a la tormenta de características tropicales tales como un núcleo cálido con tormentas eléctricas cerca del centro, de modo que se convierta en un área remanente de baja presión. Los sistemas remanentes pueden persistir durante varios días antes de perder su identidad. Este mecanismo de disipación es más común en el Pacífico Norte oriental. El debilitamiento o la disipación también pueden ocurrir si una tormenta experimenta una cizalladura vertical del viento que hace que el motor de convección y calor se aleje del centro; esto normalmente detiene el desarrollo de un ciclón tropical.Además, su interacción con el cinturón principal de los vientos del oeste, mediante la fusión con una zona frontal cercana, puede provocar que los ciclones tropicales evolucionen a ciclones extratropicales. Esta transición puede tomar de 1 a 3 días.
Si un ciclón tropical toca tierra o pasa sobre una isla, su circulación podría comenzar a interrumpirse, especialmente si se encuentra con un terreno montañoso. Cuando un sistema toca tierra en una gran masa de tierra, se le corta el suministro de aire marítimo cálido y húmedo y comienza a atraer aire continental seco. Esto, combinado con el aumento de la fricción sobre las áreas terrestres, conduce al debilitamiento y disipación del ciclón tropical. Sobre un terreno montañoso, un sistema puede debilitarse rápidamente; sin embargo, en áreas planas, puede durar de dos a tres días antes de que la circulación se rompa y se disipe.
A lo largo de los años, se han considerado varias técnicas para tratar de modificar artificialmente los ciclones tropicales. Estas técnicas han incluido el uso de armas nucleares, enfriar el océano con icebergs, alejar la tormenta de la tierra con ventiladores gigantes y sembrar tormentas seleccionadas con hielo seco o yoduro de plata. Sin embargo, estas técnicas no logran apreciar la duración, intensidad, potencia o tamaño de los ciclones tropicales.
Métodos para evaluar la intensidad
Para evaluar la intensidad de un ciclón tropical se utiliza una variedad de métodos o técnicas, incluidos los de superficie, satélite y aéreos. Los aviones de reconocimiento vuelan alrededor y a través de los ciclones tropicales, equipados con instrumentos especializados, para recopilar información que puede usarse para determinar los vientos y la presión de un sistema. Los ciclones tropicales poseen vientos de diferentes velocidades a diferentes alturas. Los vientos registrados a nivel de vuelo se pueden convertir para encontrar las velocidades del viento en la superficie. Las observaciones de superficie, como informes de barcos, estaciones terrestres, mesonets, estaciones costeras y boyas, pueden proporcionar información sobre la intensidad de un ciclón tropical o la dirección en la que viaja.Las relaciones viento-presión (WPR) se utilizan como una forma de determinar la presión de una tormenta en función de la velocidad del viento. Se han propuesto varios métodos y ecuaciones diferentes para calcular los WPR. Cada una de las agencias de ciclones tropicales usa su propio WPR fijo, lo que puede generar imprecisiones entre las agencias que emiten estimaciones en el mismo sistema. El ASCAT es un dispersómetro utilizado por los satélites MetOp para mapear los vectores de campo de viento de los ciclones tropicales. El SMAP utiliza un canal de radiómetro de banda L para determinar las velocidades del viento de los ciclones tropicales en la superficie del océano y ha demostrado ser confiable a intensidades más altas y bajo condiciones de lluvia intensa, a diferencia de los instrumentos basados en dispersómetros y otros radiómetros.
La técnica de Dvorak juega un papel importante tanto en la clasificación de un ciclón tropical como en la determinación de su intensidad. Utilizado en centros de alerta, el método fue desarrollado por Vernon Dvorak en la década de 1970 y utiliza imágenes satelitales visibles e infrarrojas en la evaluación de la intensidad de los ciclones tropicales. La técnica de Dvorak utiliza una escala de "números T", escalando en incrementos de ½ de T1.0 a T8.0. Cada número T tiene una intensidad asignada, y los números T más grandes indican un sistema más fuerte. Los ciclones tropicales son evaluados por los pronosticadores de acuerdo con una serie de patrones, que incluyen características de bandas curvas, cizalladura, nubosidad densa central y ojo, para determinar el número T y así evaluar la intensidad de la tormenta.El Instituto Cooperativo de Estudios Satelitales Meteorológicos trabaja para desarrollar y mejorar métodos satelitales automatizados, como la Técnica Avanzada Dvorak (ADT) y SATCON. El ADT, utilizado por un gran número de centros de pronóstico, utiliza imágenes de satélites geoestacionarios infrarrojos y un algoritmo basado en la técnica de Dvorak para evaluar la intensidad de los ciclones tropicales. El ADT tiene una serie de diferencias con respecto a la técnica convencional de Dvorak, incluidos los cambios en las reglas de restricción de intensidad y el uso de imágenes de microondas para basar la intensidad de un sistema en su estructura interna, lo que evita que la intensidad se estabilice antes de que emerja un ojo en imágenes infrarrojas.El SATCON pondera las estimaciones de varios sistemas satelitales y sondas de microondas, teniendo en cuenta las fortalezas y fallas de cada estimación individual, para producir una estimación consensuada de la intensidad de un ciclón tropical que a veces puede ser más confiable que la técnica Dvorak.
Métricas de intensidad
Se utilizan métricas de intensidad múltiple, incluida la energía ciclónica acumulada (ACE), el índice de aumento de huracanes, el índice de gravedad de huracanes, el índice de disipación de energía (PDI) y la energía cinética integrada (IKE). ACE es una métrica de la energía total que un sistema ha ejercido durante su vida útil. El ACE se calcula sumando los cuadrados de la velocidad sostenida del viento de un ciclón, cada seis horas, siempre que el sistema tenga una intensidad de tormenta tropical o superior y sea tropical o subtropical. El cálculo del PDI es de naturaleza similar al ACE, con la principal diferencia de que las velocidades del viento se elevan al cubo en lugar de al cuadrado.El Índice de Marejada de Huracanes es una medida del daño potencial que una tormenta puede causar a través de la marejada ciclónica. Se calcula elevando al cuadrado el dividendo de la velocidad del viento de la tormenta y un valor climatológico (33 m/s), y luego multiplicando esa cantidad por el dividendo del radio de los vientos huracanados y su valor climatológico (96,6 km). Esto se puede representar en forma de ecuación como: donde v es la velocidad del viento de la tormenta y r es el radio de los vientos huracanados. El Índice de Severidad de Huracanes es una escala que puede asignar hasta 50 puntos a un sistema; hasta 25 puntos provienen de la intensidad mientras que los otros 25 provienen del tamaño del campo de viento de la tormenta. El modelo IKE mide la capacidad destructiva de un ciclón tropical a través de vientos, olas y marejadas. Se calcula como:
Estructura
Ojo y centro
En el centro de un ciclón tropical maduro, el aire se hunde en lugar de subir. Para una tormenta lo suficientemente fuerte, el aire puede hundirse sobre una capa lo suficientemente profunda como para suprimir la formación de nubes, creando así un "ojo" claro. El clima en el ojo es normalmente tranquilo y libre de nubes convectivas, aunque el mar puede ser extremadamente violento. El ojo es normalmente circular y tiene típicamente de 30 a 65 km (19 a 40 mi) de diámetro, aunque se han observado ojos tan pequeños como 3 km (1,9 mi) y tan grandes como 370 km (230 mi).
El borde externo turbio del ojo se llama "pared del ojo". La pared del ojo generalmente se expande hacia afuera con la altura, asemejándose a un estadio de fútbol americano; este fenómeno a veces se denomina "efecto estadio". La pared del ojo es donde se encuentran las mayores velocidades del viento, el aire se eleva más rápidamente, las nubes alcanzan su mayor altitud y la precipitación es más intensa. El mayor daño por viento ocurre cuando la pared del ojo de un ciclón tropical pasa sobre la tierra.
En una tormenta más débil, el ojo puede verse oscurecido por el denso nuboso central, que es el escudo de cirros del nivel superior asociado con un área concentrada de fuerte actividad tormentosa cerca del centro de un ciclón tropical.
La pared del ojo puede variar con el tiempo en forma de ciclos de reemplazo de la pared del ojo, particularmente en ciclones tropicales intensos. Las bandas de lluvia exteriores pueden organizarse en un anillo exterior de tormentas eléctricas que se mueven lentamente hacia adentro, lo que se cree que roba la humedad y el momento angular de la pared del ojo principal. Cuando la pared del ojo primario se debilita, el ciclón tropical se debilita temporalmente. La pared exterior del ojo finalmente reemplaza a la primaria al final del ciclo, momento en el cual la tormenta puede volver a su intensidad original.
Tamaño
Hay una variedad de métricas comúnmente utilizadas para medir el tamaño de las tormentas. Las métricas más comunes incluyen el radio del viento máximo, el radio del viento de 34 nudos (17 m/s; 63 km/h; 39 mph) (es decir, la fuerza del vendaval), el radio de la isobara cerrada más externa (ROCI) y el radio de viento que se desvanece. Una métrica adicional es el radio en el que el campo de vorticidad relativa del ciclón disminuye a 1×10 s.
| Descripciones de tamaño de los ciclones tropicales | |
|---|---|
| ROCI (Diámetro) | Escribe |
| Menos de 2 grados de latitud | Muy pequeño/menor |
| 2 a 3 grados de latitud | Pequeña |
| 3 a 6 grados de latitud | Medio/Promedio/Normal |
| 6 a 8 grados de latitud | Largo |
| Más de 8 grados de latitud | Muy grande |
En la Tierra, los ciclones tropicales abarcan una amplia gama de tamaños, de 100 a 2000 km (62 a 1243 mi), medidos por el radio del viento que desaparece. En promedio, son más grandes en la cuenca del Océano Pacífico noroccidental y más pequeños en la cuenca del Océano Pacífico nororiental. Si el radio de la isobara cerrada más externa es inferior a dos grados de latitud (222 km (138 mi)), entonces el ciclón es "muy pequeño" o "enano". Un radio de 3 a 6 grados de latitud (333 a 670 km (207 a 416 mi)) se considera de "tamaño promedio". Los ciclones tropicales "muy grandes" tienen un radio de más de 8 grados (888 km (552 mi)). Las observaciones indican que el tamaño solo está débilmente relacionado con variables como la intensidad de la tormenta (es decir, la velocidad máxima del viento), el radio del viento máximo, la latitud y la intensidad potencial máxima.Typhoon Tip es el ciclón más grande registrado, con vientos con fuerza de tormenta tropical de 2170 km (1350 millas) de diámetro. La tormenta más pequeña registrada es la tormenta tropical Marco (2008), que generó vientos con fuerza de tormenta tropical de solo 37 km (23 millas) de diámetro.
Movimienot
El movimiento de un ciclón tropical (es decir, su "trayectoria") generalmente se aproxima como la suma de dos términos: "dirección" por el viento ambiental de fondo y "deriva beta". Algunos ciclones tropicales pueden recorrer grandes distancias, como el huracán John, el ciclón tropical de mayor duración registrado, que recorrió 13 280 km (8 250 millas), la trayectoria más larga de cualquier ciclón tropical del hemisferio norte, durante su vida útil de 31 días en 1994.
Dirección ambiental
La dirección ambiental es la principal influencia en el movimiento de los ciclones tropicales. Representa el movimiento de la tormenta debido a los vientos predominantes y otras condiciones ambientales más amplias, similar a "hojas arrastradas por un arroyo".
Físicamente, los vientos, o el campo de flujo, en la vecindad de un ciclón tropical se pueden tratar como si tuvieran dos partes: el flujo asociado con la tormenta en sí y el flujo de fondo a gran escala del entorno. Los ciclones tropicales pueden tratarse como máximos locales de vorticidad suspendidos dentro del flujo de fondo a gran escala del entorno. De esta forma, el movimiento de un ciclón tropical puede representarse en primer orden como la advección de la tormenta por el flujo ambiental local. Este flujo ambiental se denomina "flujo de dirección" y es la influencia dominante en el movimiento de los ciclones tropicales.La fuerza y la dirección del flujo de dirección se pueden aproximar como una integración vertical de los vientos que soplan horizontalmente en las proximidades del ciclón, ponderados por la altitud a la que se producen esos vientos. Debido a que los vientos pueden variar con la altura, puede ser difícil determinar con precisión el flujo de dirección.
La altitud de presión a la que los vientos de fondo están más correlacionados con el movimiento de un ciclón tropical se conoce como "nivel de dirección". El movimiento de los ciclones tropicales más fuertes está más correlacionado con el flujo de fondo promediado en una porción más gruesa de la troposfera en comparación con los ciclones tropicales más débiles, cuyo movimiento está más correlacionado con el flujo de fondo promediado en una extensión más estrecha de la troposfera inferior. Cuando hay cizalladura del viento y liberación de calor latente, los ciclones tropicales tienden a moverse hacia regiones donde la vorticidad potencial aumenta más rápidamente.
Climatológicamente, los ciclones tropicales son dirigidos principalmente hacia el oeste por los vientos alisios de este a oeste en el lado ecuatorial de la cordillera subtropical, un área persistente de alta presión sobre los océanos subtropicales del mundo. En los océanos tropicales del Atlántico norte y del noreste del Pacífico, los vientos alisios dirigen las ondas tropicales del este hacia el oeste desde la costa africana hacia el Mar Caribe, América del Norte y, en última instancia, hacia el Océano Pacífico central antes de que las olas se apaguen. Estas ondas son las precursoras de muchos ciclones tropicales dentro de esta región. Por el contrario, en el Océano Índico y el Pacífico Occidental en ambos hemisferios, la ciclogénesis tropical está menos influenciada por las ondas tropicales del este y más por el movimiento estacional de la Zona de Convergencia Intertropical y la vaguada del monzón.Otros sistemas meteorológicos, como las vaguadas de latitudes medias y los amplios giros de los monzones, también pueden influir en el movimiento de los ciclones tropicales al modificar el flujo de dirección.
Deriva beta
Además de la dirección ambiental, un ciclón tropical tenderá a desplazarse hacia el polo y hacia el oeste, un movimiento conocido como "deriva beta". Este movimiento se debe a la superposición de un vórtice, como un ciclón tropical, en un entorno en el que la fuerza de Coriolis varía con la latitud, como en una esfera o un plano beta. La magnitud del componente del movimiento de los ciclones tropicales asociado con la deriva beta varía entre 1 y 3 m / s (3,6 y 10,8 km / h; 2,2 y 6,7 mph) y tiende a ser mayor para los ciclones tropicales más intensos y en latitudes más altas. Es inducido indirectamente por la propia tormenta como resultado de una retroalimentación entre el flujo ciclónico de la tormenta y su entorno.
Físicamente, la circulación ciclónica de la tormenta empuja el aire ambiental hacia los polos al este del centro y al oeste ecuatorial del centro. Debido a que el aire debe conservar su momento angular, esta configuración de flujo induce un giro ciclónico hacia el ecuador y hacia el oeste del centro de la tormenta y un giro anticiclónico hacia el polo y hacia el este del centro de la tormenta. El flujo combinado de estos giros actúa para advección de la tormenta lentamente hacia el polo y hacia el oeste. Este efecto ocurre incluso si hay un caudal ambiental cero. Debido a una dependencia directa de la deriva beta del momento angular, el tamaño de un ciclón tropical puede afectar la influencia de la deriva beta en su movimiento; la deriva beta imparte una mayor influencia en el movimiento de los ciclones tropicales más grandes que en los más pequeños.
Interacción de múltiples tormentas
Un tercer componente del movimiento que ocurre con relativa poca frecuencia involucra la interacción de múltiples ciclones tropicales. Cuando dos ciclones se acercan, sus centros comenzarán a orbitar ciclónicamente alrededor de un punto entre los dos sistemas. Dependiendo de la distancia de separación y la fuerza, los dos vórtices pueden simplemente orbitar uno alrededor del otro o pueden girar en espiral hacia el punto central y fusionarse. Cuando los dos vórtices son de diferente tamaño, el vórtice más grande tenderá a dominar la interacción y el vórtice más pequeño orbitará a su alrededor. Este fenómeno se llama efecto Fujiwhara, en honor a Sakuhei Fujiwhara.
Interacción con los vientos del oeste de latitudes medias
Aunque un ciclón tropical generalmente se mueve de este a oeste en los trópicos, su trayectoria puede cambiar hacia el polo y hacia el este, ya sea a medida que se mueve al oeste del eje de la dorsal subtropical o si interactúa con el flujo de latitudes medias, como la corriente en chorro o un ciclón. ciclón extratropical. Este movimiento, denominado "recurvatura", ocurre comúnmente cerca del borde occidental de las principales cuencas oceánicas, donde la corriente en chorro normalmente tiene un componente hacia el polo y los ciclones extratropicales son comunes. Un ejemplo de recurvatura de ciclones tropicales fue el tifón Ioke en 2006.
Clasificación
Nomenclatura y clasificaciones de intensidad
Alrededor del mundo, los ciclones tropicales se clasifican de diferentes maneras, según la ubicación (cuencas de ciclones tropicales), la estructura del sistema y su intensidad. Por ejemplo, dentro de las cuencas del Atlántico norte y del Pacífico oriental, un ciclón tropical con vientos de más de 65 nudos (120 km/h; 75 mph) se denomina huracán, mientras que en el oeste se denomina tifón o tormenta ciclónica severa. Océanos Pacífico o Índico del Norte. Dentro del hemisferio sur, se le llama huracán, ciclón tropical o ciclón tropical severo, dependiendo de si se encuentra dentro del Atlántico Sur, el Océano Índico Sudoccidental, la región de Australia o el Océano Pacífico Sur.
Denominación
La práctica de usar nombres para identificar los ciclones tropicales se remonta a muchos años atrás, con sistemas que reciben nombres de lugares o cosas que golpean antes del comienzo formal de la denominación. El sistema que se utiliza actualmente proporciona una identificación positiva de los sistemas meteorológicos severos en una forma breve, que el público puede entender y reconocer fácilmente. El crédito por el primer uso de nombres personales para los sistemas meteorológicos generalmente se otorga al meteorólogo del gobierno de Queensland, Clement Wragge, quien nombró sistemas entre 1887 y 1907. Este sistema de denominación de sistemas meteorológicos posteriormente cayó en desuso durante varios años después de que Wragge se retiró, hasta que fue revivió en la última parte de la Segunda Guerra Mundial para el Pacífico Occidental.Posteriormente, se introdujeron esquemas formales de nombres para las cuencas del Atlántico Norte y Sur, Pacífico Oriental, Central, Occidental y Meridional, así como para la región de Australia y el Océano Índico.
En la actualidad, los ciclones tropicales son nombrados oficialmente por uno de los doce servicios meteorológicos y conservan sus nombres a lo largo de su vida para facilitar la comunicación entre los pronosticadores y el público en general con respecto a los pronósticos, alertas y advertencias. Dado que los sistemas pueden durar una semana o más y más de uno puede estar ocurriendo en la misma cuenca al mismo tiempo, se cree que los nombres reducen la confusión sobre qué tormenta se está describiendo. Los nombres se asignan en orden a partir de listas predeterminadas con velocidades de viento sostenidas de uno, tres o diez minutos de más de 65 km/h (40 mph), según la cuenca de origen.Sin embargo, los estándares varían de una cuenca a otra con algunas depresiones tropicales nombradas en el Pacífico occidental, mientras que los ciclones tropicales deben tener una cantidad significativa de vientos huracanados alrededor del centro antes de que se los nombre en el hemisferio sur. Los nombres de ciclones tropicales significativos en el Océano Atlántico Norte, el Océano Pacífico y la región de Australia se retiran de las listas de nombres y se reemplazan por otro nombre. A los ciclones tropicales que se desarrollan en todo el mundo se les asigna un código de identificación que consiste en un número de dos dígitos y una letra de sufijo por parte de los centros de alerta que los monitorean.
Principales cuencas y centros de alerta relacionados
| Cuencas de ciclones tropicales y centros oficiales de alerta | |||
|---|---|---|---|
| Cuenca | Centro de alerta | Área de responsabilidad | notas |
| Hemisferio norte | |||
| Atlántico Norte | Centro Nacional de Huracanes de los Estados Unidos | Ecuador hacia el norte, costa africana - 140 ° W | |
| Pacífico oriental | Centro de Huracanes del Pacífico Central de los Estados Unidos | Ecuador hacia el norte, 140–180 ° W | |
| Pacífico oeste | Agencia Meteorológica de Japón | Ecuador: 60 ° N, 180–100 ° E | |
| Océano Índico norte | Departamento Meteorológico de la India | Ecuador hacia el norte, 100–40 ° E | |
| Hemisferio sur | |||
| Océano Índico sudoccidental | Météo-France Reunión | Ecuador – 40°S, Costa Africana – 90°E | |
| región australiana | Agencia de Meteorología, Climatologíay Geofísica de Indonesia (BMKG) | Ecuador: 10 ° S, 90–141 ° E | |
| Servicio Meteorológico Nacional de Papúa Nueva Guinea | Ecuador: 10 ° S, 141–160 ° E | ||
| Oficina Australiana de Meteorología | 10–40°S, 90–160°E | ||
| Pacífico Sur | Servicio Meteorológico de Fiyi | Ecuador – 25°S, 160°E – 120°O | |
| Servicio Meteorológico de Nueva Zelanda | 25–40°S, 160°E – 120°O |
La mayoría de los ciclones tropicales se forman cada año en una de las siete cuencas de ciclones tropicales, que son monitoreadas por una variedad de servicios meteorológicos y centros de alerta. Diez de estos centros de alerta en todo el mundo están designados como Centro Meteorológico Regional Especializado o Centro de Alerta de Ciclones Tropicales por el programa de ciclones tropicales de la Organización Meteorológica Mundial. Estos centros de alerta emiten avisos que brindan información básica y cubren la presencia de sistemas, la posición pronosticada, el movimiento y la intensidad en sus áreas designadas de responsabilidad.Los servicios meteorológicos de todo el mundo son generalmente responsables de emitir advertencias para su propio país, sin embargo, hay excepciones, ya que el Centro Nacional de Huracanes de los Estados Unidos y el Servicio Meteorológico de Fiji emiten alertas, avisos y advertencias para varias naciones insulares en sus áreas de responsabilidad. El Centro Conjunto de Advertencia de Tifones de los Estados Unidos (JTWC) y el Centro Meteorológico de la Flota (FWC) también emiten advertencias públicas sobre ciclones tropicales en nombre del Gobierno de los Estados Unidos. El Centro Hidrográfico de la Marina de Brasil nombra los ciclones tropicales del Atlántico Sur, sin embargo, el Atlántico Sur no es una cuenca importante y no es una cuenca oficial según la OMM.
Preparativos
Antes del comienzo formal de la temporada, los políticos y los meteorólogos, entre otros, insta a la gente a prepararse para los efectos de un ciclón tropical. Se preparan determinando su riesgo para los diferentes tipos de clima, la causa de los ciclones tropicales, verificando su cobertura de seguro y suministros de emergencia, así como determinando dónde evacuar si es necesario. Cuando se desarrolla un ciclón tropical y se pronostica que impactará tierra, cada nación miembro de la Organización Meteorológica Mundial emite varias alertas y advertencias para cubrir los impactos esperados. Sin embargo, hay algunas excepciones con el Centro Nacional de Huracanes de los Estados Unidos y el Servicio Meteorológico de Fiji responsables de emitir o recomendar advertencias para otras naciones en su área de responsabilidad.
Impactos
Fenómenos naturales causados o agravados por ciclones tropicales
Los ciclones tropicales en el mar provocan grandes olas, fuertes lluvias, inundaciones y fuertes vientos, lo que interrumpe el transporte marítimo internacional y, en ocasiones, provoca naufragios. Los ciclones tropicales agitan el agua, dejando una estela fría detrás de ellos, lo que hace que la región sea menos favorable para los ciclones tropicales posteriores. En tierra, los vientos fuertes pueden dañar o destruir vehículos, edificios, puentes y otros objetos externos, convirtiendo los escombros sueltos en proyectiles voladores mortales. La marejada ciclónica, o el aumento del nivel del mar debido al ciclón, suele ser el peor efecto de los ciclones tropicales que tocan tierra, lo que históricamente resulta en el 90% de las muertes por ciclones tropicales. El ciclón Mahina produjo la marejada ciclónica más alta registrada, 13 m (43 pies), en Bathurst Bay, Queensland, Australia, en marzo de 1899.Otros peligros oceánicos que producen los ciclones tropicales son las corrientes de resaca y la resaca. Estos peligros pueden ocurrir a cientos de kilómetros (cientos de millas) del centro de un ciclón, incluso si otras condiciones climáticas son favorables. La amplia rotación de un ciclón tropical que toca tierra y la cizalladura vertical del viento en su periferia genera tornados. Los tornados también pueden generarse como resultado de los mesovórtices de la pared del ojo, que persisten hasta que tocan tierra. El huracán Iván produjo más tornados que cualquier otro ciclón tropical, generando 120 tornados en total. La actividad de rayos se produce dentro de los ciclones tropicales; esta actividad es más intensa dentro de tormentas más fuertes y más cerca y dentro de la pared del ojo de la tormenta.Los ciclones tropicales pueden aumentar la cantidad de nevadas que experimenta una región al proporcionar humedad adicional. Los incendios forestales pueden empeorar cuando una tormenta cercana aviva sus llamas con sus fuertes vientos.
Impacto en la propiedad y la vida humana
Los ciclones tropicales afectan regularmente las costas de la mayoría de las principales masas de agua de la Tierra a lo largo de los océanos Atlántico, Pacífico e Índico. También conocidos como huracanes, tifones u otros nombres, los ciclones tropicales han causado una gran destrucción y pérdida de vidas humanas, provocando alrededor de 2 millones de muertes desde el siglo XIX. Grandes áreas de agua estancada causadas por inundaciones conducen a infecciones, además de contribuir a enfermedades transmitidas por mosquitos. Los evacuados hacinados en los refugios aumentan el riesgo de propagación de enfermedades. Los ciclones tropicales interrumpen significativamente la infraestructura, lo que provoca cortes de energía, destrucción de puentes y carreteras y la obstaculización de los esfuerzos de reconstrucción. Los vientos y el agua de las tormentas pueden dañar o destruir casas, edificios y otras estructuras hechas por el hombre.Los ciclones tropicales destruyen la agricultura, matan el ganado e impiden el acceso a los mercados tanto para compradores como para vendedores; ambos resultan en pérdidas financieras. Los poderosos ciclones que tocan tierra, moviéndose desde el océano hacia la tierra, son algunos de los más impactantes, aunque no siempre es así. Un promedio de 86 ciclones tropicales con intensidad de tormenta tropical se forman anualmente en todo el mundo, de los cuales 47 alcanzan la fuerza de huracán o tifón y 20 se convierten en ciclones tropicales intensos, supertifones o huracanes importantes (al menos de categoría 3 de intensidad).
En África, los ciclones tropicales pueden originarse a partir de ondas tropicales generadas sobre el desierto del Sahara o, de lo contrario, golpear el Cuerno de África y el sur de África. El ciclón Idai en marzo de 2019 azotó el centro de Mozambique y se convirtió en el ciclón tropical más mortífero registrado en África, con 1302 muertes y daños estimados en 2200 millones de dólares. La isla Reunión, ubicada al este del sur de África, experimenta algunos de los ciclones tropicales más húmedos registrados. En enero de 1980, el ciclón Hyacinthe produjo 6.083 mm (239,5 pulgadas) de lluvia durante 15 días, que fue el mayor total de lluvia registrado por un ciclón tropical registrado.En Asia, los ciclones tropicales de los océanos Índico y Pacífico afectan regularmente a algunos de los países más poblados de la Tierra. En 1970, un ciclón azotó Bangladesh, entonces conocido como Pakistán Oriental, produciendo una marejada ciclónica de 6,1 m (20 pies) que mató al menos a 300.000 personas; esto lo convirtió en el ciclón tropical más mortífero registrado. En octubre de 2019, el tifón Hagibis azotó la isla japonesa de Honshu e infligió daños por valor de 15.000 millones de dólares estadounidenses, lo que la convirtió en la tormenta más costosa registrada en Japón. Las islas que componen Oceanía, desde Australia hasta la Polinesia Francesa, se ven afectadas habitualmente por ciclones tropicales. En Indonesia, un ciclón azotó la isla de Flores en abril de 1973, matando a 1.653 personas, convirtiéndolo en el ciclón tropical más mortífero registrado en el hemisferio sur.
Los huracanes del Atlántico y el Pacífico afectan regularmente a América del Norte. En los Estados Unidos, los huracanes Katrina en 2005 y Harvey en 2017 son los desastres naturales más costosos de la historia del país, con daños monetarios estimados en US$125 mil millones. Katrina azotó Luisiana y destruyó en gran medida la ciudad de Nueva Orleans, mientras que Harvey provocó importantes inundaciones en el sureste de Texas después de que cayeron 60,58 pulgadas (1539 mm) de lluvia; este fue el total de lluvia más alto registrado en el país. Europa rara vez se ve afectada por ciclones tropicales; sin embargo, el continente se encuentra regularmente con tormentas después de que se convierten en ciclones extratropicales. Solo una depresión tropical, Vince en 2005, azotó España, y solo un ciclón subtropical, la tormenta subtropical Alpha en 2020, azotó Portugal.Ocasionalmente, hay ciclones de tipo tropical en el Mar Mediterráneo. La parte norte de América del Sur experimenta ciclones tropicales ocasionales, con 173 muertes por la tormenta tropical Bret en agosto de 1993. El Océano Atlántico Sur es generalmente inhóspito para la formación de una tormenta tropical. Sin embargo, en marzo de 2004, el huracán Catarina azotó el sureste de Brasil como el primer huracán registrado en el Océano Atlántico Sur.
Impacto medioambiental
Aunque los ciclones cobran un enorme precio en vidas y propiedades personales, pueden ser factores importantes en los regímenes de precipitación de los lugares donde impactan, ya que pueden traer precipitaciones muy necesarias a regiones secas. Su precipitación también puede aliviar las condiciones de sequía al restaurar la humedad del suelo, aunque un estudio centrado en el sureste de los Estados Unidos sugirió que los ciclones tropicales no ofrecen una recuperación significativa de la sequía. Los ciclones tropicales también ayudan a mantener el equilibrio térmico global al mover aire tropical cálido y húmedo hacia las latitudes medias y las regiones polares, y al regular la circulación termohalina a través del afloramiento.La marejada ciclónica y los vientos de los huracanes pueden ser destructivos para las estructuras construidas por el hombre, pero también agitan las aguas de los estuarios costeros, que suelen ser lugares importantes para la cría de peces. Los ecosistemas, como las marismas saladas y los bosques de manglares, pueden resultar gravemente dañados o destruidos por los ciclones tropicales, que erosionan la tierra y destruyen la vegetación. Los ciclones tropicales pueden provocar la proliferación de algas nocivas en las masas de agua al aumentar la cantidad de nutrientes disponibles. Las poblaciones de insectos pueden disminuir tanto en cantidad como en diversidad después del paso de las tormentas. Los fuertes vientos asociados con los ciclones tropicales y sus remanentes son capaces de derribar miles de árboles, causando daños a los bosques.
Cuando los huracanes llegan a la costa desde el océano, la sal se introduce en muchas áreas de agua dulce y eleva los niveles de salinidad demasiado para que algunos hábitats puedan resistir. Algunos pueden hacer frente a la sal y reciclarla de nuevo en el océano, pero otros no pueden liberar el agua superficial adicional lo suficientemente rápido o no tienen una fuente de agua dulce lo suficientemente grande para reemplazarla. Debido a esto, algunas especies de plantas y vegetación mueren por el exceso de sal. Además, los huracanes pueden llevar toxinas y ácidos a tierra cuando tocan tierra. El agua de la inundación puede recoger las toxinas de diferentes derrames y contaminar la tierra por la que pasa. Estas toxinas son perjudiciales para las personas y los animales de la zona, así como para el medio ambiente que los rodea.Los ciclones tropicales pueden provocar derrames de petróleo al dañar o destruir tuberías e instalaciones de almacenamiento. De manera similar, se han informado derrames de productos químicos cuando se dañaron las instalaciones químicas y de procesamiento. Las vías fluviales se han contaminado con niveles tóxicos de metales como el níquel, el cromo y el mercurio durante los ciclones tropicales.
Los ciclones tropicales pueden tener un efecto extenso en la geografía, como crear o destruir tierra. El ciclón Bebe aumentó el tamaño de la isla de Tuvalu, el atolón de Funafuti, en casi un 20 %. El huracán Walaka destruyó la pequeña Isla Este en 2018, lo que destruyó el hábitat de la foca monje hawaiana en peligro de extinción, así como las tortugas marinas y las aves marinas amenazadas. Los deslizamientos de tierra ocurren con frecuencia durante los ciclones tropicales y pueden alterar enormemente los paisajes; algunas tormentas son capaces de causar cientos a decenas de miles de deslizamientos de tierra. Las tormentas pueden erosionar las costas en un área extensa y transportar los sedimentos a otros lugares.
Respuesta
La respuesta al huracán es la respuesta al desastre después de un huracán. Las actividades realizadas por los respondedores de huracanes incluyen evaluación, restauración y demolición de edificios; eliminación de escombros y desechos; reparaciones de infraestructura terrestre y marítima; y servicios de salud pública, incluidas las operaciones de búsqueda y rescate. La respuesta a huracanes requiere coordinación entre entidades federales, tribales, estatales, locales y privadas. De acuerdo con las Organizaciones Voluntarias Nacionales Activas en Desastres, los posibles voluntarios de respuesta deben afiliarse a organizaciones establecidas y no deben desplegarse por sí mismos, de modo que se pueda brindar la capacitación y el apoyo adecuados para mitigar el peligro y el estrés del trabajo de respuesta.
Los respondedores de huracanes enfrentan muchos peligros. El personal de respuesta a huracanes puede estar expuesto a contaminantes químicos y biológicos, incluidos productos químicos almacenados, aguas residuales, restos humanos y crecimiento de moho fomentado por las inundaciones, así como asbesto y plomo que pueden estar presentes en edificios más antiguos. Las lesiones comunes surgen de caídas desde alturas, como desde una escalera o desde superficies niveladas; por electrocución en áreas inundadas, incluso por retroalimentación de generadores portátiles; o de accidentes automovilísticos.Los turnos largos e irregulares pueden provocar privación del sueño y fatiga, lo que aumenta el riesgo de lesiones, y los trabajadores pueden experimentar estrés mental asociado con un incidente traumático. Además, el estrés por calor es una preocupación ya que los trabajadores a menudo están expuestos a temperaturas cálidas y húmedas, usan ropa y equipo de protección y tienen tareas físicamente difíciles.
Climatología y registros
Los ciclones tropicales han ocurrido en todo el mundo durante milenios. Se están realizando nuevos análisis e investigaciones para ampliar el registro histórico, mediante el uso de datos indirectos, como depósitos de desbordamiento, crestas de playas y documentos históricos, como diarios. Los principales ciclones tropicales dejan rastros en los registros de desbordamiento y capas de conchas en algunas áreas costeras, que se han utilizado para obtener información sobre la actividad de los huracanes en los últimos miles de años. Los registros de sedimentos en Australia Occidental sugieren un intenso ciclón tropical en el cuarto milenio antes de Cristo. Los registros indirectos basados en investigaciones paleotempestológicas han revelado que la actividad de los principales huracanes a lo largo de la costa del Golfo de México varía en escalas temporales de siglos a milenios.En el año 957, un poderoso tifón azotó el sur de China y mató a unas 10.000 personas debido a las inundaciones. La colonización española de México describió "tempestades" en 1730, aunque el registro oficial de huracanes en el Pacífico solo data de 1949. En el suroeste del Océano Índico, el registro de ciclones tropicales se remonta a 1848. En 2003, el proyecto de reanálisis de huracanes en el Atlántico examinó y analizó el registro histórico de ciclones tropicales en el Atlántico desde 1851, ampliando la base de datos existente desde 1886.
Antes de que las imágenes satelitales estuvieran disponibles durante el siglo XX, muchos de estos sistemas pasaban desapercibidos a menos que impactaran en tierra o un barco los encontrara por casualidad. A menudo, en parte debido a la amenaza de los huracanes, muchas regiones costeras tenían una población escasa entre los principales puertos hasta la llegada del turismo automovilístico; por lo tanto, las partes más severas de los huracanes que golpean la costa pueden no haber sido medidas en algunos casos. Los efectos combinados de la destrucción de barcos y la llegada remota a tierra limitan severamente la cantidad de huracanes intensos en el registro oficial antes de la era de los aviones de reconocimiento de huracanes y la meteorología satelital. Aunque el registro muestra un claro aumento en el número y la fuerza de los huracanes intensos, los expertos consideran sospechosos los primeros datos.La capacidad de los climatólogos para realizar un análisis a largo plazo de los ciclones tropicales está limitada por la cantidad de datos históricos confiables. Durante la década de 1940, el reconocimiento aéreo de rutina comenzó tanto en la cuenca del Atlántico como en la del Pacífico occidental a mediados de la década de 1940, lo que proporcionó datos reales en tierra; sin embargo, los primeros vuelos solo se realizaron una o dos veces al día. Los satélites meteorológicos en órbita polar fueron lanzados por primera vez por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos durante 1960, pero no se declararon operativos hasta 1965. Sin embargo, algunos de los centros de alerta tardaron varios años en aprovechar esta nueva plataforma de visualización y desarrollar la experiencia para asociar las firmas satelitales con la posición e intensidad de la tormenta.
Cada año, en promedio, se forman alrededor de 80 a 90 ciclones tropicales con nombre en todo el mundo, de los cuales más de la mitad desarrollan vientos huracanados de 65 nudos (120 km/h; 75 mph) o más. En todo el mundo, la actividad de los ciclones tropicales alcanza su punto máximo a fines del verano, cuando la diferencia entre las temperaturas en el aire y las temperaturas de la superficie del mar es mayor. Sin embargo, cada cuenca en particular tiene sus propios patrones estacionales. A escala mundial, mayo es el mes menos activo, mientras que septiembre es el mes más activo. Noviembre es el único mes en el que todas las cuencas de ciclones tropicales están en temporada. En el Océano Atlántico Norte, se produce una temporada de ciclones distinta desde el 1 de junio hasta el 30 de noviembre, con un pico pronunciado desde finales de agosto hasta septiembre.El pico estadístico de la temporada de huracanes en el Atlántico es el 10 de septiembre. El Océano Pacífico nororiental tiene un período de actividad más amplio, pero en un marco de tiempo similar al del Atlántico. El Pacífico Noroccidental ve ciclones tropicales durante todo el año, con un mínimo en febrero y marzo y un pico a principios de septiembre. En la cuenca del norte de la India, las tormentas son más comunes de abril a diciembre, con picos en mayo y noviembre. En el hemisferio sur, el año de los ciclones tropicales comienza el 1 de julio y dura todo el año, abarcando las temporadas de ciclones tropicales, que se extienden desde el 1 de noviembre hasta finales de abril, con picos desde mediados de febrero hasta principios de marzo.
De varios modos de variabilidad en el sistema climático, El Niño-Oscilación del Sur tiene el mayor impacto en la actividad de los ciclones tropicales. La mayoría de los ciclones tropicales se forman en el lado de la dorsal subtropical más cerca del ecuador, luego se mueven hacia los polos más allá del eje de la dorsal antes de regresar al cinturón principal de los vientos del oeste. Cuando la posición de la dorsal subtropical cambia debido a El Niño, también lo harán las trayectorias preferidas de los ciclones tropicales. Las áreas al oeste de Japón y Corea tienden a experimentar mucho menos impactos de ciclones tropicales de septiembre a noviembre durante El Niño y los años neutrales. Durante los años de La Niña, la formación de ciclones tropicales, junto con la posición de la dorsal subtropical, se desplaza hacia el oeste a través del Océano Pacífico occidental, lo que aumenta la amenaza de tocar tierra en China y una intensidad mucho mayor en Filipinas.El Océano Atlántico experimenta una actividad deprimida debido al aumento de la cizalladura vertical del viento en toda la región durante los años de El Niño. Los ciclones tropicales también están influenciados por el modo Meridional del Atlántico, la oscilación cuasi bienal y la oscilación de Madden-Julian.
| Duraciones y promedios de temporada | ||||
|---|---|---|---|---|
| Cuenca | inicio de temporada | fin de temporada | ciclones tropicales | referencias |
| Atlántico Norte | 1 ° de Junio | 30 de noviembre | 14.4 | |
| Pacífico oriental | 15 de Mayo | 30 de noviembre | 16.6 | |
| Pacífico oeste | enero 1 | 31 de diciembre | 26,0 | |
| norte de la India | enero 1 | 31 de diciembre | 12 | |
| Sudoeste de la India | 1 de julio | 30 de Junio | 9.3 | |
| región australiana | 01 de noviembre | 30 de Abril | 11.0 | |
| Pacífico Sur | 01 de noviembre | 30 de Abril | 7.1 | |
| Total: | 96.4 |
Cambio climático
El cambio climático puede afectar a los ciclones tropicales de diversas formas: una intensificación de las precipitaciones y la velocidad del viento, una disminución de la frecuencia general, un aumento de la frecuencia de tormentas muy intensas y una extensión hacia los polos donde los ciclones alcanzan su máxima intensidad son algunas de las posibles consecuencias del cambio climático inducido por el hombre. Los ciclones tropicales utilizan aire cálido y húmedo como combustible. Dado que el cambio climático está aumentando la temperatura de los océanos, hay potencialmente más de este combustible disponible.Entre 1979 y 2017, hubo un aumento global en la proporción de ciclones tropicales de categoría 3 y superiores en la escala Saffir-Simpson. La tendencia fue más clara en el Atlántico Norte y en el Océano Índico Sur. En el Pacífico Norte, los ciclones tropicales se han estado moviendo hacia los polos hacia aguas más frías y no hubo un aumento en la intensidad durante este período. Con un calentamiento de 2 °C (3,6 °F), se espera que un mayor porcentaje (+13 %) de ciclones tropicales alcancen una fuerza de categoría 4 y 5. Un estudio de 2019 indica que el cambio climático ha estado impulsando la tendencia observada de una rápida intensificación de los ciclones tropicales en la cuenca del Atlántico. Los ciclones que se intensifican rápidamente son difíciles de pronosticar y, por lo tanto, representan un riesgo adicional para las comunidades costeras.
El aire más cálido puede contener más vapor de agua: el contenido máximo teórico de vapor de agua viene dado por la relación Clausius-Clapeyron, que produce un aumento de ≈7% en el vapor de agua en la atmósfera por cada 1 °C (34 °F) de calentamiento. Todos los modelos que se evaluaron en un documento de revisión de 2019 muestran un aumento futuro de las tasas de lluvia. El aumento adicional del nivel del mar aumentará los niveles de marejadas ciclónicas. Es plausible que las olas de viento extremo experimenten un aumento como consecuencia de los cambios en los ciclones tropicales, lo que exacerba aún más los peligros de las marejadas ciclónicas para las comunidades costeras. Se prevé que los efectos combinados de las inundaciones, las marejadas ciclónicas y las inundaciones terrestres (ríos) aumenten debido al calentamiento global.
Actualmente no hay consenso sobre cómo el cambio climático afectará la frecuencia general de los ciclones tropicales. La mayoría de los modelos climáticos muestran una frecuencia reducida en las proyecciones futuras. Por ejemplo, un artículo de 2020 que comparó nueve modelos climáticos de alta resolución encontró fuertes disminuciones en la frecuencia en el Océano Índico Sur y el Hemisferio Sur en general, mientras que encontró señales mixtas para los ciclones tropicales del Hemisferio Norte. Las observaciones han mostrado pocos cambios en la frecuencia general de los ciclones tropicales en todo el mundo, con una mayor frecuencia en el Atlántico norte y el Pacífico central, y disminuciones significativas en el sur del Océano Índico y el oeste del Pacífico norte.Ha habido una expansión hacia los polos de la latitud en la que se produce la máxima intensidad de los ciclones tropicales, lo que puede estar asociado con el cambio climático. En el Pacífico Norte, también puede haber habido una expansión hacia el este. Entre 1949 y 2016, hubo una desaceleración en la velocidad de traducción de los ciclones tropicales. Todavía no está claro hasta qué punto esto se puede atribuir al cambio climático: no todos los modelos climáticos muestran esta característica.
Observación y pronóstico
Observación
Los ciclones tropicales intensos plantean un desafío de observación particular, ya que son un fenómeno oceánico peligroso y las estaciones meteorológicas, al ser relativamente escasas, rara vez están disponibles en el lugar de la tormenta. En general, las observaciones de superficie solo están disponibles si la tormenta está pasando sobre una isla o una zona costera, o si hay un barco cerca. Las mediciones en tiempo real generalmente se toman en la periferia del ciclón, donde las condiciones son menos catastróficas y no se puede evaluar su fuerza real. Por esta razón, hay equipos de meteorólogos que se mueven en el camino de los ciclones tropicales para ayudar a evaluar su fuerza en el punto de llegada a tierra.
Los ciclones tropicales son rastreados por satélites meteorológicos que capturan imágenes visibles e infrarrojas desde el espacio, generalmente a intervalos de media hora a un cuarto de hora. Cuando una tormenta se acerca a la tierra, puede ser observada por un radar meteorológico Doppler basado en tierra. El radar juega un papel crucial cuando toca tierra al mostrar la ubicación y la intensidad de una tormenta cada varios minutos. Otros satélites brindan información a partir de las perturbaciones de las señales de GPS, proporcionando miles de instantáneas por día y capturando la temperatura, la presión y el contenido de humedad atmosféricos.
Las mediciones in situ, en tiempo real, se pueden tomar enviando vuelos de reconocimiento especialmente equipados al ciclón. En la cuenca del Atlántico, estos vuelos son realizados regularmente por cazadores de huracanes del gobierno de los Estados Unidos. Estos aviones vuelan directamente hacia el ciclón y toman medidas directas y de teledetección. La aeronave también lanza sondas de GPS dentro del ciclón. Estas sondas miden la temperatura, la humedad, la presión y especialmente los vientos entre el nivel de vuelo y la superficie del océano. Una nueva era en la observación de huracanes comenzó cuando un Aerosonde, un pequeño avión teledirigido, voló a través de la tormenta tropical Ophelia cuando pasaba por la costa este de Virginia durante la temporada de huracanes de 2005. Una misión similar también se completó con éxito en el Océano Pacífico occidental.
Pronóstico
Las computadoras de alta velocidad y el sofisticado software de simulación permiten a los meteorólogos producir modelos informáticos que predicen las trayectorias de los ciclones tropicales en función de la posición futura y la fuerza de los sistemas de alta y baja presión. Combinando modelos de pronóstico con una mayor comprensión de las fuerzas que actúan sobre los ciclones tropicales, así como con una gran cantidad de datos de satélites en órbita terrestre y otros sensores, los científicos han aumentado la precisión de los pronósticos de seguimiento en las últimas décadas. Sin embargo, los científicos no son tan hábiles para predecir la intensidad de los ciclones tropicales.La falta de mejora en el pronóstico de intensidad se atribuye a la complejidad de los sistemas tropicales y una comprensión incompleta de los factores que afectan su desarrollo. La nueva posición de ciclones tropicales y la información de pronóstico están disponibles al menos cada seis horas desde los diversos centros de alerta.
Tipos de ciclones relacionados
Además de los ciclones tropicales, existen otras dos clases de ciclones dentro del espectro de tipos de ciclones. Este tipo de ciclones, conocidos como ciclones extratropicales y ciclones subtropicales, pueden ser etapas por las que pasa un ciclón tropical durante su formación o disipación. Un ciclón extratropical es una tormenta que obtiene energía de las diferencias horizontales de temperatura, que son típicas en latitudes más altas. Un ciclón tropical puede volverse extratropical a medida que avanza hacia latitudes más altas si su fuente de energía cambia del calor liberado por la condensación a las diferencias de temperatura entre las masas de aire; aunque no con tanta frecuencia, un ciclón extratropical puede transformarse en tormenta subtropical, y de ahí en ciclón tropical.Desde el espacio, las tormentas extratropicales tienen un patrón característico de nubes en "forma de coma". Los ciclones extratropicales también pueden ser peligrosos cuando sus centros de baja presión provocan fuertes vientos y alta mar.
Un ciclón subtropical es un sistema meteorológico que tiene algunas características de un ciclón tropical y algunas características de un ciclón extratropical. Pueden formarse en una amplia franja de latitudes, desde el ecuador hasta los 50°. Aunque las tormentas subtropicales rara vez tienen vientos con fuerza de huracán, pueden volverse de naturaleza tropical a medida que sus núcleos se calientan.
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