Sánchez-Laulhé, José María

Revista Tiempo y Clima

Spanish

Agencia Estatal de Meteorología

JOsé MaRía sÁncHeZ-LaULHéTIEMPO Y CLIMA  Nº 7812introducciónDel 11 al 24 del pasado mes de julio tuvo lugar una extraordinaria ola de ca-lor en la península ibérica (ver la sección Crónica del Tiempo), quizá la más intensa desde 1975, año a partir del cual AEMET ha analizado este fenómeno en España, con cinco días con temperatura máxima media en la España peninsular entre las diez más altas desde el año 1941. Como consecuencia, julio fue récord en cuanto a temperatura media en España. Este fenómeno climático extremo afectó también al Magreb y al oeste de Europa (figura 1) y coincidió con un julio extremadamente húmedo en el oeste de la región del monzón de verano de la India (figura 1), en el que el índice del monzón de la India (figura 2) alcanzó va-lores muy altos durante un periodo in-usualmente largo, y que tuvo como con-secuencia las inundaciones catastróficas de agosto en Paquistán. En 2022 continuó el episodio de la Niña por tercer año consecutivo, fase del ENSO que está relacionada con un monzón de verano del sur de Asia más húmedo de lo normal. Dado que el monzón de la India es un componente principal del clima del Mediterráneo en verano (ver recuadro), su variabilidad intraestacional debe también estar implicada en las olas de calor en verano en esta región. A continuación se muestra a través de los mapas promedia-dos semanales, en niveles altos y bajos de la troposfera, la relación del monzón con la ola de calor de julio. La evolución de la circulación durante la ola de calorLa figura 4 muestra la evolución de la circulación a gran escala, del 17 de junio al 30 julio a través de mapas promedia-dos semanales de: la función de corrien-te, ψ, en niveles bajos (sigma 0.8458; columna izquierda), la ψ y sus anomalías en niveles altos (sigma 0.2582; columna central), y el potencial de velocidad, χ, en niveles altos (sigma 0.258; columna dere-cha). Se puede observar:1. Una intensificación del alta de las Azores en la segunda mitad del mes de junio (figuras 4a, 4d). El intenso anticiclón conlleva una fuerte subsidencia en la tro-posfera  resultado de la convergencia en los niveles altos troposféricos (C en figura Figura 1. Extremos climáticos en julio de 2022. Fuente: Japan Meteorological AgencyOla de calor de julio 2022   y monzón asiático Figura 2. Índice Monzón de la India: valores diarios (circulitos) y media móvil en cinco días (línea roja) en 2022; media climatológica (línea azul). Fuente: International Pacific Research Center (IPRC)un mapamirandoel clima del mediterráneo en veranoel clima del Mediterráneo está afectado por una gran variedad de procesos; limitado al sur por los áridos desiertos del norte de África y al norte por la húmeda y templada europa de latitudes medias, se encuentra entre dos regímenes climáticos muy dife-rentes. Mientras todas las zonas de clima mediterráneo se caracterizan por inviernos extendidos húmedos y suaves y veranos secos y cálidos, el clima de la región del Me-diterráneo es algo diferente por la variedad de factores dinámicos de gran escala que influyen en la región, que van desde la senda de las tormentas del Atlántico Norte hasta los efectos del remoto monzón asiático (Rodwell y Hoskins 1996; RH96). esto, junto a la complicada orografía, hace que el clima de la región dependa de interacciones muy complejas entre dife-rentes componentes del sistema climático.en verano, la circulación atmosférica sobre el Medi-terráneo se caracteriza por una subsidencia intensa y vientos de componente norte en niveles bajos en las partes central y oriental de la cuenca; estas carac-terísticas se disipan en el Mediterráneo occidental y la península ibérica, predo-minando en esta última los movimientos ascendentes por efecto de la orografía, principalmente por el at-las; en el atlántico oriental vuelven a predominar la subsidencia y los vientos de componente norte (ver figura 3). La subsidencia de estas zonas está relacionado con el ascenso provocado por el calentamiento diabático en la región del monzón de asia que da lugar a subsidencia al oeste, por el siguiente mecanismo: el calentamiento por el mon-zón y la divergencia del viento asociada en niveles altos lleva a la generación de una onda de Rossby de tipo gill (gill 1980) al oeste del calentamiento, que consta de un ciclón en niveles bajos y un anti-ciclón en niveles altos de la troposfera. el resultado es una anomalía térmica cálida que se estira hacia el oeste de la región monzónica a través de Oriente Próximo haciendo que las superficies isentrópicas adquieran una fuerte pendiente, descendiendo desde Europa a África. El flujo de oestes de latitudes medias interactúa con esta estructura térmica descendiendo adiabáticamente hacia el norte de África siguiendo las superfi-cies isentrópicas. esta subsidencia se rompe en el este y en el oeste de la región por los ascensos en las cordilleras de los Zagros y del Atlas respectivamente. La influencia de monzón asiático sobre la circulación y la subsidencia resultante al oeste, fue denomina-da en RH96 como mecanismo “monzón-desierto” y es una componente importante del clima del Mediterráneo, y del atlántico contiguo, durante el verano. simpson et al., 2015, demostraron que aproximadamente el 30 %  de la subsidencia en verano en el Mediterráneo se debía a la orografía del norte de África y de Oriente Próximo, principalmente la cordillera de los Zagros.ASOCIACIÓN METEOROLÓGICA ESPAÑOLA13OCTUBRE 2022 Figura 3. Mapas climatológicos de verano (junio-agosto) de: velocidad vertical omega en 500 hPa; valores positivos descendencias (arriba); presión a nivel del mar en hPa (abajo). Fuente NCEP/NOAA4c y 4f), y un dipolo de anomalías ciclónica y anticiclónica centradas en unos 30° N y 50° N en la alta troposfera (figura 4d). Este dipolo se desplaza del Atlántico al Medi-terráneo occidental en la semana del 8 al 14 de  julio. 2. La generación de un tren de onda de Rossby que rodea al Mediterráneo por el norte, como se observa en las anomalías de la ψ en niveles altos en la columna central de la figura 4. La parte oriental del anticiclón es una zona fuente de ondas de Rossby debido a que reúne una alta vorticidad absoluta -- debida a la intensificación ciclónica en altura en la parte meridional del alta de las Azo-res que prolonga el chorro subtropical afro-asiático hacia el Atlántico — y la con-vergencia en niveles altos (C) que estira verticalmente la columna atmosférica ge-nerando vorticidad. 3. Las anomalías negativas del tren de la onda de Rossby interaccionan con la vaguada climatológica del Mediterráneo oriental asociada al monzón (ver recua-dro) profundizándola, intensificando el chorro subtropical asiático corriente abajo (hacia el mar Caspio) y desarrollando una dorsal sobre el oeste de Asia Central, al este del mar Caspio. El desarrollo de esta dorsal es indicativo de intensificación del monzón de la India (ver Wu y Wang 20021 ). Las anomalías del este del viento en la parte sur de esta anomalía anticiclónica aumenta la cizalladura vertical del este en el norte de la India, lo que promueve la convección en esta región. Sobre la relación anticiclón-monzón, Rodwell y Hoskins (2001)2 demostraron que los anticiclones oceánicos subtropi-cales de verano estaban originados por los monzones situados al oeste, y Yadav (2021)3 relacionó un anticiclón de las Azo-res anómalamente intenso con lluvias por Rodwell, M. J., and B. J. Hoskins, 1996: Monsoons and the dynamics of deserts.  Quart. J. Roy. Meteor. Soc, 122 , 1385–1404.Gill AE (1980) Some simple solutions for heat-induced tropical circulation. Q J R Meteorol Soc 106(449):447–462Simpson IR, Seager R, Shaw TA, Ting M (2015) Mediterranean Summer Climate and the Importance of Middle East Topography. J Climate 28:1977–1996. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-14-00298.11 Wu R, Wang B. (2002). A Contrast of the East Asian Summer Monsoon–ENSO Relationship between 1962–77 and 1978–93, Journal of Climate, 15(22), 3266-3279. https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/15/22/1520-0442_2002_015_3266_acotea_2.0.co_2.xml2 Rodwell MJ, Hoskins BJ, 2001. Subtropical Anticyclones and Summer Monsoons. J. Climate, 14, 3192–3211.  https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/14/15/1520-0442_2001_014_3192_saasm_2.0.co_2.xml3 Yadav RK, 2021 Relationship between Azores High and Indian summer monsoon. npj Clim Atmos Sci 4, 26 (2021). https://doi.org/10.1038/s41612-021-00180-zTIEMPO Y CLIMA  Nº 7814unmapamirandoFigura 4. Mapas promedios semanales desde el 17 de junio al 28 de julio (de arriba abajo) de: función de corriente y sus anomalías en la superficie sigma 0.8458 (columna izquierda); función de corriente y sus anomalías en la superficie sigma 0.2582 (columna central); potencial de velocidad en sigma 0.2582 (columna derecha). Fuente NCEP/NCARASOCIACIÓN METEOROLÓGICA ESPAÑOLA15OCTUBRE 2022 5 Rodwell J, Hoskins BJ., 1996 Monsoons and the dynamics of deserts. Quart. J. Roy. Meteor. Soc, 122 , 1385–1404. http://dx.doi.org/10.1002/qj.497122534086 Heckley , W. A. and Gill , A. E. 1984. Some simple analytical solutions to the problem of forced equatorial long waves . Q. J. R. MeteoroL Soc . 110 , 203 – 217 https://doi.org/10.1002/qj.497110463147 Gill A (1980) Some simple solutions for heat-induced tropical circulation. Q J R Meteorol Soc 106(449):447–462 https://doi.org/10.1002/qj.497106449058 La función de corriente ψ se utiliza frecuentemente en meteorología y oceanógrafa con preferencia a la altura del geopotencial ф, Φ=fgψ  , o la presión, en mapas que interesen zonas de latitudes bajas, donde el parámetro de Coriolis ƒ es muy pequeño.9 El viento divergente Dvv =∇=⋅∇=⋅∇ χχ2rr  es el gradiente del potencial de velocidad,  encima de lo normal en el oeste de la re-gión del monzón del sur de Asia (noroeste de la India y Paquistán).4.  Manifestación del fortalecimiento del monzón sobre Asia:a. En niveles altos: fuerte desarrollo del alta del Tíbet sobre el oeste de Asia Central que alcanza su máximo en la mi-tad del mes de julio (columna central de la figura 4); intensificación y desplaza-miento de los valores negativos de ψ hacia el noroeste de la zona del monzón hasta mitad de julio, para posteriormente decrecer (columna derecha de la figura 4).b. En niveles bajos: en la intensifica-ción del flujo de levante que incide sobre la costa oeste de la India, autentico con-veyor belt del monzón asiático y en la ex-tensión hacia el oeste y profundización de la lengua de bajas presiones en niveles bajos desde el mar Arábigo hasta el Mediterráneo oriental (columna izquier-da de la figura 4).5. Manifestación del fortalecimiento del monzón  sobre el Mediterráneo:a. En niveles altos se observa la inten-sificación del máximo de ψ (zona de convergencia C)4 en la parte sur del Me-diterráneo y su desplazamiento hacia el oeste (figura 4, columna derecha). Comportamiento parecido fue encon-trado por Rodwell y Hoskins, 19965 (RH96) (aunque previamente existía evidencia observacional del mismo), demostrando basado en modelos que cuando el calen-tamiento monzónico en el sur de Asia se desplazaba hacia el norte se intensifican los movimientos descendentes sobre el Mediterráneo y el Sahara. También RH96 mostraron que tras el inicio del monzón se produce un desplazamiento hacia el oeste del máximo de subsidencia sobre el Mediterráneo, con tiempos concordantes con los determinados por Heckley y Gill, 19836, para la propagación de la onda de Rossby-Gill7 al inicio del monzón.b. El desplazamiento hacia el oeste de C conlleva el desplazamiento hacia el oeste de los vientos de componente norte y del máximo de la ψ (o de la altura del geopo-tencial)8 a todos los niveles de la tropos-fera; dorsal en niveles altos; anticiclón en niveles bajos (figura 4, columna central e izquierda respectivamente).El desplazamiento de los vientos con C se debe a que el calentamiento adia-bático por descendencia sobre el Medi-terráneo en verano casi se contrarres-ta por la advección fría desde el norte (RH96) y una variación en la intensidad de los nortes repercute en las altas pre-siones al oeste.4.  En la semana del 8 al 14 de julio se fusionan los máximos de ψ del norte de África y del Atlántico oriental en latitu-des medias del tren de onda de Rossby, quedando toda Europa occidental bajo el máximo de altura de geopotencial que se mantendría durante la ola de calor. Mien-tras, el anticiclón de las Azores se aleja de la Península, dando paso a  la formación de una dana sobre el Atlántico. Esta situa-ción se mantendría casi estacionaria du-rante la ola de calor.La conexión trópicos-extratrópicos en el atlántico orientalEl intervalo de siete días más álgido de la ola de calor fue del 12 al 18 de julio. El campo de la ψ media en niveles bajos en estas fechas (superficie sigma 0.8458 figura 5a) muestra la conexión tropical-extratropical, con una circulación anti-ciclónica que rodea Europa occidental y el noroeste de África llevando aire desde las latitudes medias a los trópicos. Por otra parte la dana centrada al sudoeste de la Península, en su parte oriental, lleva aire de procedencia tropical y subtropi-cal a las latitudes medias. Igualmente esta conexión existe en niveles altos de la troposfera, como se observa en los reanálisis NCEP/NCAR (figuras 4k y 4n) y en el flujo del sur de vapor de agua pro-cedente de los trópicos de la imagen de vapor de agua del 15 julio (figura 6). En esta imagen se observa la convergencia a gran escala, en las inmediaciones de la costa atlántica del norte de África y de la península ibérica, de flujos subsidentes Figura 5. Campos medios del 12 al 18 de julio de los reanálisis de: a) función de corriente,ψ, en sigma 0.8458; b) potencial de velocidad en sigma 0.8584, sobre el que se ha señalado zonas de divergencia, D, (mínimos relativos de ψ ) y de convergencia, C, (máximos relativos de ψ con líneas a trazos rojas); c) velocidad vertical omega en Pa/s.4 Como Dvv =∇=⋅∇=⋅∇ χχ2rr , siendo D la divergencia del viento, y Dvv =∇=⋅∇=⋅∇ χχ2rr  la componente divergente del viento, las zonas de divergencia (D > 0) corresponden a mínimos del potencial de velocidad (fuentes del campo de viento), por el contrario zonas de convergencia (D < 0) a máximos del campo del potencial de velocidad (sumideros).TIEMPO Y CLIMA  Nº 7816unmapamirandoprocedentes ambos de latitudes medias; flujo de componente norte en la parte trasera de la dana, B, dirigido desde el es-te de las Azores hacia la Canarias, y flujo del NE, desde el Mediterráneo central ha-cia el archipiélago de Cabo Verde. Las zo-nas de convergencia en niveles bajos se han trazado como líneas rojas a trazos.Igualmente, las zonas de convergencia se han trazado en los máximos relati-vos del campo de ψ en niveles bajos en la figura 5b. Además se han trazado es-quemáticamente en el sudoeste y este peninsulares los vientos divergentes (o irrotacionales)9. Particularmente intere-sante para la convergencia de vientos en el sudoeste de la Península es el viento divergente de levante en la zona del estre-cho de Gibraltar, procedente del mínimo de vorticidad potencial (zona de diver-gencia) en el mar de Alborán (figura 5b). La convergencia de vientos se traduce en movimientos descendentes y el calenta-miento en las capas más bajas de la tro-posfera (salvando una muy delgada capa límite marítima) en las zonas marítimas de Canarias y Cádiz, mientras que en la par-te delantera de la dana en niveles medios predominan los movimientos ascenden-tes que enfrían la atmósfera y llegan a pro-ducir nubosidad. La consecuencia es que en la franja atlántica paralela a la costa de Marruecos aproximadamente con anchu-ra longitudinal igual a la comprendida en-tre las islas Canarias más occidentales y el continente africano, y limitada latitudinal-mente por la costa sudeste de la Penínsu-la y el paralelo 30° N (aproximadamente), se genera una masa de aire con un perfil similar al del sondeo de Casablanca (figura 7) de las 0 UTC del día 14, que desde 900 hPa hasta casi 500 hPa está muy próximo al de la adiabática seca con temperatu-ra potencial de 45 °C. Esta masa de aire cuando entra en tierras próximas alcanza valores extremos en superficie en las ho-ras centrales del día.dos breves conclusiones:El estudio presentado de la ola de calor de julio del 2022 indica la implicación de una fase muy activa del monzón de la In-dia en generar la situación meteorológi-ca propia de un episodio cálido extremo cálido en la península ibérica consisten-te en un anticiclón sobre la Península a todos los niveles de la troposfera y una dana contigua sobre el Atlántico.Esta situación crea una zona sobre el Atlántico entre la Península y Canarias donde se  genera una masa de aire con un perfil vertical de temperaturas ade-cuado para que se produzcan tempe-raturas extremas con el calentamiento diurno en las áreas continentales adya-centes. No parece muy preciso la muy habitual denominación de ola de calor africana. AGRADECIMIENTOSA María Asunción Pastor Saavedra por la cuidadosa revisión del artículo.Figura 6. Imagen de vapor de agua del canal 7.3 µm del Meteosat del 14 de julio de 2022 a las 15 UTC, sobre la que se han marcado esquemáticamente: con flechas blancas los flujos más importantes y en rojo a trazos las zonas de convergencias de vientos en niveles bajos.Figura 7. Sondeo atmosférico de Casablanca, 60155 GMCC, del 14 de julio a las 00 UTC

Ola de calor de julio 2022 y monzón asiático

https://repositorio.aemet.es/bitstream/20.500.11765/15233/1/TyC_2022_78%284%29.pdf

Ola de calor de julio 2022 y monzón asiático

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