Sensibilidad de los ciclones extratropicales a los flujos superficiales sobre los hielos marinos

Abstract

Con el fin de conocer mejor los mecanismos básicos que contribuyen al desarrollo de las tormentas extratropicales del hemisferio sur, se intenta determinar el rol del hielo marino y del océano como forzantes externos. El hielo reduce el intercambio de calor entre la superficie y la atmósfera, y además afecta el flujo superficial de cantidad de movimiento. Estudiar el impacto de la parametrización de estos procesos tiene un interés adicional dado que en la región subantártica, gran parte de los modelos numéricos, operativos y de investigación, no tienen un buen desempeño. Utilizando un modelo regional de alta resolución, en el que están incluidos todos los procesos físicos presentes en la atmósfera, se realizaron estudios numéricos de sensibilidad, modificando distintas condiciones que afectan los flujos superficiales. Para el estudio se seleccionaron dos tormentas que ocurrieron cerca de la Península Antártica a comienzos de setiembre de 1987. El primer ciclón se desarrolló rapidamente en el Pacífico Sur Oriental, al producirse la interacción de una perturbación en el jet subtropical con una onda en el jet polar. El segundo ciclón, un desarrollo sucesivo y corriente abajo del anterior, se formó sobre el Mar de Weddell. El modelo simuló exitosamente la formación de ambos ciclones, con todos los detalles que los caracterizan. No obstante, existe un déficit de energía cinética respecto al análisls y las bajas son menos profundas. Estas tormentas producen un gran transporte meridional de calor, característico de los sistemas baroclínicos, pero la débil cortante vertical del viento que presentan señala la presencia de una componente barotrópica. Las condiciones previas a ambos ciclones indicaban que el flujo era internamente inestable en las latitudes en que ocurrieron los desarrollos posteriores. Estas tormentas alcanzaron un rápido desarrollo sobre zonas en las que los flujos superficiales de calor sensible y latente eran muy pequeños. Los flujos de calor sobre el hielo marino dependen fundamentalmente del espesor con que se parametriza la capa de hielo. El flujo superficial de cantidad de movimiento depende, entre otros factores, de la rugosidad de la superficie. El modelo asume un espesor del hielo y una rugosidad (tanto del océano como de la banquisa) que resultan excesivos comparados con las observaciones, Los estudios de sensibilidad muestran que los forzantes de superficie juegan un rol secundario en el desarrollo de estos ciclones. Los flujos superficiales de calor producen un impacto negativo, ya que tienden a disminuir la baroclinicidad de los sistemas (calientan la zona con advección fría). AI permitir el libre intercambio de calor en la superficie de la banquisa, se obtiene principalmente una disminución del gradiente de presión en superficie cerca del centro de los sistemas y una leve disminución de la energía cinética en toda la tropósfera. Si bien los flujos de calor tienen poco impacto durante la etapa de rápida profundización de estos ciclones, el calentamiento que se produce en el borde de la banquisa contribuye a crear las condiciones de inestabilidad necesarias para que una posterior tormenta pueda desarrollarse en esa región. La reducción de la altura de la rugosidad conduce a una intensificación de las tormentas. Si bien en algunos experimentos la respuesta fue poco significativa, al reducir la rugosidad del hlelo y/o del océano, la presión a nivel del mar y la distribución vertical de la energía cinética estuvieron más cerca del análisis. En otros experimentos, al eliminarse los flujos superficiales de cantidad de movimiento, la atmósfera responde de inmediato con un considerable crecimiento de la energía cinética a través de toda la tropósfera en la zona del jet. Los resultados sugieren que las simulaciones de las tormentas subantárticas pueden ser mejoradas reduciendo la altura de la rugosidad sobre hielo marino y sobre el océano en zonas de fuertes vientos.Fil:Menéndez, Claudio Guillermo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina