Sánchez-Laulhé, José María

Revista Tiempo y Clima

Spanish

Agencia Estatal de Meteorología

asociación Meteorológica esPaÑola15los grandes Calentamien-tos Repentinos de la Es-tratosfera (SSW) pue-den dar lugar a grandes variaciones climáticas de esca-la mensual a trimestral, tanto en Europa como en el este de Améri-ca del Norte. Tras un gran SSW es frecuente que la Oscilación del At-lántico Norte (NAO) entre en una fase negativa, pudiendo producir-se grandes variaciones climáticas que dejan a buena parte de Europa sometida a un invierno riguroso debido a un flujo del Este de origen siberiano, y a la península ibéri-ca a temperaturas suaves y gran-des precipitaciones en las cuencas de los grandes ríos atlánticos, todo debido a un anticiclón en latitu-des altas sobre el Atlántico norte de bloqueo que desplaza los vien-tos del Oeste, la corriente en cho-rro de los niveles altos troposféri-cos  y sus borrascas y frentes asociados hacia latitudes más bajas, formándose una única corriente en chorro zonal en el Atlántico subtropical en los casos más extremos. Sin embargo, los impac-tos de los SSW varían ampliamente, dependiendo de la evolución de la ruptura del vórtice polar, la intensidad del acoplamiento es-tratosfera-troposfera, y del estado climático de la estratosfera. Un evento reciente y extremo tuvo lugar en el invierno 2009-10 con efectos enormes en Europa que afectaron al transporte y a la de-manda energética. En la España peninsular fue el invierno más lluvioso al menos desde 1965 . Las observaciones muestran que durante un SSW las grandes variaciones en la intensidad de la circulación estratosféricas apa-recen primero a una altitud de unos 50 km, descienden a la es-tratosfera baja y posteriormente inducen cambios drásticos en la troposfera. Durante los 60 días posteriores al inicio de los aconteci-mientos, los mapas de presión medios en superficie se parecen mu-cho a los patrones negativos de la Oscilación Ártica y de la NAO. En la figura 1 se puede observar las fuertes anomalías del vien-to en 250 hPa sobre el Atlántico norte para los días del 28 de fe-brero al 12 de marzo de 2018, que son efectos del gran SSW ocu-rrido sobre el día 10 de febrero, cuyas gráficas de temperatura y viento en la estratosfera se pueden ver en la sección previa “Tra-zas de la Temperie”. Lo más significativo son un máximo de vien-to del Oeste, inmediatamente al oeste del Estrecho de Gibraltar, y otro máximo, al SE de la punta meridional de Groenlandia, in-merso en una circulación anómala del Este que desde el norte de Europa cruza la península del Labrador. En el mapa de la figura 2, que muestra la circulación normal para estos estos días para el periodo de referencia 1981-2010, en el nivel de 250 hPa, se pueden observar las características propias de la circulación media del invierno, siendo una muy importante la discontinuidad en la corriente en chorro. En el invierno convi-ven dos corrientes en chorro separadas, una de carácter polar lo-calizada a latitudes mayores de 30º, dentro de la célula de Ferrel, asociada a la senda o ruta habitual de las tempestades de las lati-tudes medias, que desde las costas de América del Norte se diri-ge a las islas Británicas, e impulsada por la convergencia de mo-mento en las zonas frontales de las borrascas. Su señal en el mapa medio no es muy intensa por su comportamiento serpenteante debido a los retroefectos de las intensas borrascas sobre la pro-pia corriente en chorro. La otra corriente en chorro situada más al sur (a unos 30º de latitud en promedio), adentrándose en África josé mAríA sánchez lAulhéanomalías de la circulación en marzo de 2018 tras la ruptura del vórtice polar en febrero Mirando un MaPa figura 1. anomalía del viento medio en 250 hPa (28 de febrero al 12 de marzo 2018) TIEMPO Y CLIMA   abril 2018  Nº 6016 Mirando un MaPa al sur de las islas Canarias, y en el borde subtropical de la célula de Hadley en la alta troposfera tropical-subtropical (a unos 200 hPa), es relativamente persistente y es impulsada, en gran medi-da, por la advección del momento angular absoluto por la circu-lación meridional media de la célula, que es impulsada a su vez por la convección térmica y el enfriamiento radiativo en los tró-picos. Este chorro subtropical tiene poca actividad ciclogenética y una situación geográfica mucho más fija, que hace que su in-tensidad media sea mayor.En la figura 3 se muestra el mismo campo que en la figura 2 y para los mismos días pero de este año, 2018. Se aprecia un cam-bio espectacular con respecto a las características normales, con un chorro único combinado zonal situado entre las latitudes 30o - 35o N, producto de la superposición de los dos chorros atlánti-cos, el polar y el subtropical. El chorro resultante es más intenso y hereda propiedades de ambos: del chorro polar, que lo asocia a la formación y dirección de las borrascas, y del subtropical, que le da estabilidad en su posición con el consiguiente  menor desa-rrollo de los ciclones extratropicales o borrascas. En consecuen-cia el chorro único está asociado a una ruta de borrascas muy es-tacionaria que cruza la Península. La interacción con el continente africano desvía hacia el nor-te el fuerte flujo en niveles bajos (figura 4), asociado al chorro, haciendo el viento progresivamente más paralelo al gradiente térmico y, en consecuencia, aumentando de forma notable la advección térmica cálida en las borrascas. Con frecuencia esta advección se acrecienta con el encuentro sobre la Península en-tre la masa marítima tropical y la masa muy fría y seca continen-tal, una frontogénesis que intensifica las precipitaciones asocia-das a los frentes cálidos.PredecibilidadEl sistema de predicción mensual por conjuntos del ECMWF había previsto el estado de fase negativa de la NAO para la se-mana del 26 de febrero al 4 de marzo con un mes de antelación, como se muestra en las predicciones de anomalía de presión se-manales relativas al clima del modelo de los últimos 20 años de la figura 5. El primer panel corresponde a las anomalías calcu-ladas mediante el análisis operativo y el reanálisis del ECMWF para la semana 26 de febrero al 4 de marzo. Los otros paneles corresponden a los ocho pronósticos mensuales que comienzan con una semana de diferencia y se verifican en esa semana. El rango temporal de los pronósticos es de 1-7, 5-11, 8-14, 12-18, 15-21, 19-25, 22-28 y 26-32 días. De la figura se desprende una alta predecibilidad por la gran semejanza entre las anomalías previs-tas contra el análisis ECMWF y la consistencia entre los pronós-ticos mensuales de una semana a otra, si bien conforme el alcan-ce temporal de la predicción es menor se acentúan en el Atlántico norte tanto la anomalía positiva de presiones en latitudes altas, donde se produce un alta de bloqueo, como  la anomalía nega-tiva en las latitudes de la Península, por donde se desvía la sen-da de las borrascas atlánticas, y consecuentemente la intensidad del viento del Este sobre la mayor parte de Europa, que conlleva una ola de frío “siberiana”.En principio la naturaleza caótica de la atmósfera impide pre-dicciones del tiempo útiles de alcance superior a unas dos se-manas, pero este límite se extiende en casos de condiciones de contorno con una variabilidad más predecible y más lentamente cambiante que la atmósfera. Así como las condiciones de cam-figura 2. viento medio en 250 hPa 28 de febrero al 12 de marzo 1981-2010figura 4. viento medio en 850 hPa del 28 de febrero al 12 de marzo 2018figura 3. viento medio en 250 hPa del 28 de febrero al 12 de marzo 2018asociación Meteorológica esPaÑola17biantes de la temperatura de la superficie del océano Pacífico tro-pical debidas al fenómeno El Niño Oscilación Sur (ENSO) ofrecen la posibilidad de predicciones climáticas estacionales que mues-tran cierta destreza en buena parte del globo, la variabilidad len-ta de la estratosfera ofrece la posibilidad de predicciones climá-ticas de escala mensual de éxito para las latitudes medias. Se ha demostrado que las predicciones por conjuntos realizadas justa-mente antes de la ocurrencia de un gran SSW en el invierno tie-nen una alta predecibilidad. Hay casos de extrema extensión de la predecibilidad cuan-do en un invierno coexiste un gran SSW con una temperatura de la superficie del agua del mar en el Atlántico norte más alta de lo normal. En ese caso la troposfera queda rodeada de con-tornos de temperaturas altas, y como reacción a esos forzamien-tos térmicos se crearán preferentemente unas condiciones simi-lares a las fases negativas de la AO y de la NAO (Kuroda, 2008II). Este parece ser el caso de este año, como se puede apreciar en el mapa medio de enero de la temperatura de la superficie del agua del mar (figura 6).la estratosfera y los modelos climáticosEntre los modelos climáticos integrantes del tercer (CMIP3) y del quinto (CMIP5) Proyecto de Intercomparación de Mode-los Acoplados ha habido un cambio muy importante debido al aumento en el número de ellos con límite superior (techo) por encima de la estratopausa y al progreso general hacia una representación más realista de la estratosfera en los modelos. Solo 5 de los 23 modelos CMIP3 tenían el techo por encima de 1 hPa, mientras que en el archivo CMIP5, esta proporción ha aumentado a 15 modelos de 45, y muy pocos tienen techo en la mitad de la estratosfera media (10 hPa),  por lo que es de suponer que han disminuido de forma importante los mo-delos que probablemente distorsionan de forma importante la dinámica estratosférica. Según Charlton-PérezIII, los modelos CMIP5 con techo bajo (límite superior con presión mayor que 1 hPa) simulan mal la variabilidad estratosférica siendo la fre-cuencia de las situaciones de grandes SSW que generan muy baja,  menos de la mitad de la frecuencia con que se detectan por los reanálisis y los modelos con techo alto. La escasa va-riabilidad estratosférica en los modelos de techo bajo afecta a sus acoplamientos estratosfera troposfera, dando como resul-tados anomalías de corta duración de la Oscilación Ártica y de la NAO, que no producen los efectos troposféricos de larga duración que se observan. En consecuencia, dada la impor-tancia de los SSW en la generación de situaciones de grandes precipitaciones en la Península, las proyecciones de variacio-nes de la precipitación con el cambio climático del conjunto de los modelos del CMIP5 no pueden generar gran confianza.figura 5. Predicción semanal de la anomalía de presión para la semana del 26 de febrero al 4 de marzo de 2018 del sistema de predicción mensual por conjunto del ecMWf, resultado de las pasadas con referencia inicial 1, 5, 8, 12, 15, 19, 22 y 26  de febrero.figura 6. anomalía media de la temperatura superficial del agua del mar durante enero de 2018. fuente ecMWf.ISánchez-Laulhé J.M., 2017: Las corrientes en chorro sobre el Atlántico norte en el invierno 2009-2010. Tiempo y Clima. Vol 4; Num 58IIKuroda Y., 2008: Role of the stratosphere on the predictability of medium-range weather forecast: A case study of winter 2003–2004. Geophys. Res. Lett. 35: L19701.IIICharlton-Perez, A. J., et al., 2013: On the lack of stratospheric dynamical variability in low-top versions of the CMIP5 models. J. Geophys. Res. Atmos., 118, 2494–2505, doi:10.1002/jgrd.50125.

Anomalías de la circulación en marzo de 2018 tras la ruptura del vórtice polar en febrero

https://repositorio.aemet.es/bitstream/20.500.11765/11560/1/TyC_2018_60%20%286%29.pdf

Anomalías de la circulación en marzo de 2018 tras la ruptura del vórtice polar en febrero

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Agencia Estatal de Meteorología