El CSE de enero de 2013 en el hemisferio norte.

Hace unas semanas que empezamos a hablar de que podía ocurrir un calentamiento súbito estratosférico (CSE),un fenómeno que finalmente se dio y que cambió la dinámica atmosférica del  hemisferio norte.A continuación os dejo una animación en la que aparece la evolución de dos variables en proyección polar:
-A la derecha vemos la temperatura en grados Kelvin a una altura de 10hPa,es decir,a la altura a la cual se alcanza la presión de 10hPa (unos 30km).
-A la izquierda lo que se ve es la evolución de la altura del geopotencial de 10hPa,es decir,la altura geométrica a la cual la presión es de 10hPa. Recordemos que el geopotencial es proporcional a la temperatura,por lo que la presión de 10hPa se alcanzará a una altura mayor cuando la temperatura es más alta que cuando es más baja.

En la animación de la izquierda vemos como el vórtice polar (con geopotenciales azules),va debilitándose a la vez que surge el calentamiento en el N de Asia(geopotenciales altos),un calentamiento que acaba por desplazar al vórtice polar y luego de romperle en dos,provocando una bilocación.A partir de ahí los geopotenciales se homogeinizan y ya ahora se ve una recuperación del vórtice.
En la animación de la derecha (la de la temperatura),vemos muy bien como ocurre algo similar.El vórtice frío se debilita,se desplaza y luego es dividido en dos por el calentamiento que surge en la zona del N de Asia.

Podemos ver este CSE de otra manera.En este caso dos animaciónes de la anomalía de temperatura a 10hPa pero desde otro tipo de proyección,para ver mejor donde surge el calentamiento y hacia donde se extiende:

Se puede ver como el calentamiento surge en Asia. Recordemos que para que un CSE se produzca,una onda de Rossby tiene que entrar en la estratosfera,tiene que propagarse de forma vertical. En este caso la onda la genera el Himalaya y de ahí asciende a la estratosfera arrastrando aire cálido.Rápidamente el calentamiento se extiende por toda la zona polar hasta que a partir del día 23 de enero empieza a desaparecer,o lo que es lo mismo,pasa a la troposfera.

-El CSE altera la dinámica de la estratosfera,ya que los contrastes térmicos se invierten. En la siguiente gráfica aparece la evolución de las temperaturas desde el nivel del mar hasta los 0,4hPa de altura;es decir,abarca la troposfera y la estratosfera;desde que empezó el año. Vemos perfectamente el CSE ocurrido durante enero,alcanzando la máxima temperatura a una altura de 1hPa,con valores en torno a 0ºC. El CSE se da de forma rápida y dura hasta finales de enero,cuando de nuevo la estratosfera baja se empieza a enfriar.

-Si miramos ahora la anomalía de la temperatura en vez de la temperatura absoluta,vemos mucho mejor ese CSE y se ve muy bien como va bajando hacia la troposfera puesto que las anomalías de temperatura positivas disminuyen con el tiempo desde arriba hacia abajo. El máximo del CSE se da entre los 15 y 1hPa más o menos,con anomalías de temperatura de hasta +30ºC. Una vez que el calentamiento va pasando a la troposfera,la estratosfera se enfría desde arriba lo cual provoca que el vórtice se vaya recuperando.

-Al cambiar la distribución de temperatura en la estratosfera,también lo hace el viento. Cuando el vórtice polar está fuerte los vientos en la estratosfera son del W,pero cuando hay un CSE pasan a ser del E y esto se ve muy bien en la siguiente gráfica. Dicha gráfica nos muestra la anomalía del viento zonal,es decir,nos dice como son de fuertes o de débiles los vientos del W en la estratosfera. Con colores rojos y amarillos vientos del W más fuertes,con colores verdes y azules vientos más débiles e incluso del E. Vemos como el CSE altera el patrón de vientos estratosféricos provocando un debilitamiento de los mismos que pasan incluso a ser del E. De nuevo podemos ver el desplazamiento hacia abajo de dichas anomalías,lo que demuestra que la onda de Rossby lo que hace es entrar en la estratosfera y luego rebotar,aunque no siempre lo hace.

El CSE ahora mismo es historia y la estratosfera vuelve a mostrar su vórtice característicos para estas fechas,aunque más débil que en el mes de diciembre,cuando alcanzó los -80ºC (ahora no baja de -65ºC).En la siguiente gráfica que muestra en rojo la temperatura a 10hPa vemos perfectamente el calentamiento,brusco y bastante importante y como después se produce el descenso de la temperatura.

La siguiente imagen del vórtice es de hoy 4 de febrero a las 0z y muestra el vórtice ya reconstruido.

Pero...¿realmente el CSE ha cambiado la dinámica de la troposfera? Para comprobar esto lo tenemos tan fácil como ver mapas de anomalías de distintas variables a partir del momento en que el CSE pasa a la troposfera. Yo he escogido el periodo que va del 15 de enero al 1 de febrero,y se puede ver perfectamente el cambio en los centros de acción y sus repercusiones.
-En el siguiente mapa vemos las anomalías de temperatura en las fechas comentadas.Podemos ver como en la zona del Mar de Groenlandia y otras zonas del Ártico las anomalías llegan a superar los +8ºC. Por contra,en el N de Canadá y en gran parte del N de Europa y la costa central N de Rusia aparecen anomalías negativas de hasta -7/-9ºC. Vemos también una extensa zona de anomalías positivas que va desde el NE de África pasando por el N de Arabia hasta el SE asiático.

En cuanto a los centros de acción,primero vamos a ver el mapa de anomalías de presión a nivel del mar. Se observa como el CSE originó un dipolo bárico formado por una zona de presiones más altas de lo normal que unía el NW de EEUU con el NE de Asia,anomalías de hasta +25hPa. Por otro lado,aparece una extensa zona de anomalías de presión negativas desde la zona de Terranova,cruzando todo el Atlántico hasta el interior de Europa,con valores de hasta -13/-15hPa y que afectan al N de la Península Ibérica. Es esta zona de presiones más bajas de lo normal la que ha provocado la sucesión de frentes con precipitaciones muy abundantes sobretodo en el tercio norte y algunas zonas de montaña del resto de la Península Ibérica. Recordemos que los frentes entraron con demasiada componente W-NW,de ahí que las lluvias no afectaran tanto a zonas llanas del W e interior y mucho menos al levante,donde allí los vientos de W llegan resecos.

El patrón de anomalías al nivel de 500hPa se puede ver como es muy similar al de superficie.
-Aparece una zona de geopotenciales más bajos desde Terranova hassta el interior de Europa,llegando incluso al centro de Rusia. Esto refleja una circulación de bajas presiones más al S de lo normal y más fuerte,pero si nos fijamos la alta subtropical atlántica también ha estado más fuerte de lo normal en altura lo que no ha favorecido que las lluvias bajaran al sur todo lo deseado,dejando sobretodo lluvias abundantes como comento en el tercio norte y zonas de montaña de la península.
-En la zona del NE de Asia aparece una extensa zona de geopotenciales más altos de lo normal que se extiende por toda la costa W americana entrando por los estados del sur de EEUU hasta el Atlántico.Esto refleja una zona de altas presiones en altura,que es la que provoca el desplazamiento de la parte más fuerte de la corriente en chorro hacia el Atlántico.

Así pues,nos encontramos con un CSE que ha sido bastante potente,el segundo mayor desde 1999 y el más potente desde el de febrero de 2009. Las consecuencias de dicho CSE repercutieron en la circulación general atmosférica de la troposfera afectando en este caso sobretodo al N de España,donde se creó un pasillo de vientos de WNW que arrastraba frentes hacia esa zona,donde dejaban abundantes precipitaciones que eran en forma de nieve en los sistemas montañosos en cotas medias,de apenas 800-1000m muchas veces. Dentro de ese pasillo de vientos de WNW destacamos la formación de esa ciclogénesis explosiva,GONG,una potente borrasca que nos cruzó dejando fuertes vientos y precipitaciones abundantes en el W,N y zonas de montaña ya que entró con una componente más de W-SW,más beneficiosa.
Ahora,toca esperar al próximo invierno.La estratosfera a partir de ahora se irá calentando y su vórtice irá perdiendo fuerza,no porque haya un CSE,sino porque es su evolución normal estacional.En julio,los vientos serán del E en la estratosfera con un vórtice en este caso de aire cálido originado por la radiación solar que en esas fechas dura muchas horas,por lo que el ozono absorbe radiación UV calentando dicha capa,algo que en invierno no ocurre.