El pasado martes día 6 de octubre, una ascendencia tropical afectó a las Islas Canarias, dejando precipitaciones que afectaron a las islas occidentales fundamentalmente. No es raro que una de estas ascendencias afecte de vez en cuando a las islas, sobre todo a finales de verano y comienzos del otoño. Pero, ¿cual es el origen de estas situaciones atmosféricas?
Lo primero que tenemos que decir es que esta ascendencia tropical que afectó a Canarias tuvo su origen en una onda africana del este. ¿Pero qué es esto? Las ondas del este son ondulaciones que se producen en los vientos alisios, en este caso sobre el continente africano. Estas ondas se mueven hacia el oeste a unos 8 m/s, con una longitud de onda de las mismas de 1500 a 3000km y su eje suele estar orientado de SW a NE. Las ondulaciones en los alisios hacen que delante de la onda el viento sea del NE y en la parte trasera de SE, generándose convergencia en niveles bajos en la parte trasera y divergencia en la delantera. Si a esta convergencia en superficie se le suma la presencia de humedad e inestabilidad, se desarrollan potentes nubes de desarrollo vertical que dan lugar a sistemas tormentosos que pueden llegar a alcanzar grandes tamaños y formar SCM o CCM. Estos sistemas tormentosos van avanzando al Atlántico y algunos se disipan pero otros pueden llegar a desarrollarse dando lugar a ciclones tropicales.
Entre el mes de mayo y octubre se suelen desarrollar unas 30 ondas del este sobre el continente africano, siendo algunas de ellas el germen de los huracanes que afectan a la zona del Caribe.
figura 1: esquema de una onda del este
¿Y cómo se forman estas ondas del este? Para contestar esta pregunta tenemos que ver las condiciones atmosféricas sobre el continente africano en los meses de verano. En esos meses veraniegos todo el norte del continente africano experimenta un gran caldeamiento debido a los cielos con pocas nubes y la gran duración del día, además de la subsidencia que provocan las altas presiones presentes en altura. Esta masa de aire muy caliente que se forma sobre el Sahara y que es en general seca, contrasta con la masa de aire más fresca y húmeda que está más al sur, en la zona del Congo, las selvas africanas.
figura 2: promedio de temperatura a 850hPa de julio a septiembre en el periodo 1990-2019
El contraste entre esas masas de aire origina un chorro de vientos del este hacia unos 3000m de altura, el conocido como chorro africano del este (en ingles AEJ de African East Jet). Como se puede ver en la figura 3,promediando de julio a septiembre, el AEJ está más fuerte en el oeste de África que en el este.
figura 3: promedio del viento y dirección del mismo a 700hPa de julio a septiembre en el periodo 1990-2019
Este chorro, al igual que nuestro conocido chorro polar, sufre ondulaciones según se propaga hacia el oeste, unas ondulaciones que a veces cogen gran amplitud. Estas ondulaciones aparecen por la influencia orográfica (por ejemplo, del Macizo Etíope), por la presencia de convección o simplemente por la presencia de esa zona de frontera entre masas de aire distintas, la cálida y seca del norte y más fresca y húmeda del sur, originando a veces en superficie vaguadas de baja presión que aparecen dentro de los vientos alisios, las ondas del este. Esas ondulaciones pueden llegar a cerrarse en superficie, dando lugar a núcleos de baja presión.
figura 4: esquema de las condiciones atmosféricas sobre el continente africano utilizando un ejemplo. Mapa de viento a 700hPa con la situación de la dorsal subtropical y varias ondas del este.
La posición de este chorro del este va cambiando a lo largo del verano, moviéndose hacia el norte según se produce el caldeamiento del continente africano y alcanzando su máxima intensidad y posición más septentrional en el mes de septiembre. Ya en octubre, al acortarse los días con la llegada del otoño, el chorro del este, aunque no se debilita, si se sitúa más al sur. Llama la atención, si nos fijamos, que las velocidades máximas del chorro del este se dan hacia el oeste del continente africano, algo que tiene lógica pues el contraste térmico es mayor hacia esa zona que hacia el este.
figura 5: de arriba a abajo, velocidad del viento a 700hPa y dirección del mismo de julio a octubre sobre el norte del continente africano.
Ahora que hemos visto qué es una onda africana del este y su origen vamos a ver cómo es posible que un fenómeno de este tipo llegara a las Islas Canarias el pasado día 6 de octubre. Para ello vamos a ver la evolución del geopotencial a 700hPa,viento a ese nivel y la vorticidad en los días precedentes lo que aparece en la figura 6.
figura 6: geopotencial a 700hPa y vorticidad desde el día 3/10 al 6/10.
Se pueden ver esos vientos del este bien marcados al sur del Sahara, asociados a ese chorro y con colores rojos concentraciones de vorticidad, o para que lo entendamos, regiones donde hay giro. Una de esas regiones se ve como cuando va a entrar al Atlántico se va hacia el norte, subiendo por la costa y yendo a parar a las Islas Canarias. Estas zonas con giro corresponden a pequeñas zonas de bajas presiones,esas ondas del este. En el geopotencial a 700hPa que aparece en esta animación se intuye el porqué de ese movimiento hacia el norte pero lo vamos a ver mejor en la animación de la figura 7, que muestra las líneas de corriente a 200hPa y centros báricos en superficie.
figura 7: líneas de corriente y velocidad del viento a 200hPa + centros báricos desde el día 3/10 al 6/10.
Podemos ver nuestra baja en la costa africana con 1007hPa en Senegal-Guinea y como se mueve al norte y el motivo de ese movimiento es la presencia de una pequeña vaguada al oeste que impulsa vientos del sur en altura. Es decir, lo que hace esa vaguada es sustraer de la circulación del este africana a esa onda, que en vez de seguir hacia el oeste (que es lo normal), se mueve hacia el norte, llegando hasta las Islas Canarias. Estas situaciones, aunque no son frecuentes, a veces se dan, y se las denomina depresiones sudano-saharianas. Otras veces en vez de llegar a Canarias suben por Mauritania hacia el Sahara occidental y el sur de Marruecos, debilitándose normalmente en su movimiento al norte.
En su movimiento al norte esa baja arrastra una gran cantidad de humedad, que facilita la formación de nubosidad, a veces de gran desarrollo vertical y que puede dejar lluvias intensas. En la animación de la figura 8 podemos ver como una gran masa húmeda que circula de este a oeste por el continente africano se mueve hacia el norte, retirándose de su trayectoria normal, y va dirección al archipiélago canario. Véase la gran cantidad de aire seco que hay en el borde oriental del anticiclón subtropical atlántico, siendo este aire seco empujado por la masa húmeda que viene del sur asociado a esa baja desprendida de la circulación del este.
figura 8: presión a nivel del mar+ viento medio entre 400 y 700hPa + humedad relativa media entre 400 u 700hPa desde el día 3/10 al 6/10.
Esa lengua de humedad se ve también en la animación del agua precipitable en esos tonos naranjas y amarillos. Se observa perfectamente como la humedad de sustrae de esa circulación del este que existe en esa zona en estos meses.
figura 9: animación del agua precipitable desde el día 5 al 6 de octubre.Así pues, ya hemos visto qué son las ondas del este, cómo se forman y a qué se debió que una de estas ondas con esa pequeña zona de bajas presiones afectara a Canarias. Ahora veamos como se manifestó esa onda. En la animación de imágenes de satélite de ese día que nos muestra la figura 10, podemos ver una gran masa nubosa que cruza el archipiélago canario de sur a norte. Se observan bien dos tipos de nubes : nubosidad de tipo bajo asociada a los vientos alisios en superficie que se mueve de ENE a WSW y las nubes de esa pequeña baja desprendida de la circulación del este africana y que son en su mayoría altocúmulos de cierto desarrollo con núcleos convectivos más potentes visibles al sur de las islas.
figura 10: animación de satélite del día 6-10-2020
Las precipitaciones afectaron sobre todo a las islas occidentales y particularmente a la Palma, donde en su zona oriental llegaron a superarse los 50mm de lluvia como se ve en la figura 11. ¿Por qué esta diferencia? Pues porque esa baja que llegó del sur inestabilizó la nubosidad de tipo bajo asociada al alisio, nubosidad que viene del NE y que con el realce orográfico en esa zona de la isla propició estas lluvias tan cuantiosas. En el resto de la isla, las lluvias fueron debidas a la nubosidad de tipo medio sobre todo, esos altocúmulos, que dejaron cantidades más modestas, en torno a los 10mm.
Figura 11: acumulados de lluvia del día 6-10-2020 en La Palma
Fuente: HD Meteo La Palma.
Llovió también en las islas centrales de Tenerife y Gran Canaria, aunque no de forma tan general y generosa como en la isla vecina viendo la figura 12. Se ve influencia orográfica en estas lluvias, pues en Tenerife los acumulados más importantes se dieron en el este y sur de la isla.
Figura 12: acumulados de lluvia del día 6-10-2020 en Tenerife y Gran Canaria
Fuente: CANARYWEATHER
En las islas occidentales de El Hierro y La Gomera también llovió como se ve en la figura 13, sobre todo en esta última y particularmente en el NE de la misma, probablemente por los mismos motivos que en la Palma.
Figura 13: acumulados de lluvia del día 6-10-2020 en La Gomera y El Hierro. Fuente: CANARYWEATHER
En los sondeos se puede ver muy bien el cambio de masa de aire que sufren las islas con la llegada de esa baja desprendida de la circulación del este africana. Si comparamos el sondeo de las 0z de ese día con el de las 12z, se puede observar en el primero la inversión de alisio claramente a unos 1500m de altura. Las curvas de temperatura ambiente y temperatura de rocío se separan bruscamente, algo típico en Canarias. En el segundo sondeo se puede observar como la inversión prácticamente desaparece y las dos curvas de temperatura están bastante juntas, lo que nos indica mucha humedad en toda la columna de aire, humedad asociada a la llegada de esa intrusión tropical.
Figura 14: sondeo de Güimar de las 0Z del día 6 de octubre.
Figura 15: sondeo de Güimar de las 12Z del día 6 de octubre.
Así pues, nos encontramos ante una situación peculiar pero no excepcional en el archipiélago canario, pues estas intrusiones tropicales pueden darse a veces a finales del verano y comienzos del otoño, cuando la circulación del este africana aun está alta y alguna vaguada puede llegar a interrumpir ese flujo del este , desviando hacia el norte una de estas ondas con su gran masa de humedad, y que lleva asociada en muchos casos chubascos y tormentas intensos. En este caso nos encontramos con una intrusión tropical que dejó lluvias en las islas centrales y occidentales, pero sin barbaridades. Los acumulados más importantes,en la isla bonita, La Palam, donde el flujo del alisio se inestabilizó con la llegada de esa onda y el realce orográfico generó lluvias más cuantiosas en el este de la isla.
