Llega el invierno, y con él los aficionados y profesionales de la meteorología estamos pendientes de lo que pasa en la troposfera pero también en otra capa, la estratosfera. Dicha capa tiene una dinámica muy particular y fuertemente estacional, pudiendo desarrollar durante los meses invernales los llamados calentamientos súbitos, que alteran la circulación estratosférica. Estos cambios, a veces se propagan a la troposfera dando lugar a eventos de tiempo extremo, caracterizados por una circulación muy al sur del chorro polar que puede ocasionar temporales de nieve, lluvia,olas de frío en zonas donde no son muy comunes. Dado que en esta entrada del blog iré más al grano de lo que puede ocurrir en los próximos días, os recomiendo antes de leer esta entrada empezar por otra que hice hace tiempo para introduciros en la dinámica estratosférica y los calentamientos súbitos que a veces tienen lugar en ella, además de las consecuencias: Dinámica estratosférica y CSE
Lo primero que vamos a hacer es ver la evolución de lo acaecido en la estratosfera los últimos días. Para ello os dejo una animación que muestra las anomalías de la temperatura al nivel de 10hPa (unos 30km de alto). Se puede observar como aparece un fuerte calentamiento a inicios del mes de diciembre en el este de Asia, pero el calentamiento no llega a afectar a toda la estratosfera boreal y el del Atlántico parece que no evoluciona. El vórtice pola estratosférico ha aguantado ese primer arreón pero si nos fijamos, el calentamiento asiático no desaparece, aguanta. Luego veremos a que puede deberse esto.
Ese calentamiento se puede ver en los mapas de evolución de la temperatura a 10hPa entre los 65 y 90º de latitud norte. Está a la derecha del todo y se observa como de momento es un calentamiento menor (podéis compararlo con los que hubo a comienzos de año o en primavera).
Que el calentamiento sea menor quiere decir que no se han llegado a invertir de los vientos del oeste que se dan en invierno en la estratosfera. Es cuando se invierten estos vientos y pasan a ser del este cuando se habla de calentamiento mayor.
Para constatar esa no inversión de los vientos zonales podemos ver el gráfico de la evolución de estos en los últimos meses y la predicción para los próximos días. Se observa como ese calentamiento que se ha dado a comienzos de diciembre ha conseguido solo debilitar los vientos zonales (del oeste), pero para nada revertirlos. El siguiente arreón parece que si conseguirá debilitar y mucho el vórtice polar estratosférico y los vientos del oeste podrían llegar a desaparecer, con el modelo americano en este caso marcando velocidades negativas, es decir, vientos del este en la estratosfera.
Los calentamientos súbitos estratosféricos casi nunca consiguen romper o desplazar el vórtice a la primera, es decir, normalmente el vórtice primero se debilita ante un primer calentamiento y después ya ante sucesivos calentamientos se consigue debilitar del todo el vórtice produciendo la inversión de los vientos zonales, que pasan a ser del este. Digamos que ese primer calentamiento suele precondicionar el vórtice, es decir, lo dispone de tal manera que si se producen nuevos calentamientos, este se desmorona produciéndose un desplazamiento o bilocación (ruptura) del mismo.
¿Cómo está el vórtice ahora? Pues en el último análisis de hoy se puede ver como el vórtice se encuentra estirado hacia Norteamérica, con ese calentamiento en la zona del este asiático y Alaska que no desaparece. Esto nos está indicando que el vórtice va a seguir recibiendo arreones, es decir, que van a seguir habiendo propagación de ondas desde la troposfera a la estratosfera, que es lo que provoca esos calentamientos.
En la siguiente imagen aparece también la situación del vórtice, marcando las temperaturas. Es un mapa como el anterior pero a mi me gusta más porque se visibiliza mejor la situación del vórtice, elongado desde el norte de Europa hacia Norteamérica.
Y nos vamos a ir más abajo para ver la situación que está dándose en la troposfera para entender el porqué de ese calentamiento asiático persistente. Si nos vamos al mapa del geopotencial a 500hPa de hoy podemos ver como gran parte de la masa fría polar se encuentra en la zona de Asia con isohipsas por allí bastante rectas, mientras que en el Atlántico tenemos un bloqueo con una circulación más ondulada, isohipsas con mucha mayor curvatura.
En el mapa del viento a 300hPa, cerca del nivel del chorro, podemos ver como en esa zona asiática el chorro circula de manera muy intensa y zonal, sin ondulaciones. En el Atlántico y Europa lo contrario, chorro más débil y con grandes ondulaciones. Este patrón de chorro fuerte en Asia y ondulado en el Atlántico favorece el forzamiento de ondas hacia la estratosfera y por tanto que se produzcan calentamientos en la misma. Al no cambiar el patrón desde hace unos cuantos días, ese calentamiento en Asia no desaparece, es decir, se ha precondicionado al vórtice pero es que además se le sigue forzando.
¿Y que va a pasar? Pues parece que el vórtice acabará cediendo, acabará primero desplazándose y quizás después rompiéndose. De momento los modelos, que apostaban hace unos días por un evento de bilocación del vórtice, ahora apuestan más por un desplazamiento del mismo. En la siguiente animación se muestra la predicción de la evolución del vórtice por el modelo americano GFS. Se puede observar como el calentamiento asiático irá a más en los próximos días, desplazando al vórtice y deformándolo hasta llegar a tenerlo muy estirado,y al final parece que está ya a punto de romperse.
Para que aparezca ese transporte meridional de calor tenemos que tener cierta situación de bloqueo, algo que nos dice si hay el valor de la AO, la cual tiene que estar en negativo y parece que seguirá en negativo durante unos cuantos días más.
Así pues nos encontramos ante un calentamiento estratosférico que puede ser de los denominados mayores y conseguir primero un desplazamiento y después quizás una división o bilocación del vórtice fruto de ese forzamiento constante desde el E asiático con un chorro muy fuerte en esa zona, ayudado por el bloqueo en el Atlántico. La clave es si las predicciones se ajustan a lo que podemos esperar este año. Y es que los calentamientos súbitos estratosféricos parece que están relacionados con el ENSO y también con la QBO e incluso el ciclo solar. Para ello vamos a hacer un pequeño resumen de los calentamientos estratosféricos acaecidos hasta hoy señalando cuantos se ha producido con Niño o Niña, con QBO positiva o QBO negativa y en máximo o mínimo solar.
Desde 1958 se han dado 43 eventos de calentamiento súbito en la estratosfera, repartidos así:
QBO oeste QBO este TOTAL
Niño 4 12 16
Niña 4 8 12
neutro 7 8 15
TOTAL 15 28 43
Cosas interesantes que se ven:
- Prácticamente dos de cada tres CSE se dan con la QBO en fase este, siendo de esos 28, mas de la mitad con Niño en el Pacífico.
-Cuando hay fase oeste en la QBO casi la mitad de los eventos se dan con ENSO neutra, es decir, ni Niño ni Niña.
No he puesto estadística del ciclo solar, pero hay 23 eventos en mínimo solar y 20 en máximo solar. Si nos vamos a la QBO, cuando hay mínimo solar, dos de cada tres CSE se dan en fase este mientras que cuando hay máximo solar tres de cada cinco se dan en fase este y el resto en fase oeste.
¿Qué condiciones hay este año?
Pues estamos con Niña en el Pacífico, fase oeste de la QBO y mínimo solar. En teoría no hay muy buenas condiciones para que se den calentamientos súbitos estratosféricos salvo por el ciclo solar,que estamos en el mínimo. De hecho, de los 43 eventos ocurridos, solo 4 se han dado con Niña y fase W de la QBO, lo que representa apenas 1 de cada 10 eventos. Y con las condiciones de este año solo ha habido 1 evento, el de enero del año 2009. Veamos que pasó ese año. Os dejo la animación del geopotencial y la temperatura a 10hPa:
En este caso, el calentamiento provocó una primera parte de febrero muy húmeda en parte de la península. Muchos se acordarán de la borrasca con la que comenzó ese mes, que dejó nevadas en muchas zonas con copos de gran tamaño.
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