El qué y el cómo de las Bajas Segregadas

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Cuando el ambiente se vuelve tormentoso se suele atribuir a la presencia de un “Núcleo Frío en Altura” o a una “Baja Segregada”. Aunque son poco comunes, su frecuencia va al alza y pueden causar muchas alteraciones en el tiempo atmosférico, y por lo tanto, a las actividades cotidianas. En este artículo repasaremos algunos de los principales aspectos de este fascinante fenómeno atmosférico.

En Chile -salvo en el Altiplano en meses de verano– no estamos muy acostumbrados a los chubascos intensos, con granizos y tormentas eléctricas, y menos a que estos fenómenos ocurran en un ambiente cálido. Haciéndonos sentir, por un momento-, que estamos en el trópico. Y es que estamos más bien acostumbrados a que llueva con frío o que después de llover venga el frío. Esto porque la mayoría de las lluvias invernales son producidas por sistemas frontales y su característica es el contraste de masas de aire: de calor a frío en muy poco tiempo.

Sin embargo, cada cierto tiempo tenemos uno de estos episodios de tormenta o lluvia intensa en un par de horas. El causante más común, es lo que los meteorólogos llamamos Baja Segregada o Núcleo Frío en Altura, recordemos el pasado 12 de noviembre cuando tuvimos lluvias, granizos y hasta rayos y truenos en la Región Metropolitana.

Las bajas segregadas (BSs) son básicamente un gran núcleo de aire muy frío que rota en el sentido de las agujas del reloj. De ahí que en palabras técnicas se dice que son “depresiones (bajas) asociadas a un núcleo de aire frío que se manifiesta de manera importante en los niveles altos y medios de la tropósfera“. La última parte de la definición técnica explica por qué no sentimos frío cuando llueve con una baja segregada: esto porque se manifiestan en la tropósfera media y alta.

Imagen 1. Izquierda: Esquema para representar la tropósfera como un edificio. Derecha: Imagen satelital de vapor de agua (GOES-13) para un día con baja segregada. Esta imagen representa los niveles medios y altos de la tropósfera.

Si la tropósfera (esta fracción inferior de la atmósfera donde ocurren buena parte de los fenómenos meteorológicos) fuera un edificio de 10 pisos, las BSs vivirían típicamente entre el piso 5 y el 10. Los frentes, en cambio, se manifiestan principalmente en los pisos bajos. Por eso con un frente sentimos fuertes cambios de temperatura, en cambio con los núcleos fríos no sentimos realmente su frío.

Ahora, no es del todo correcto decir que “no sentimos” los efectos de las BSs, porque claro que los sentimos. Las BSs son capaces de generar fuertes corrientes de aire entre los pisos altos y bajos de nuestro hipotético edificio. Ese movimiento vertical de aire es una de las principales características de las BSs y es lo que permite la formación de nubes de tormenta que son capaces de crecer a todo lo alto del edificio atmosférico.

 

Una danza de aire en todas direcciones

Las BSs son muy dinámicas, es decir, generan mucho movimiento de aire, tanto en la horizontal como en la vertical.

Movimientos horizontales

Las BSs tienen un ciclo de vida que se puede dividir en cuatro seductores movimientos siguiendo el flujo del aire en la horizontal. Repasemos cada etapa siguiendo la Imagen 2.

(1) Iniciación: Existe una onda en la tropósfera media. Por alguna razón el viento se incrementa haciendo que la onda se estire. Este crecimiento se llama amplificación y esto hace que la onda avance cada vez más lento.

(2) Segregación: La vaguada se ha estirado tanto, que comienza a estrangularse. Como consecuencia de este estiramiento y estrangulación, una porción de aire frío queda completamente aislado mientras la onda sigue su vida más al sur.

(3) Madurez: Con la segregación finalizada, el aire frío queda completamente aislado de su origen, comienza a rotar y a tener un desplazamiento un tanto errático. Esta es la etapa de mayor intensidad del sistema y donde típicamente produce mayores efectos.

(4) Debilitamiento: Increíblemente, las BSs se debilitan a sí mismas. Como son de naturaleza fría, el calor las debilita, y resulta que ellas mismas producen calor cada vez que forman nubes de tormenta. El proceso de formación de nubes libera calor al ambiente, haciendo que el núcleo frío sea cada vez menos frío, hasta que eventualmente se vuelve a fundir con las ondas de alrededor.

Imagen 2. Esquema que representa las etapas de vida de una baja segregada. Las flechas representan el flujo del viento en niveles altos de la tropósfera.

Movimientos verticales

Además de su extraordinario proceso de formación, las BSs son muy atractivas por los movimientos verticales de aire que generan. La sola presencia de aire frío por encima de aire cálido es un gatillante de movimientos verticales vigorosos, es lo que en meteorología llamamos una condición inestable.

Este aire frío rotando por la acción del viento genera que en la parte delantera de la baja segregada se produzcan movimientos ascendentes, los que a su vez forman nubes y eventualmente precipitaciones, sobretodo si la BS está cerca de un cordón montañoso. Suele llamarse como “borde de ataque” a la parte delantera de las BSs.

Por otra lado, la parte trasera de la BS es una zona en donde el aire mayoritariamente desciende, por lo que no se forman nubes. Es un área mucho más calma, tal como puede verse en la Imagen 3.

Por esta razón es tan importante realizar un buen pronóstico del desplazamiento y posición de las BSs.

Imagen 3. Esquema que representa los movimientos verticales en una baja segregada. Flechas blancas representan la rotación en la horizontal, flechas azules representan movimientos ascendentes y amarillas descendentes.

 

Una bestia con muchos nombres…

Las BSs fueron difíciles de entender, en buena medida porque sus mayores efectos medibles no ocurren en la tierra donde tenemos nuestros instrumentos. Por eso, su entendimiento fue un proceso largo e internacional, lo que ha llevado a que tengan muchos nombres:

Los alemanes, en el lejano 1886 las llamaron “kaltlufttopfen”, que se traduce como “gota de aire frío”, de ahí que se les llame “gota fría” o “núcleo frío”. Años después, se formalizó el término anglosajón “cut-off low”, algo así como “baja separada” o “baja desplazada”. Los españoles acuñaron un término más completo, “DANA”, que es una “depresión aislada en niveles altos”. Si bien, cada una de estas formas agrega alguna característica, hacen referencia al mismo fenómeno.

 

En Chile, cada vez más comunes

Según diferentes estudios, en promedio, son unas 10 BSs las que afectan a Chile al año (número que da señales de ir incrementándose), principalmente en la zona centro y norte en otoño y primavera. Suelen tener entre 800 a 1200 kilómetros de diámetro y permanecer en actividad por unos 2 días.

Una particularidad de las BSs, es que la precipitación que producen depende principalmente de la cantidad de vapor de agua que logran adquirir de su entorno y en segundo lugar de su dinámica, es decir,  de la intensidad del movimiento de aire. Por eso las BSs en la costa de Chile, en donde el vapor de agua es escaso, no son tan jugosas en comparación con las que se presentan en la costa oriental de Sudamérica, por allá por Uruguay y Argentina donde el vapor de agua es abundante.

En promedio, al año las BSs dejan unos 40 mm de lluvia en los valles centrales, monto que se incrementa a unos 80 mm anuales en sectores cordilleranos, en donde también son la principal causa de tormentas eléctricas y aluviones (y la causa de lluvia en el verano). Sin ir más lejos, en el norte del país representan una fracción importante de la precipitación anual; más de un tercio de las lluvias anuales en el norte son causadas por BSs.

No obstante lo anterior, hay ciertas ocasiones en que las BSs logran hacerse de abundante vapor de agua. Dependiendo de la posición del centro de la rotación, a veces son capaces de traer vapor de agua desde el lado argentino y en otras ocasiones lo traen desde la costa peruana. Justamente cuando esto ocurre es cuando las BSs se vuelven altamente peligrosas. Son capaces de generar mucha precipitación en un abrir y cerrar de ojos, además de producir tormentas eléctricas, granizos y otros fenómenos peligrosos. Aquí es donde la orografía ayuda a la BS en el desarrollo de nubes de tormenta haciendo que la precipitación sea mayor en zonas altas.

No es grato recordar los efectos provocados por una BS en el norte de Chile en marzo de 2015 (llovieron más de 50 mm en zonas donde suele llover menos de 2 mm al año), pero es una de las manifestaciones más severas de uno de estos atractivos pero peligrosos fenómenos de la atmósfera. Por eso es tan importante monitorear de cerca el desarrollo de las BSs con tal de realizar un buen diagnóstico y pronóstico de su intensidad, posición y contenido de vapor de agua, sobre todo sabiendo que todos los estudios coinciden en que este fenómeno es cada vez más recurrente.

 

Escrito por: Diego Campos. Editor: Ricardo Vásquez. Periodista: Paz Galindo.

 

Información utilizada para esta publicación:

– A climatology of cut-off lows in the southern hemisphere. Fuenzalida H., Sánchez R. and Garreaud R. Journal of Geophysical Research.

– Climatología Sinóptica de las Bajas Segregadas estivales en Chile Subtropical y su relación con la precipitación en el Cajón del Río Blanco. Campos D., Vásquez R. y Merino M. Universidad de Valparaíso.

– Extreme temperature and precipitation events in March 2015 in central and northern Chile. Barrett B., Campos D., Vicencio J. and Rondanelli R. Journal of Geophysical Research.

– Precipitaciones asociadas a Bajas Segregadas en la zona central de Chile entre los años 2003 y 2005. Barahona C. y Rondanelli R. Universidad de Valparaíso. 

– Precipitación asociada a Bajas Segregadas en el Hemisferio Sur. Barahona C., Garreaud R. y Rondanelli R. Universidad de Chile.

– The influence of the Andes on cut-off lows: a modeling study. Garreaud R. and Fuenzalida H. Monthly Weather Review.

 

Diego Campos

Meteorólogo, Oficina de Servicios Climatológicos

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