El inusual calentamiento estratosférico súbito sobre la Antártica

Como cada año, a comienzos de agosto comenzó la apertura del agujero de ozono. Todo transcurría normal, hasta que un repentino calentamiento en la estratosfera polar se dejó sentir con fuerza. A este inusual calentamiento se le denomina Calentamiento Estratosférico Súbito (SSW, por sus siglas en inglés) y ha tenido importantes consecuencias en el ciclo normal del Agujero de Ozono 2019, posicionándolo, a la fecha, como uno de los más pequeños desde su aparición en la década de los 80.

Por años, las condiciones meteorológicas durante el invierno del Hemisferio Sur propician condiciones ideales para que en la estratosfera se destruya gran parte del ozono sobre la Antártica, permitiendo que en primavera se forme el famoso Agujero de Ozono. Sin embargo, estas condiciones tuvieron un drástico cambio durante el mes de septiembre de 2019, cambio que consiste en un inesperado aumento de temperatura de los niveles altos de la atmósfera. En la figura inferior se puede observar el perfil de temperatura en distintas capas de la atmósfera sobre el continente blanco, donde en colores rojos vemos que desde los 13 km aproximadamente la temperatura está -por lejos- sobre los valores normales para la época. Esta situación se va acrecentando con la altura, de tal manera que a los 26 km de altitud, las diferencias superan los 30°C en relación con lo que normalmente ocurre, además superando valores históricos de temperatura.

Perfil vertical esquemático de la temperatura en condiciones normales (línea negra) versus el perfil de temperatura observado el 21 de septiembre de 2019 (línea blanca). Los datos corresponden a un radiosondeo realizado en la estación de medición Antártica Polo Sur perteneciente a Estados Unidos (muy cercana a los 90°S de latitud).

Este calentamiento súbito está ocurriendo en niveles muy altos, sobre los 13 Km de altura y no cerca de la superficie de la Antártica. Sin embargo, un aumento tan importante de temperatura tiene sus consecuencias.

Alrededor de la zona polar (más o menos a una latitud de 60°S), los vientos en niveles altos son muy intensos y forman un cinturón que se conoce como vórtice polar. Estos vientos intensos aíslan el aire frío polar del cálido de zonas tropicales. Sin embargo, el calentamiento de la estratosfera polar debilita este vórtice.

Tal como se puede ver en la figura izquierda, anomalías de hasta +30°C sobre lo normal se han apreciado en gran parte de la estratosfera antártica, lo que ha producido que ese intenso flujo de aire (que normalmente posee velocidades superiores a 200 Km/h) se debilite. Los colores magenta de la figura derecha muestran dónde los vientos han sido más débiles y es justamente en una especie de cinturón alrededor de la Antártica.

Recuerda, todo esto ha estado sucediendo en niveles muy altos durante gran parte de Septiembre y lo que va de Octubre, ¿qué consecuencias puede traer para nosotros los terrícolas, que vivimos cerca del suelo y lejos de la Antártica?

Anomalía de temperatura (izquierda) y viento zonal (derecha) a los 50 hPa (18 km de altura aproximadamente) con datos del mes de septiembre de 2019 obtenidos desde reanálisis NCEP/NCAR.

 Agujero de ozono 2019: Muy pequeño y posible cierre anticipado

Comparación del área del Agujero de Ozono registrada el 21 de septiembre de 2019 (línea blanca delgada) con el tamaño normal para esa misma fecha durante el período 1979-2018 (línea blanca gruesa).

En meteorología, si algo ha sucedido en el pasado es probable que suceda nuevamente en el futuro. Aquí es donde la situación se pone extraña. Desde que hay registros de la atmósfera alta polar (más o menos la década del 70 en adelante), solo han ocurrido dos calentamientos estratosféricos súbitos: uno durante la primavera del año 2002 y el de este 2019.

A pesar de que el tamaño del agujero de ozono de 2002 logró llegar a un valor de 22 millones de km² a mediados de septiembre, el calentamiento súbito trajo como consecuencia una drástica disminución del tamaño del agujero, llegando a un valor mínimo de tan sólo 4 millones de km². Si bien durante el mes de octubre hubo un nuevo aumento del área del agujero, éste fue leve y no suficiente para llegar a un valor normal para la época. Para sorpresa de todos, el agujero de ozono se cerró durante la primera semana de noviembre, cuando lo normal es que esto ocurra durante la primera semana de diciembre.

Dado este antecedente y su particular similitud con este año, es que los especialistas anticipan un cierre temprano del agujero de ozono 2019. Además, se posicionaría como el mas pequeño desde la década de los 80. Sólo alcanzó a llegar a los 17 millones de km² durante los primeros días de septiembre, mientras que dos semanas después el mínimo bordeó los 6 millones de km², tal como se ve en la figura izquierda. Lo normal es que durante esta época, el tamaño total del agujero bordee los 20 millones de km², catalogándose como una situación muy poco frecuente.

Es necesario destacar de que lo que está sucediendo actualmente con el tamaño y el cierre temprano del agujero de ozono, no tiene relación con la tendencia a la recuperación del ozono estratosférico posterior al cumplimiento del Protocolo de Montreal en 1987, sino que es netamente consecuencia del calentamiento atípico de la estratosfera.

2019: ¿Primavera lluviosa?

Se dice que podríamos tener una primavera lluviosa… ¿Qué tan probable es que esto ocurra?. Sigamos mirando el año 2002. Esa primavera fue bastante húmeda en gran parte del sur de Chile y la siguiente figura manifiesta las anomalías de precipitaciones de los meses primaverales. El tramo sur del país evidenció un importante aumento en las precipitaciones, con valores de lluvia en Valdivia que superan los 417 mm respecto al valor normal para la temporada. No así en la zona centro, donde Santiago estuvo por debajo lo normal (14 mm de déficit). Algunos especialistas sugieren que el calentamiento súbito de la estratosfera produjo un debilitamiento del jet en la troposfera y como consecuencia, una mayor frecuencia de sistemas frontales durante la Primavera, situación que podría repetirse este 2019 con más lluvias en la temporada primaveral.

Sin embargo, no es posible concluir fehacientemente que esa primavera fue lluviosa exclusivamente por el calentamiento súbito de la estratosfera. ¿Por qué? Por que coincidentemente durante ese año tuvimos un fenómeno El Niño muy intenso. Sabemos que teniendo este fenómeno en desarrollo, el efecto en las precipitaciones -sobretodo en la zona sur- es justamente el que experimentamos el 2002. La atmósfera de esa primavera pareció reaccionar de forma clásica al enorme calentamiento del mar en el Pacífico Tropical, generando que más sistemas frontales arribaran a la zona sur de Chile. Por lo tanto, el potencial efecto del calentamiento estratosférico no se puede separar del efecto de El Niño, que parece ser el más relevante en influir en las lluvias del sur de Chile.

Aunque este 2019 estamos ante una condición neutra (ausencia de El Niño y de La Niña), el pronóstico estacional de primavera es claro en que registraremos un trimestre normal o más seco de lo normal. Por ahora, no tenemos una estadística robusta de eventos de este tipo en el pasado, que nos permita concluir si se producirá un efecto en las lluvias del sur de Chile.

Fuente imagen izquierda: explorador.cr2.cl. Datos provenientes de DGA, DMC, SERVIMET, CEAZA y AGROCLIMA. Las anomalías de imagen de la derecha se calcularon a partir de datos DMC.

Para terminar, no olvides estar revisando la actualización de nuestro Monitoreo del Agujero de Ozono, ya que estas inusuales condiciones nos hacen recordar de que la atmósfera siempre nos trae sorpresas y lo mejor es siempre mantenerse informado.

Escrito por: Juan Crespo. Editor: José Vicencio y Manuel Olivares. 

Información de esta publicación:

• https://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/meteorology/SH.html
• https://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/ozone/index.html
• https://aemetblog.es/2018/03/20/sobre-el-calentamiento-repentino-estratosferico-y-sus-consecuencias-en-el-tiempo-cre/