Teleconexiones atmosféricas: Puentes en el Cielo

Imaginemos por un momento que quisiéramos conectar Oceanía con Sudamérica, y no por avión para no arruinar el ejercicio imaginativo. Tendríamos que armar un puente de miles de kilómetros, algo que parece inalcanzable. ¿Y si les dijera que la atmósfera es capaz de hacerlo con relativa facilidad? ¿Y que cambios fuertes en el tiempo atmosférico en un lugar del mundo pueden afectar a otro a miles de kilómetros de distancia?
En este artículo de Meteochile Blog conoceremos estos verdaderos “puentes atmosféricos” llamados Teleconexiones.

Casi todo en la atmósfera son ondas. Desde los pequeños movimientos que forman un remolino que hace volar las hojas en una tarde de otoño, hasta las grandes perturbaciones capaces de formar huracanes en el medio del océano.

Así como en el agua el movimiento se manifiesta mediante olas, en la atmósfera lo hace mediante ondas. Olas y ondas son escencialmente lo mismo, recordemos que ambos son fluídos.

Ondas tan grandes que cruzan océanos

Las ondas atmosféricas pueden llegar a ser tan grandes que literalmente cruzan un océano completo. A estas ondas, les llamamos Ondas Planetarias u Ondas de Rossby (llamadas así por el meteorólogo Carl-Gustav Rossby) y son ondas propias de un fluído en rotación (*1), como la Tierra, y ayudan a transferir aire cálido hacia los polos y aire frío hacia el ecuador.

Un tipo particular de onda de Rossby es la que se forma y desplaza (origina y propaga) debido a alguna perturbación: a una suerte de golpe.

 

Una forma de graficar esto sería imaginar a dos personas en extremos opuestos de una piscina. Una de las personas (Persona 1) golpea el agua lo que generará una ola que en algún momento llegará al otro lado de la piscina y será percibida por la segunda persona (Persona 2). La ola, es una forma de “unir” a ambas personas a través del agua.

 

En la atmósfera sucede algo muy similar, con la excepción de que no hay manos gigantes o cucharas de café monumentales que mueven el aire. Pero el principio es el mismo: una perturbación original que desencadena una onda.
Un “golpe” inicial fuerte, que genere una onda planetaria, puede ser el paso del aire por un obstáculo muy grande, como la Cordillera de Los Andes. De hecho, ondas originadas por la orografía se producen en la cordillera y el aire por muy recto y ordenado que venga desde el Pacífico, pasa al lado argentino ondulado por efecto de los Andes.
Pero la otra manera de formar una onda de Rossby es producto de un calentamiento anómalo del mar en alguna parte de los trópicos. Y aquí nos vamos a detener un poco.

 

Tormentas generando ondas atmosféricas

Para graficar cómo el calentamiento del mar puede producir una perturbación en la atmósfera hagamos la siguiente comparación. Supongamos que ponemos una olla con agua en la cocina y comenzamos a calentar esa agua. Al cabo de un tiempo va a comenzar a salir vapor de condensación, el que ascenderá y eventualmente llegará al techo de la cocina. Como no puede ascender más, se comienza a esparcir. Hasta aquí espero que encuentren familiar el ejemplo.

En la atmósfera ocurre algo similar. La olla sería un calentamiento anormal en alguna parte del océano ecuatorial o incluso sobre alguna parte continental. El ascenso de aire ocurrirá de manera muy similar pero en el proceso se irán formando nubes y tormentas. El ascenso también tiene un límite, la tropopausa que es el límite entre la tropósfera y la estratósfera (las dos primeras capas de la atmósfera) y el aire también se comenzará a esparcir, que en palabras un poco más técnicas diremos que se genera divergencia.

Entre las principales diferencias entre la cocina y la atmósfera real (además de las dimensiones y de que no cocinamos una sopa en el océano), está el hecho de que el techo es flexible en la atmósfera y depende del calentamiento. Por eso, en una situación como la descrita en la imagen 4, ese límite superior crecerá debido a la expansión o dilatación de la atmósfera producida por el calentamiento (*2). Esta dilatación formará una alta presión en la parte superior de la tropósfera, y que gracias a la rotación terrestre el aire comienza a rotar. En la cocina también se formará una alta presión pero al no haber rotación de la cocina (salvo que entre todos los vecinos comiencen a darla vuelta) el aire no rota en el techo.

La formación de un verdadero puente

La alta presión formada por el exceso de calor y divergencia es sólo el primer eslabón de una gran cadena o los primeros metros de un extenso puente. En los extremos de esta alta presión el aire comenzará a transportar rotación (sí, el aire además de transportar temperatura, humo y otras cosas, también transporta rotación (*3)) la que va formando una baja presión, luego una alta presión y así sucesivamente.

Esta secuencia de altas y bajas será lo que llamaremos onda de Rossby. Son típicamente casi estacionarias por lo que su presencia y propagación son lentas y sus impactos se pueden sentir por varios días o más. Los impactos dependerán de la fase de la onda que esté afectando: si es la alta presión habrá más calor de lo normal y menos lluvias y si es la parte de la baja presión de la onda será más frío de lo normal y con más lluvias de lo normal.

En el ejemplo de la imagen 4, tormentas originadas en Nueva Zelanda o el norte de Australia pueden provocar la propagación de una onda de Rossby que llegue a Sudamérica y e impacte al tiempo atmosférico en Chile por varios días. Esto es muy similar a lo que se observó durante enero de 2017 y que generó calor extremo por varias semanas.

 

Esto demuestra algo que hemos mencionado anteriormente en nuestro blog: en la atmósfera está todo conectado y el tiempo en un lugar puede afectar, sin querer, a otro muy lejano.

 

Escrito por: Diego Campos. Editado por:  Ricardo Vásquez

 

Notas e información utilizada en esta publicación

(*1) En una taza de café, con algo de espuma para que ayude a verlas, agreguen algo de rotación con una cuchara y la respuesta será la formación de unas ondas. Eso da como respuesta algo muy similar a lo que se muestra esquemáticamente en imagen 1.

(*2) En la formación de nubes de tormentas se libera calor, el que provoca que el aire circundante a las nubes se caliente y así se dilate toda la capa troposférica.

(*3) Este fenómeno se denomina advección de vorticidad (rotación). En este caso en particular es la advección de vorticidad planetaria (la rotación debida a la rotación terrestre) la que más importa.