El instrumento Atmospheric Infrared Sounder de la NASA capturó la corriente en chorro troposférica que se movía desde el centro de Canadá hacia el medio oeste de los Estados Unidos desde el 20 de enero hasta el 29 de enero. 2019, trayendo tormentas y aire frío del Ártico. Crédito:Proyecto AIRS NASA / JPL-Caltech
El vórtice polar un remolino de aire a baja presión seis millas arriba en la atmósfera, destruyó gran parte del medio oeste y noreste de Estados Unidos a fines de enero de 2019 con temperaturas lo suficientemente frías como para provocar congelación en minutos.
El viernes, 01 de febrero, el vórtice y el aire del Ártico que canalizaba hacia ciudades desde Fargo hasta Pittsburgh y Detroit habían provocado días de cierre de escuelas y negocios, miles de cancelaciones de vuelos, una interrupción de las entregas por correo, y algunos cortes de energía y peticiones para reducir la calefacción. Al menos 21 personas murieron y decenas resultaron heridas en incidentes relacionados con el clima. Los funcionarios advirtieron a los residentes que se quedaran adentro, incluso cuando los meteorólogos comenzaron a pronosticar un clima primaveral y la probabilidad de un cambio de temperatura de 80 grados en unos pocos días.
Todo comenzó después de que el vórtice polar que normalmente se cierne sobre el Polo Norte se dividió en dos el 2 de enero. el resultado de ondas planetarias rompiendo en la estratosfera, dijo el científico atmosférico de Stanford Aditi Sheshadri.
"Cuando el vórtice polar se divide en dos, la corriente en chorro se mueve hacia el sur sobre la cuenca atlántica, y se lleva todas las tormentas con él, "dijo Sheshadri, profesor asistente de ciencia del sistema terrestre en la Escuela de la Tierra de Stanford, Energía y Ciencias Ambientales (Stanford Earth). "No tenemos idea durante un evento determinado exactamente cuándo podrían ocurrir las tormentas, pero, en promedio, se ven impactos durante uno o dos meses después de que se divide el vórtice ".
Sheshadri explica la ciencia detrás del vórtice polar y sus peligrosos efectos sobre el clima experimentado en la superficie de la Tierra, cómo se relaciona el fenómeno con las emisiones de dióxido de carbono, y por qué se puede esperar que el vórtice traiga más tormentas invernales y aire del Ártico a partes de los Estados Unidos y Europa Occidental en los años venideros.
¿Qué es el vórtice polar?
ADITI SHESHADRI:El vórtice polar se forma cada invierno debido a la diferencia de temperatura entre el ecuador y los polos. En la estratosfera polar la luz del sol básicamente se corta a fines del otoño y principios del invierno, y eso hace que sea realmente frío, mientras que el ecuador permanece bastante cálido.
Se forma un chorro para equilibrar esta diferencia de temperatura. Este chorro es lo que llamamos vórtice polar o chorro nocturno polar. Fluye en un círculo completo alrededor del polo, 10 kilómetros o un poco más de seis millas sobre la superficie de la Tierra.
¿Qué impulsa el comportamiento del vórtice polar?
AS:Es más fuerte en pleno invierno cuando la diferencia de temperatura es máxima. Pero al mismo tiempo, el vórtice polar es esta criatura viviente. Se ve afectado por ondas creadas en la superficie de la Tierra, que se excitan con cosas como el flujo que se mueve sobre las montañas o el flujo que se mueve sobre la tierra y el mar, que se calientan en diferentes grados. Si la superficie de la Tierra fuera completamente plana, si tuvieras un planeta acuático con océano alrededor, entonces el vórtice polar no se rompería.
Estos flujos de aire conocido como ondas de Rossby, propagarse hacia arriba en la estratosfera, donde rompen como las olas rompen en una playa. Tienes este vórtice que gira pacíficamente alrededor del polo. Cada vez que rompe una ola imparte impulso al vórtice.
Cuando hace frio El aire ártico se vertió sobre la superficie relativamente más cálida de los Grandes Lagos a fines de enero de 2019, generaba cilindros paralelos de aire caliente ascendente y aire frío descendente. ¿Un resultado? Calles de nubes:largas hileras de cúmulos que pueden producir nieve. Crédito:Laboratorio de visualización ambiental de NOAA
A veces, una ola rompiendo puede ser lo suficientemente fuerte como para desplazar el vórtice sobre el polo, o incluso invertir la dirección del vórtice. Cuando eso pasa, la temperatura en la estratosfera polar puede subir 50 grados en una semana. Realmente es un evento extremo.
Estas ondas también pueden perturbar el vórtice lo suficiente como para dividirlo en dos segmentos, llamados vórtices hijas.
¿Qué sucede cuando el vórtice se divide?
AS:Un segmento generalmente se mueve sobre Siberia y el otro sobre América del Norte. Una vez que eso suceda, la corriente en chorro de la troposfera sobre el Atlántico se desplaza hacia el sur.
El aire frío del Ártico que normalmente está acorralado por la corriente en chorro alrededor del polo puede luego ir a las latitudes medias en la costa este, en el Medio Oeste y Europa Occidental.
Tormentas que cabalgan a lo largo de la corriente en chorro, muévete hacia el sur, también. No necesariamente cambian de inmediato:pueden tomar algunas semanas para que se organicen para responder y ponerse al día con el avión. Las tormentas que habrían azotado Canadá llegan y golpean en su lugar a Nueva York y Chicago.
De 1989 a 1998, no hubo eventos de vórtice dividido en pleno invierno. Pero en las últimas décadas estos eventos se han venido produciendo con mayor frecuencia. Esta animación muestra la división del vórtice polar en 2009. Crédito:Aditi Sheshadri
¿Por qué el vórtice polar no trae un clima similar a la costa oeste?
AS:No sabemos muy bien por qué el vórtice polar no afecta la cuenca del Pacífico, pero tenemos algunas hipótesis iniciales. Creemos que tiene algo que ver con la ubicación de los chorros en las dos cuencas. En la cuenca atlántica, la corriente en chorro se encuentra en latitudes más altas. En la cuenca del Pacífico, está más cerca del ecuador.
La topografía también puede influir. En la cuenca atlántica, el aire fluye sobre las Montañas Rocosas y las olas salen de esas altas montañas y afectan la corriente en chorro. En el pacifico la corriente en chorro está más lejos de cualquier montaña que pueda generar olas disruptivas.
¿Cómo afectan las actividades humanas al vórtice polar?
AS:El aumento de dióxido de carbono en la atmósfera enfría la estratosfera polar, lo que podría aumentar la diferencia de temperatura entre el polo y el ecuador y fortalecer el vórtice polar. También hay alguna evidencia modelo de que las ondas que se propagan hacia arriba en la troposfera se vuelven más energéticas a medida que el planeta se calienta. conduciendo a una estratosfera polar más perturbada.
El vórtice polar en sí no es nuevo, pero parece estar afectando el clima en la superficie todos los años ahora de una manera que no lo hizo en la memoria reciente. ¿Qué cambió?
AS:El término "vórtice polar" ha existido desde finales de la década de 1940. Se forma cada invierno y se rompe en primavera. Pero durante los últimos 20 años más o menos, el vórtice polar ha sido muy, muy perturbado en pleno invierno. Entre 1989 y 1998, sin embargo, no hubo eventos de vórtice dividido en pleno invierno. Y si nos fijamos en los eventos de vórtices polares que comenzaron en 1979, cuando comiencen los datos satelitales, hasta ahora, el vórtice se divide o se desplaza en promedio solo una vez cada dos años.
No entendemos qué impulsa la variabilidad de estos eventos de una década a otra, pero definitivamente están sucediendo con más frecuencia.
