Carl-Gustaf Arvid Rossby fue un meteorólogo de origen sueco que dejó un gran legado. Rossby pasó la Segunda Guerra Mundial entrenando científicos para el ejército de los EE. UU. y dio advertencias proféticas sobre el cambio climático. Aunque murió en 1957, el nombre del hombre sigue vivo en un fenómeno que descubrió durante la turbulenta década de 1930:las ondas de Rossby.
También llamadas "ondas planetarias", tienen un gran efecto en nuestra atmósfera y océanos. Como escriben James R. Holton y Gregory J. Hakim en su libro "Introducción a la meteorología dinámica", las ondas de Rossby son "[el] tipo de onda que es de mayor importancia para los procesos meteorológicos a gran escala".
Influyen en todo, desde las mareas altas hasta los patrones climáticos extremos. Y eso es justo lo que sucede en la Tierra . No ignoremos el sol, que experimenta sus propias ondas de Rossby. También las atmósferas de Venus y Júpiter.
Pero, ¿qué define estas cosas? ¿Qué es lo que hace que una onda de Rossby sea una onda de Rossby?
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Las ondas de Rossby son algo que puede ocurrir dentro de fluidos .
No solo estamos hablando de líquidos aquí. Cualquier sustancia que fluye y que se deforma constantemente por las tensiones (como la fricción) que actúan sobre su superficie en una dirección paralela se considera un fluido. Según esta métrica, el aire mismo es un fluido, junto con nuestros maravillosos y húmedos océanos.
Una verdadera onda de Rossby debe cumplir con algunos criterios específicos. Por un lado, estas ondas solo ocurren dentro de los fluidos barotrópicos, una categoría de fluidos cuyas densidades son solo una función de la presión. Además, las ondas de Rossby son subproductos naturales del efecto Coriolis.
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Es hora de un descargo de responsabilidad. La gente ha acusado durante mucho tiempo al efecto Coriolis de manipular los baños australianos. esto es falso Al contrario de lo que dicen las leyendas urbanas, el efecto Coriolis tiene poco que ver con cómo se arremolina el agua en un retrete recién lavado.
Lo que realmente hace involucra la forma en que algunos objetos parecen moverse cuando viajan a través de un cuerpo giratorio, como la Tierra o el sol.
Nuestro mundo natal gira hacia el este alrededor de su propio eje, la línea invisible que atraviesa el planeta y conecta los polos norte y sur. Además, la Tierra es mucho más gruesa alrededor del ecuador que en cualquiera de los polos. Entonces, por necesidad, a medida que el planeta gira, sus regiones ecuatoriales giran a una velocidad más rápida que las latitudes más altas.
Cada vez que te paras en el ecuador, tú y el suelo bajo tus pies giran hacia el este a casi 1.030 millas por hora (1.670 kilómetros por hora). Pero cuando te encuentras en la ciudad ártica de Utqiaġvik, Alaska, a una latitud de 71 grados por encima el ecuador, su velocidad de giro hacia el este se reducirá a solo 340 millas por hora (o 550 kilómetros por hora).
Esa diferencia explica por qué los objetos en el aire que viajan en dirección norte-sur parecen desviarse de su rumbo en lugar de moverse en línea recta.
"Las ondas de Rossby existen debido al efecto de Coriolis", dice en un correo electrónico Mausumi Dikpati, científico principal, modelador y físico solar teórico del Observatorio de Gran Altitud (HAO) con sede en Colorado. "Sin rotación, sin ondas de Rossby".
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En la Tierra, las ondas de Rossby ocurren tanto en nuestra atmósfera como en nuestros océanos. Los científicos conocen las ondas de Rossby atmosféricas desde 1939, mientras que las ondas oceánicas de Rossby se observaron por primera vez en 1977.
Los dos tienen mucho en común. Dikpati nos dice que ambos son causados por "la acción de las fuerzas de Coriolis".
Otro factor que contribuye es el sol. En lugar de calentar nuestro planeta de manera uniforme, la luz solar calienta el ecuador a un ritmo más rápido que las zonas templadas y los polos. Por lo tanto, la Tierra tiene un gradiente de temperatura natural basado en la latitud.
Luego tenemos los vientos, cuya fuerza y dirección pueden verse profundamente afectadas por su altura.
"Las ondas de Rossby atmosféricas se excitan por las inestabilidades del gradiente de temperatura de latitud y el gradiente vertical del viento, mientras que las ondas de Rossby oceánicas se pueden excitar tanto por eso como por los efectos del viento en la superficie del océano", explica Dikpati.
Cuando estas ondas tienen lugar en el océano, suelen ser de menor escala que las ondas de Rossby en nuestra atmósfera. Además, Dikpati dice que las ondas oceánicas de Rossby están "confinadas a las cuencas oceánicas, mientras que las ondas atmosféricas se propagan por toda la Tierra".
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Realmente no puedes observar las ondas marinas de Rossby a simple vista cuando estás parado en la cara del planeta. Pero afortunadamente para los científicos, los satélites artificiales pueden monitorear su progreso.
Llamar a las olas "de movimiento lento" sería quedarse corto. En latitudes bajas, pueden "tardar de meses a un año en cruzar el [Pacífico] océano ”, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) de EE. UU.
Más lejos del ecuador, las olas del Pacífico Rossby pueden viajar a un ritmo aún más pausado, y a veces requieren una década o más para atravesar el océano más grande del mundo.
A pesar de su lentitud, las olas de Rossby no son algo que las comunidades costeras deban ignorar. Pueden hacer que las mareas altas sean más altas de lo habitual. No es sorprendente que las olas también se hayan relacionado con inundaciones graves.
Costas enteras podrían verse afectadas; Las olas de Rossby entrantes pueden elevar el nivel del agua a lo largo de cientos de millas (o varios cientos de kilómetros) de propiedad junto al mar durante un período de meses, causando estragos en la infraestructura local.
Un estudio de 2018 encontró que las olas de Rossby pueden hacer que los niveles del mar costero suban más de 3,9 pulgadas (10 centímetros), lo cual no es nada despreciable, no en un mundo donde casi el 40 por ciento de la población vive dentro de las 60 millas (o alrededor de 100 kilómetros) del océano.
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Las corrientes en chorro son otro campo de juego para Rossby Waves.
Formadas en los límites convergentes de las masas de aire cálido y frío, las corrientes en chorro son corrientes de movimiento rápido. Navegan a través de nuestra atmósfera aproximadamente de 5 a 9 millas (8 a 14,4 kilómetros) sobre la superficie del planeta, viajando a una velocidad promedio de 110 millas por hora (o 177 kilómetros por hora).
La Tierra tiene cuatro corrientes en chorro principales, dos en las regiones polares y un conjunto de corrientes "subtropicales" ubicadas a ambos lados del ecuador. Los cuatro viajan de oeste a este.
"Las ondas en la [corriente en chorro], tal como las vemos en los mapas meteorológicos, están estrechamente relacionadas con las ondas de Rossby", dice Dikpati. "Interactúan con los vientos medios de este a oeste para producir los patrones ondulatorios que vemos, así como los cambios [a gran escala] en el clima que sentimos. Esta interacción es el núcleo de los modelos numéricos modernos de predicción del clima".
Los científicos documentaron "olas de calor extremo" en Europa durante los años 2003, 2010 y 2015. Cada uno de esos eventos se ha relacionado con una serie de olas de Rossby que serpentearon a través de la corriente en chorro subtropical del hemisferio norte.
Las olas retorcidas pueden detener los sistemas meteorológicos de alta o baja presión, restringiendo su movimiento durante largos períodos. Bajo las circunstancias equivocadas, eso puede desencadenar crisis naturales como inundaciones y sequías. En 2018, la actividad de las olas de Rossby estuvo implicada tanto en las inundaciones repentinas de Japón como en las olas de calor de América del Norte.
Tales eventos pueden tener ramificaciones globales. Un estudio de 2020 publicado en la revista "Nature Climate Change" argumentó que las ondas de Rossby podrían representar una gran amenaza para la seguridad alimentaria internacional. No es difícil imaginar olas de calor provocadas por estas olas que reduzcan la producción de cultivos hasta en un 11 por ciento en regiones que se han vuelto cruciales para el suministro mundial de alimentos. Encantador.
Ahora eso es interesanteEntre otras cosas, Dikpati estudia la formación y el comportamiento de las ondas de Rossby en el sol. "Las ondas solares de Rossby se observaron por primera vez en el movimiento de estructuras magnéticas en la corona solar", dice ella. Para que conste, la corona es la atmósfera exterior extendida del sol, una capa brillante que se asoma a la Tierra desde detrás de la luna durante los eclipses solares totales. Al estudiar las ondas de Rossby del sol, los científicos esperan obtener una mejor comprensión de los cambios ambientales conocidos como "clima espacial", que afectan todo, desde transmisiones de televisión y redes eléctricas hasta sistemas GPS y satélites militares.
