Ya se detecta en el Polo Norte una fuerte alteración del vórtice polar estratosférico

Seguimos muy pendientes del comportamiento del vórtice polar estratosférico, dada la importancia que puede tener sobre la dinámica atmosférica en la troposfera. En este sentido, la esperada alteración del vórtice ya ha comenzado. Y se espera, según los modelos meteorológicos, que sea una de las más intensas de los últimos años.

En este sentido, lo que ha comenzado como un calentamiento súbito estratosférico por desplazamiento del vórtice polar, podría convertirse en un fenómeno mayor. Es decir, que el vórtice polar estratosférico sea reemplazado por un anticiclón en esta capa de la atmósfera. Mientras tanto, el vórtice quedaría relegado a un segundo plano, fragmentado, y muy debilitado.

Vamos a comenzar repasando conceptos para, seguidamente, meternos en materia en cuanto a estado actual del vórtice polar estratosférico, y cómo se espera que se produzca su alteración. También volveremos a explicar los efectos que puede tener a posteriori en el tiempo.

¿Qué es un calentamiento súbito estratosférico?

Un calentamiento súbito estratosférico es, básicamente, un calentamiento súbito que se produce en un estrato de un grosor variable en la estratosfera.

Para poder entender mejor este fenómeno, hay que saber cuáles son las condiciones normales que se pueden encontrar en este estrato de la atmósfera terrestre.

Así, una estratosfera en condiciones normales, va a mostrar un vórtice polar estratosférico en el que los vientos giran en sentido antihorario (como en cualquier borrasca o sistema de baja presión), y al que se asocia temperaturas muy bajas.

Sin embargo, cuando se produce un calentamiento súbito estratosférico, el vórtice polar estratosférico se ve alterado, debilitándose, dividiéndose en dos, propagándose fuera de su posición normal sobre el Polo Norte.

En los casos más extremos y de mayor interés, sus vientos llegan a invertirse, comenzando a girar en sentido horario. Es decir, queda reemplazado por un anticiclón.

Cuando esto ocurre, las temperaturas que se asocian a ese anticiclón estratosférico son mucho mayores. De ahí que el calentamiento súbito estratosférico aparezca muy bien representado en los mapas de anomalía de temperatura a niveles estratosféricos, como el de 10 hPa.

Origen de un Calentamiento Súbito Estratosférico

Básicamente se debe a que una onda planetaria (también llamadas ondas de Rossby) asciende de la troposfera a la estratosfera llevando a esa región tan alta de la atmósfera una masa de aire menos fría o incluso cálida.

A su vez, las ondas planetarias se forman por varias causas, siendo la principal el efecto del relieve, un factor orográfico.

Por ejemplo, los grandes sistemas montañosos del hemisferio norte como el Himalaya, las Rocosas o Los Alpes, son capaces de provocar que los vientos del Oeste dominantes en la troposfera de las latitudes medias, se ondulen al toparse con esos muros montañosos, formando ondas que se van desplazando después hacia el Oeste o el Este.

Estas alteraciones en la circulación atmosférica pueden generar ondas estacionarios o dinámicas, en función de la longitud de la onda generada.

Cuando dichas ondas alcanzan la suficiente amplitud, logran traspasar la tropopausa y entran en la estratosfera donde provocan una anomalía de temperatura positiva. A partir de ahí, la alteración del vórtice polar estratosférico, si se dan otras condiciones favorables.

Alteración del vórtice polar estratosférico y el índice NAO

El calentamiento que se produjo durante el invierno de 2009 – 2010 es uno de los casos más interesantes jamás registrados, por la intensidad del mismo, como por la reversión de los vientos del vórtice polar, con consecuencias dramáticas en los patrones meteorológicos entre Norteamérica y Europa.

Y para entender mejor cómo se revierte la circulación de vientos, esta animación en 3 dimensiones de un evento de calentamiento súbito estratosférico ocurrido a finales de enero de 2009 viene de perillas.

Sobre todo porque permite ver cómo se propaga por los diferentes niveles atmosféricos hasta llegar a la superficie.

Las consecuencias que puede tener una alteración tan significativa del vórtice polar estratosférico va desde olas de frío hasta temporales de lluvia.

Lógicamente, la que más nos interesa, es la segunda opción. Y esto es porque, en numerosas ocasiones (se podría decir que en la inmensa mayoría), tras un calentamiento súbito estratosférico con fuerte alteración del vórtice, se acaba dando un episodio de índice NAO negativo, NAO-. El ejemplo más cercano lo tenemos en el pasado mes de diciembre.

Si llega una fase NAO- la inestabilidad está garantizada

La oscilación del Atlántico Norte (NAO) es un fenómeno climático que tiene lugar en el Océano Atlántico Norte, que se refleja en las fluctuaciones en la diferencia de presión atmosférica entre las altas presiones que suelen dominar la región de Azores y las bajas que se instalan en torno a Islandia.

Un índice NAO+ (fase positiva), se traduce en una gran diferencia de presión entre ambas zonas, con un Anticiclón de las Azores anómalamente robusto, y bajas presiones muy potentes en Islandia. En consecuencia borrascas circulando de Oeste a Este por altas latitudes y afectado a los países europeos más septentrionales.

En cambio, un índice NAO- (fase negativa) se corresponde con una inversión de la situación anterior: bajas presiones muy marcadas en Azores y proximidades, y altas presiones anómalas (bloqueos atmosféricos) en Islandia y zonas próximas, con irrupciones de aire frío desde el Ártico y con la aparición de borrascas en el Suroeste y Sur de Europa o incluso en el Norte de África. Esta es la situación prevista que se puede observar en la figura de encabezamiento, arriba.

Estado actual del vórtice polar estratosférico

Estamos asistiendo al comienzo de una profunda alteración del vórtice polar estratosférico. El proceso, tal cual vienen pronosticando los principales modelos meteorológicos, va a conducir a un colapso del vórtice, y el establecimiento de un anticiclón estratosférico en donde debería estar el primero.

En esta animación de la estructura en 3D del vórtice polar estratosférico, vemos la evolución prevista por el modelo americano GFS / NCEP.

Se produce el colapso del vórtice, apareciendo vórtices secundarios pero, en definitiva, en niveles de referencia como el de 10 hPa, el vórtice aparece siendo reemplazado casi por completo por un anticiclón estratosférico.

El proceso lo podemos observar en estos dos mapas, basados en el modelo GFS / NCEP. Se observan ambos fenómenos: en primer término, el calentamiento súbito estratosférico (izquierda) y el reemplazo del vórtice polar estratosférico por un anticiclón estratosférico que supone la reversión de los vientos estratosféricos (derecha).

Cabe recordar que venimos de un invierno en que se han sucedido ciertas alteraciones del vórtice polar estratosférico, y esa dinámica podría culminar con esta situación extrema.

¿Qué implicará en lo que al tiempo que nos afecta se refiere?

El fenómeno suele tomarse un tiempo en propagarse hacia la troposfera. Esto significa que los efectos podrían empezar a notarse en marzo. ¿Con qué probabilidad? Teniendo en cuenta que la mayoría de eventos tiene consecuencias, podríamos calificarla como de «alta».

Pero, no podemos obtener leche, sin antes tener una vaca. Así que vamos a ver cómo se materializa esa alteración del vórtice polar estratosférico, y después entraremos a elucubrar en los posibles efectos en la troposfera.