Vórtice polar debilitado y otro fuerte en sendas situaciones atmosféricas ocurridas en 2014 y 2013 respectivamente

La relación entre el debilitamiento del vórtice polar y los inviernos fríos en Europa, Estados Unidos o Asia no es un secreto para la ciencia, pero aún quedan muchos factores que interrelacionar en la cascada de acontecimientos que se dan entre una y otra circunstancia.

De hecho, en nuestro Foro de Debate, tenemos abierto cada temporada un hilo para seguir con detalle la evolución de este ciclón polar. Ahora, un nuevo estudio de investigación publicado por el Institute for Climate Impact Research ha reconstruido toda la evolución del vórtice polar desde 1979, hallando interesantes relaciones entre el estado del vórtice polar y los inviernos en el Hemisferio Norte, identificando sus distintas configuraciones e incluso su relación con El Niño o con la capa de nieve en Siberia.

¿Qué es el vórtice polar?

Como sabéis el vórtice polar se podría definir como un ciclón persistente que se ubica cerca de las zonas polares terrestres, distribuyéndose tanto en la troposfera (superficie terrestre) como en la estratosfera (a partir de los 6 kilómetros de altura), ocupando una extensísima zona sobre la atmósfera del Polo Norte.

Dicho vórtice contiene a las altas presiones polares, pero también forma parte del frente polar, o lo que es lo mismo: el choque de masas que se produce entre la cálida procedente de los anticiclones subtropicales que se extienden por el Hemisferio Norte con las masas frías embebidas en los anticiclones polares que se sitúan más al Norte.

Dos fases: vórtice fuerte, vórtice débil

Durante muchos tramos del otoño e invierno el vórtice polar se mantiene fuerte, ese ciclón persistente ocupa una zona cerrada sobre el Círculo Polar Ártico, lo que se suele traducir en que las masas más frías de aire que están sobre el Hemisferio Norte se quedan en latitudes altas, sin afectar a las zonas más pobladas de Norteamérica, Europa o Asia.

En cambio, en ciertos tramos de la temporada invernal, el vórtice polar se debilita: desaparece esa configuración cerrada típica y se presenta con perturbaciones de aire más cálido en aquellas latitudes más altas del Planeta, desplazando las masas más frías hacia el Sur.

Qué ocurre cuando el vórtice se debilita

Lógicamente, el debilitamiento de vórtice polar afecta a las condiciones meteorológicas de superficie por la influencia descendente de las ondas planetarias, que son oscilaciones producidas en los fluidos geofísicos (océano y atmósfera). Hasta ahora se había demostrado que un recalentamiento estratosférico frecuente podía modular el flujo troposférico durante dos meses.

Este nuevo estudio de reanálisis de las condiciones del vórtice polar ha comprobado que su debilitamiento, como consecuencia de un recalentamiento acelerado del Ártico,  tiene una relación directa con los inviernos más fríos que se han vivido en los últimos años en el nordeste de Estados Unidos, en el norte de Europa y en Asia.

Las distintas configuraciones halladas en el estudio

Una gran novedad de este trabajo de investigación, es que ha identificado hasta siete configuraciones diferentes del vórtice polar en el período analizado, en función de su localización e intensidad.

La primera de ellas se trata del vórtice polar potente, una configuración que ha ido perdiendo intensidad y relevancia desde 1979 hasta ahora. En cambio, el estudio ha observado que las configuraciones de los vórtices más débiles, están aumentando su frecuencia.

Un vórtice polar debilitado

Se ha observado un debilitamiento del vórtice polar

El trabajo de análisis de estos 38 años ha comprobado que el 72% del debilitamiento del vórtice polar se ha observado por encima de los 60 ºN y se explica por el descenso de la frecuencia del vórtice fuerte (la primera configuración, que ha bajado a la mitad) y el aumento de las configuraciones débiles del vórtice polar, que ha sido del 140% entre 1979 y 2015.

Además, se ha observado algo que ya intuíamos: los episodios de vórtice fuerte coinciden con temperaturas más suaves en Estados Unidos y la región norte de Eurasia, y también con temperaturas frías sobre Alaska y Groenlandia.

Y como era de esperar si el vórtice polar se suaviza, se observan temperaturas anormalmente frías en el norte de Eurasia, al mismo tiempo que Canadá está más cálido de lo habitual.

El vórtice debilitado afecta más a Eurasia y el Nordeste de EE.UU.

Otro aspecto significativo es que la relación entre los estados débiles del vórtice polar y la temperatura en superficie es mucho más fuerte para Eurasia y el nordeste de Estados Unidos que para otras regiones del Hemisferio Norte.

Amplificación ártica y su relación con El Niño

Para los autores del trabajo, un vórtice polar débil explica el 60% del enfriamiento euroasiático desde 1990, período a partir del cual el fenómeno de amplificación ártica se ha acentuado. La amplificación del Ártico señala un más rápido calentamiento del Ártico en comparación con el resto del Hemisferio Norte, cuando desaparece el hielo marino.

Por su parte El Niño contribuiría solamente al 17% del enfriamiento registrado en el hemisferio norte, mientras que la combinación de El Niño y el vórtice polar débil se identifica con el 77% del enfriamiento euroasiático.

La influencia de la cobertura de nieve en Eurasia

Como ya os habíamos contado en otras ocasiones, los investigadores han constatado que una cobertura de nieve importante en el mes de octubre en Eurasia favorece una zona de altas presiones sobre Siberia.

Estas nevadas inusuales en Siberia podrían estar originadas por el derretimiento del Ártico, particularmente en los mares de Barents y de Kara. Cuando hay una capa de nieve anómala superior a la media en Siberia, los rayos solares se reflejan más eficazmente y las temperaturas descienden. La consecuencia es una densificación de la masa de aire.

El anticiclón provoca a su vez una transferencia de energía desde la troposfera a la estratosfera. Esta absorción de energía provoca un recalentamiento de la estratosfera y un debilitamiento del vórtice polar.

Se alcanza así una fase negativa en la oscilación ártica que viene acompañada de olas de frío intensas en Estados Unidos y el norte de Eurasia en invierno.

Referencia: http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/BAMS-D-16-0259.1

https://www.pik-potsdam.de/news/press-releases/winter-cold-extremes-linked-to-high-altitude-polar-vortex-weakening?set_language=en

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