METEOROLOGIA MARINA ( 2 )

¿Cuántos tipos de mar podemos encontrarnos?

Son varios los tipos de mar que podemos apreciar y todos ellos dependen de la fuerza del viento, bien por que éste actúe en una zona en concreto o bien por que su acción sobre la superficie del mar actúe sobre una zona, aunque esté localizada a miles de kilómetros.

Mar u oleaje de fondo

Es el que llega consistente, propagado desde una zona generadora lejana en la que se está desarrollando o se desarrolló una mar de viento, originada a su vez por una perturbación atmosférica importante.

Para explicar cómo se forma la mar de fondo podemos recurrir a un experimento muy sencillo: Cogemos un trozo de cuerda suficientemente largo y atamos uno de sus extremos a un punto fijo mientras que el otro cabo lo sostenemos con nuestra mano. Con ésta última, realizamos un movimiento vertical (de arriba a abajo) y veremos que dicho movimiento se transmite a la cuerda en forma de una onda, la cual viaja a lo largo de la cuerda hasta llegar al extremo atado en el punto fijo. En el caso de la mar de fondo, nuestra mano sería el área generadora (la que provoca las olas); la cuerda libre, representaría a la alta mar y el cabo de la cuerda atado fijamente a un punto, la costa a donde llegarían las olas tras su recorrido por el mar abierto.

Este oleaje de fondo se califica como "mar vieja" o "tendida" cuando las ondulaciones son muy suaves y los lomos (o crestas de las olas tienen una gran anchura. Es relativamente lenta pero muy majestuosa, sin ser a primera vista llamativa hasta que no llega a la costa. La mar de fondo no levanta espuma en alta mar y en ocasiones, si es muy suave, asciende con soltura por los acantilados sin que las olas apenas rompan en espuma.

La mar vieja o tendida es una serie de ondas (olas) que provienen de zonas generadoras muy lejanas, las cuales fueron ocupadas, posiblemente durante varios dias, por vastas y profundas borrascas.

Las olas que se forman de ésta manera pueden recorrer cientos e incluso miles de kilómetros, manteniéndose durante más tiempo cuanto mayor sea su longitud. A veces, este tipo de oleaje anuncia el mal tiempo, pues efectivamente las propias olas pueden llegar a desplazarse con mayor rapidez que el viento que las ha generado, al actuar éste sobre las partículas líquidas cuyo movimiento orbital es menor que la velocidad de la serie de ondas desencadenadas. Por éste motivo, un viento de 10 metros por segundo puede mantener series de olas cuya velocidad sea de 24 metros/seg. y la velocidad del grupo de 12 metros/seg.  Al cabo de un determinado número de horas, el adelanto del oleaje de fondo sobre el viento puede ser considerable. Con mucha frecuencia el oleaje suele preceder a la perturbación que lo ha formado. Por lo tanto, se debe estar sobreaviso cuando, de repente, con un tiempo tranquilo, vemos que empieza a formarse resaca y es que la mar de fondo es totalmente independiente del viento reinante que sople en ése momento.

Mar de fondo. Fotografías tomadas en los acantilados de la Isla de la VIrgen del Mar (Santander - Cantabria). Las olas, agrupadas en series de ondas (o trenes de olas) no originan espuma en mar abierto, salvo cuando se acercan a la costa, a punto de chocar contra las rocas. Los penachos (o rociones) son debidos a la velocidad de las olas y al viento reinante en ése momento.

Subtipos particulares del oleaje de fondo

Mar de leva

Surge en ciclones o en perturbaciones atmosféricas muy intensas pero de pequeño radio; es un tipo de mar inducida en su momento por vientos muy poderosos y constantes. De la mar inicial sólo se propaga el oleaje de mayor porte, es decir, el originado por los vientos más violentos. Se presenta en trenes de olas no demasiado extensos en relación con la cresta de las olas; los tiempos de separación entre un tren de olas y el siguiente pueden oscilar entre tres y cinco minutos.

Mar sorda

No está aún claro el origen de este tipo de mar. Es un oleaje con trenes de olas de muy pocas unidades; a veces se reducen a dos o incluso una sola ola, resultando que la principal característica de este tipo de mar son las dilatadas pausas entre los trenes de olas consecutivos, algunos de ellos de más de diez minutos. Cuando hay mar sorda y a la vez mar de leva tendida, resulta muy peligrosa para quienes se encuentran en plataformas o roquedos próximos al agua por lo sorpresiva y silenciosa que es su escalada en los acantilados.

Mar de viento

Se emplea el término mar de viento para diferenciar los sistemas de olas que se forman en un lugar determinado bajo la acción del viento que sopla en ése mismo instante. Si suponemos que el viento empieza a soplar sobre el mar en calma exactamente en el lugar donde nos encontramos, la magnitud de las olas que van a formarse depende de tres factores: La fuerza del viento, el tiempo que dura su acción y el fetch.

Se denomina fetch a la distancia sobre la cual el viento ejerce su acción sin encontrar ningún otro obstáculo o sin cambiar de dirección.

Las olas que se forman empiezan a crecer. En el momento en que aparecen tienen una gran combadura, pues su velocidad aún es pequeña en relación con la del viento. Si éste se mantiene, las olas se van alargando poco a poco, con lo cual su altura, longitud, período y velocidad irán aumentando cada vez más hasta llegar a alcanzar un punto máximo que dependerá de la fuerza del viento. Si éste continúa soplando con la misma intensidad durante varios días, las características de las olas que ha generado no cambiarán.

Si el fetch es demasiado corto las olas no pueden alcanzar su mejor forma. Cuando las primeras olas que aparecían en el lugar en que empezó a soplar el viento llegan al final del fetch (por ejemplo, a la costa) se establece un equilibrio. En este caso otra vez, el intervalo de tiempo durante el cual el viento continúa soplando ya no le afecta, siempre que mantenga la misma velocidad. Cuanto más corto sea el fetch, menos posibilidades hay de que las olas tengan gran tamaño.

Mar de viento. Fotografía tomada en las cercanías de la Playa de las Higueras (Soto de la Marina - Cantabria). Se observa en alta mar que las olas se rompen en las crestas originadas por el viento reinante, a diferencia del mar de fondo en que dicha espuma no aparece.

Por otra parte hay que señalar que el viento nunca es completamente regular, ni en fuerza ni en dirección, aunque el aspecto de la mar de viento tampoco es siempre muy homogéneo pues aparecen olas más cortas que otras y más o menos de través. Cuando el viento cambia claramente de dirección, aún no ha desaparecido la primera serie de olas cuando ya aparece otra nueva que viene a sumarse a la anterior. En ése momento se produce un choque entre olas de diferentes edades, entrecruzándose y presentando un mar bastante desordenado. Esto mismo puede llegar a convertirse en un verdadero caos cuando a la mar de viento se le suma la mar de fondo.

Mar de viento y mar de fondo mezcladas durante un gran temporal donde se aprecian trenes de olas en varias direcciones, configurando un mar caótico. Fotografía tomada en la Playa de San Juan de la Canal (Soto de la Marina - Cantabria)

Las olas gruesas

La descripción del estado de la mar en la escala de Beaufort es inexacta en cuanto a la altura de las olas, pues ésta no sólo depende de la fuerza instantánea del viento, sino también del tiempo que dura su acción y del fetch. Con el fin de ir aclarando algunas cosas, diremos que un viento entre 20 y 25 nudos (fuerza 5 ó 6) levanta en alta mar olas coronadas de espuma de 1,5 a 3,5 metros, según la duración del viento. Un viento de fuerza 8 origina (siempre según la escala Beaufort), olas de "altura media". Estas altura media representan 4 metros después de dos horas de viento y 6 metros si han transcurrido 4 horas, aumentando lentamente después hasta llegar a los 7 metros. Lo que los boletines meteorológicos marítimos denominan "mar gruesa" son olas de 6 a 9 metros como máximo.

Sin embargo desde la cubierta de un barco pequeño, resulta muy difícil calcular la altura real de las olas, debido al ángulo bajo el cual vemos su cresta cuando dicho barco se encuentra en el seno de una ola y no se puede ver el horizonte. Realmente el único punto de referencia verdadero es la altura de los ojos del observador con relación a la superficie. Si al situarse el barco en el seno de una ola el observador puede ver la cresta de la misma en el horizonte, podrá deducir que la altura de la ola es de aproximadamente un metro si está sentado en la bañera; y 3 metros si está sentado sobre la cubierta de un velero de tamaño medio. De todas formas la altura de las olas se calcula por acuerdo general y el valor medio hallado es lo que se denomina "altura significativa".

Altura de las olas según la escala internacional (no es la escala de Beaufort)

Valoración   Aspecto del mar                        Altura en metros

0                  Calma                                                   0

1                  Rizada                                          de 0 a 0,2

2                  Buena                                           de 0,2 a 0,5

3                  Marejadilla                                    de 0,5 a 1,2

4                  Marejada                                      de 1,2 a 2,5

5                  Fuerte marejada                          de 2,5 a 4,0

6                  Muy dura                                      de 4,0 a 6,0

7                  Gruesa                                         de 6,0 a 9,0

8                  Muy gruesa                                 de 9,0 a 14,0

9                  Arbolada o enorme                     más de 14 m

METEOROLOGIA MARINA ( I )

El viento y la mar

La similitud entre la circulación general de la atmósfera y la circulación en los océanos es muy notable. Esto no es ninguna sorpresa, puesto que tanto los movimientos aéreos como los marinos tienen, básicamente, las mismas causas. Se sabe de la existencia de grandes corrientes oceánicas que contribuyen a que se realicen los intercambios térmicos entre el ecuador y los polos. Si examinamos un mapa de corrientes marinas nos permitirá comprobar que la similitud va muy lejos. El sentido de rotación de la corriente del Golfo, corresponde precisamente al sentido de rotación de los vientos que giran alrededor del Anticiclón de las Azores. Las corrientes frías, como la del Labrador o la corriente de las Aleutianas, corresponden a descensos de aire frio que proceden de los polos. En algunos lugares se establecen corrientes estacionales al mismo ritmo que los monzones.

A estas corrientes llamadas de densidad, se suman las corrientes de deriva, causadas por el viento y que obedecen a leyes que son realmente idénticas a las que rigen el propio viento. Sin entrar en demasiados detalles, se puede afirmar que un viento que sople con gran regularidad termina por arrastrar el agua de la superficie a una velocidad igual al 3% de la velocidad del viento.

Hay razones para interesarse por  las grandes migraciones atmosféricas, ya que éstas nos siguen y determinan nuestro tiempo cotidiano; pero como, por lo general, sólo nos movemos por una muy pequeña parte del mar, el conocimiento de las corrientes generales no tiene una importancia inmediata para una salida de navegación que haríamos -por ejemplo- mañana.

Las corrientes y las mareas son datos constantes: Es la vida secreta y profunda del mar. Pero ésta tiene también una vida superficial, moldeada por el viento.

Lo que verdaderamente nos afecta es un aspecto particular entre la atmósfera y los océanos, y es el modo en que el viento y el mar se encuentran en un punto determinado o en las proximidades de ése punto; y lo que sucede en el límite de estos dos elementos, sobre todo cuando el viento es algo fuerte.

Cuando el viento sopla sobre el mar el calma, el rozamiento del aire forma pequeños rizos y pliegues en el agua. Estos pueden ser muy fugaces. Pero si el viento insiste un poco, se forman ondas y olitas, y más tarde olas, que se desplazan por el agua siguiendo la dirección del viento.

De una forma menos brusca, el viento tiene el mismo efecto sobre el mar que una piedra lanzada en un charco; ésta origina una serie de ondas, y hay que señalar que son las ondas las que se mueven y no el agua en sí misma. Las partículas líquidas se contentan con realizar, allí donde se encuentran, un movimiento orbital al paso de cada onda; movimiento que podemos imaginar si observamos el modo en que se balancea una botella al capricho de las olas. Cuando llega la ola, la botella sube por la pendiente y se desplaza un poco hacia adelante; una vez pasada la cresta, baja y se mueve hacia atrás; pero en realidad sigue en el mismo lugar en donde cayó al agua. Son las corrientes las que la obligan a desplazarse en sentido horizontal, no las olas.

Mar en calma (o mar bella). Fotografía tomada desde el Observatorio Meteorológico de Igueldo (San Sebastián). Al fondo se aprecia el cabo Machichaco.

 

Características de las olas

En principio, podemos definir una ola por sus dimensiones: Su altura, es decir, la distancia vertical que hay entre lo alto de la cresta y el fondo de su seno; y su longitud, o la distancia que hay entre dos senos o dos crestas (lo que se denomina longitud de onda). La relación entre la altura y la longitud determina su combadura. Las olas son siempre mucho más largas que altas; su combadura resulta crítica cuando la relación entre su altura y su longitud es de 1/7, aproximadamente. Si la altura sigue aumentado, la ola se rompe, es decir, se convierte en rompiente; en éste caso sí que se produce un desplazamiento real del agua en sentido horizontal.

Las olas también pueden definirse por la profundidad hasta la cual llega su movimiento. En teoría, este movimiento se sigue percibiendo a una profundidad igual a media longitud de onda, pero en la práctica, a una profundidad igual a una quinta parte de esta longitud, dicho movimiento se encuentra ya muy debilitado.

Por último, hay que señalar que las olas se desplazan (pero volvemos a repetir que sólo es su forma la que se mueve) y que forman parte de una serie, con su ritmo particular, es decir, el intervalo de tiempo que transcurre entre el paso de dos crestas por un punto determinado, así como por su velocidad, es decir, la distancia recorrida por una ola en un período de tiempo concreto.

En alta mar existe una relación directa entre la longitud y las características de las olas. Esta longitud (L) es igual al producto del periodo (T) por la velocidad (C); L=T*C, fórmula en la que no interviene ni la amplitud de las olas, ni la profundidad del océano, y que podemos representar también del modo siguiente:

C = L / T   ó   T = L / C

Por el contrario, cerca de la costa, la influencia del fondo es muy importante. Cuando la profundidad del agua es menor que la mitad de la longitud de una ola, la velocidad disminuye. El movimiento de las partículas ya no es circular, sino que describe una elipse que se va aplanando paulatinamente hasta convertirse en un movimiento de vaivén en las zonas con poca profundidad. La velocidad de las olas depende únicamente de la profundidad que existe en un lugar determinado; en un mismo punto, todas las olas se propagan a la misma velocidad, disminuyendo ésta al mismo tiempo que lo hacen los fondos. La longitud de las olas también disminuye, y sólo permanece constante el periodo de la ola.

MAPAS DEL TIEMPO ( y III )

Ploteo de los mapas meteorológicos

Los meteorólogos estudian entre otras cosas, los grandes anticiclones, las depresiones o borrascas y los demás fenómenos que se producen sobre los continentes o los océanos del globo. Para analizar estos fenómenos es necesario obtener y contrastar, a la vez, las observaciones procedentes de una gran parte de observatorios de uno y otro hemisferio correspondiente a un importante espesor de la atmósfera. Los meteorólogos actuales coinciden que es preciso reunir las observaciones de la atmósfera en su conjunto y éste el el objetivo fundamental de la Vigilancia Meteorológica Mundial (VMO), un organismo que depende directamente de la Organización Meteorológica Mundial (OMM).

Para interpretar los datos meteorológicos es necesario que los observadores de todas las partes del mundo hagan sus observaciones a las mismas horas, perfectamente coordinados y siguiendo las mismas pautas y procesos. Estos mensajes, que se emiten cifrados, se envían a los Centros de Predicción y Vigilancia y, por último, se transcriben a los mapas sinópticos. Este último eslabón en la cadena de observaciones de llama ploteo.

Ejemplo del ploteo de una estación una vez recibidos los datos de las observaciones efectuadas

Variables empleadas en el ploteo de las observaciones recibidas desde los observatorios

Los mapas sinópticos

Por definición, la meteorología sinóptica es una parte de esta ciencia que tiene por objeto la predicción del tiempo. La definición hace referencia al método que se utiliza para la predicción, que consiste, en esencia, en a partir de un estado inicial de la atmósfera (análisis) y de los estados anteriores a él, y a partir de ése comienzo, intentar averiguar cuál será el estado futuro. El método sinóptico consiste en representar el estado de la atmósfera utilizando para ello las observaciones que se realizan a determinadas horas en una gran cantidad de puntos de observación (observatorios meteorológicos).

En el caso de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), parte de éstas observaciones se realizan mediante una red de observatorios, estaciones automáticas, estaciones de radiosondeos, aeropuertos, así como una red secundaria de colaboradores voluntarios. Así mismo tiene una gran importancia disponer de otros sistemas de observación (llamados globales), que permitan seguir la evolución de la atmósfera desde otro punto de vista. En concreto se trata de la utilización de los satélites meteorológicos, radares, red de detección de rayos, etc; todos ellos fundamentales en la operatividad diaria de un servicio de predicción.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que en la atmósfera ocurren fenómenos que se desarrollan en diferentes escalas, tanto espaciales como temporales. Para entrar en la definición y características de cada escala meteorológica se puede comenzar con un ejemplo que observamos todos en la vida diaria: Las variaciones de la velocidad y de la dirección del viento pueden ser muy locales y tener lugar en un espacio de tiempo muy pequeño, con lo cual entrarían en la definición de lo que se conoce como microescala. Algunos de los fenómenos meteorológicos pertenecientes a ésta escala pueden ser muy peligrosos como los conocidos "downburst" (desplomes); una racha de viento violenta y descendente asociada muchas veces a las tormentas y que puede resultar especialmente peligrosa para la navegación aérea. Otro de los fenómenos que ocurren en la microescala son las temidas galernas, giro brusco y repentino del viento asociado al paso de un frente frío, que tiene lugar en las costas cantábricas entre los meses de abril a octubre.

Esquema de un desplome (downburst) que desciende de una nube de tormenta (Cumulonimbo)

Cuando los fenómenos atmosféricos abarcan más espacio geográfico y mayor cantidad de tiempo (por ejemplo, el caso de las brisas tierra > mar, las brisas de montaña, tormentas o nieblas), entramos de lleno en la definición de mesoscala.

La escala sinóptica describe los fenómenos que tienen lugar en escalas más amplias que las anteriores y se considerarían como pertenecientes a la macroescala, con dimensiones entre 2000 y 10000 kilómetros y con una duración temporal entre un día y un mes. En muchos casos también forma parte de la escala sinóptica las borrascas, vagüadas, anticiclones y dorsales. Como ejemplo ilustrativo puede decirse que los mapas del tiempo que aparecen en los medios de comunicación pertenecen a la escala sinóptica.

Galerna en el cantábrico. Cuadro de Fernando Pérez del Camino que representa una escena de la novela "Sotileza", del escritor cántabro José María de Pereda.

Asimilación de datos. Análisis objetivo y subjetivo

Las observaciones recibidas no pueden introducirse directamente en los modelos numéricos, por lo que deben ser filtradas antes a través de un esquema de asimilación. 

Los mapas meteorológicos pueden ser de análisis o previstos. En los mapas de análisis se representa el estado real de la atmósfera en un momento dado y se elaboran a partir de los datos aportados por los observatorios. En el caso de los mapas previstos, como su propio nombre indica, representan la evolución meteorológica prevista por un modelo numérico para un determinado plazo de predicción.

Mapa sinóptico de superficie que representa un anticiclón centrado en las costas del cantábrico. La potencia de él es suficiente como para desviar los frentes asociados a la borrasca situada entre Suecia y Noruega.

 

Un análisis objetivo  es aquél cuyo resultado no depende del criterio personal del predictor o analista. Se realizan a partir de los datos emitidos por los observatorios, así como de otras fuentes: Satélites, radiosondeos, etc.). El análisis subjetivo se realiza a través de los "mapas ploteados" (hasta la llegada de los equipos informáticos se elaboraban a mano) y en los que cada tres horas se representan las variables meteorológicas para que el analista-predictor dibuje el mapa de isobaras. Estos dos tipos de análisis (tanto el objetivo como el subjetivo)  se realizan para distintos niveles de la atmósfera. Esto significa que, además del mapa de superficie (el más conocido por que aparece en los medios de comunicación), existen otros mapas a diferentes alturas, que son fundamentales en el proceso de conocimiento de la atmósfera y, por lo mismo, para la realización de cualquier predicción.

MAPAS DEL TIEMPO ( II )

Campos derivados de los modelos

Los modelos meteorológicos no sólo proporcionan salidas gráficas de las variables meteorológicas más conocidas (como son los populares mapas de presión y frentes en superficie) que vemos a diario en la televisión o en los medios gráficos, sino que, en realidad, el modelo es un complejo físico-matemático que permite obtener en cada punto de rejilla del área geográfica abarcada, una serie de productos meteorológicos llamados "campos derivados" que son muy importantes en la elaboración de la predicción diaria.

Los campos derivados se obtienen a partir de otros campos que son la salida directa del modelo de predicción. Para ello se utilizan macros informáticas que proporcionan una salida gráfica en forma de mapas, para cada campo, que pueden superponerse unos a otros se así se considera conveniente.

A título informativo se indica que, por ejemplo, el campo de vorticidad es el que "da forma a las nubes", aunque no sea capaz por sí mismo de originarlas. El campo de advección indica transporte, mediante el viento, de una determinada propiedad de tipo meteorológico. En este caso "advección de vorticidad" significa que existe un transporte de esta propiedad hacia una zona debido a la acción del viento. Resumiendo: Para que se forme nubosidad no basta con la existencia de una capacidad para dar forma a las nubes; también tiene que existir, en primer lugar, la humedad necesaria para que éstas existan.

Los niveles de los mapas

En las oficinas meteorológicas, en las que se elaboran las predicciones, se utilizan cada día muchos mapas básicos. De entre todos ellos, los más utilizados son los que representan el estado de la atmósfera a distintos niveles en la vertical. Por lo tanto, el análisis de la atmósfera se hace a través de las capas que están representadas en esos mapas.

El de 850 hectopascales (en adelante hPa, para abreviar), se sitúa, apoximadamente, a 1500 metros de altura; a 3000 metros de altura, el geopotencial es de 700 hPa.; el de 500 hPa., se sitúa a una altitud de 5500 metros y, por último, el de 300 hPa., a una altitud de 9000 metros. En estos mapas se representan una líneas llamadas isohipsas, que indican a qué altura se encuentra la superficie de presión indicada. En el mapa de 300 hPa., además de las isohipsas, se representa normalmente la posición de la corriente en chorro. Hay otros mapas que se utilizan de forma menos general (pero que sí se usan en los sondeos) cuyos niveles están a 1000, 925, 250, 200 y 100 hPa.

Los mapas más utilizados

En el mapa de 850 hPa. se representa la presión en milibares (mb) al nivel de la superficie terrestre. Suele ir acompañado de unas líneas denominadas isotermas, las cuales unen los puntos del mapa que tienen la misma temperatura. Este mapa indica la situación atmosférica a 1500 metros de altura. Se trata pues de un nivel por encima del de la superficie y cercano a él; por lo tanto es un nivel muy similar a la presión que habría en la superficie de la tierra. Resulta muy útil, entre otras cosas, para detectar zonas de advección cálida o fría; es decir, zonas a las que está llegando aire más cálido o más frio, o también aire más húmedo.

Mapa de 850 hPa; a 1500 metros de altura

En el mapa de 700 hPa., se representa el estado de la atmósfera a una altitud aproximada de 3000 metros. Se incluyen en él líneas de geopotencial y las zonas de humedad significativa, además de las isotermas a ése nivel. Tienen utilidad, por ejemplo, para determinar el desplazamiento general de las tormentas y también añade información sobre la posible severidad de los fenómenos tormentosos que están relacionados, a menudo, con la existencia de una capa de aire seco a ése nivel.

Mapa a 3000 metros de altura, 700 hPa.

 

 

En la topografía de 500 Hpa (a unos 5500 metros de altura) se comprueba que el peso de la atmósfera por encima de ése nivel es el mismo que el que hay por debajo. Las zonas de bajos geopotenciales corresponden al equivalente de una zona de baja presión (borrasca) en superficie. Este nivel es esencial para determinar las zonas de vagüadas y de dorsales. Ya sabemos que las zonas de vagüada se asocian a lluvias, tormentas, depresiones aisladas (que es lo mismo que ciclogénesis, popularmente conocidas como gotas frías), etc. En el caso de las dorsales el tiempo es seco y estable.

Mapa de 500 hPa (5500 metros de altura) Las líneas quebradas representan a dorsales anticiclónicas, mientras que las rectas representan a las vaguadas.

El mapa de 300 hPa, a 9000 metros de altura se utiliza para posicionar la corriente en chorro, que está señalada por flechas de trazo más grueso. Dicha corriente (en inglés Jet Stream) son rápidos y estrechos flujos de aire. Las principales corrientes en chorro están localizadas cerca de la tropopausa; las mayores son vientos occidentales, que van de oeste a este, y su camino tiene muchas veces una forma serpenteante. Dichos flujos de aire tiene vida propia pues comienzan a fluir, se detienen, pueden dividirse en dos o más partes, pueden combinarse en una sóla corriente o siguen varias direcciones incluyendo una dirección opuesta a la mayoría de las corrientes. Las corrientes más fuertes son las polares, alrededor de 7 a 12 km sobre el nivel del mar, y las corrientes subtropicales  más altas y un tanto débiles se sitúan alrededor de 10 a 16 km. de altura.

Corrientes en chorro en un mapa de 300 hPa.

El nombre de corriente en chorro evoca la forma y la violencia de ese flujo de aire, estrecho respecto a su longitud, que sopla de oeste a este a una altitud de 10 a 15 km, con velocidades que son corrientemente de 250 km/h, frecuentemente de 300 a 350 km/h y excepcionalmente de más de 500 km/h. El chorro mide de 5 a 7 km de alto y de 100 a 200 kilómetros de ancho. Su longitud se cifra en miles de kilómetros. En invierno sopla sobre la zona comprendida entre las latitudes de 30 a 35º; en verano entre los paralelos 40 y 45º. El chorro será más rápido en tanto más lejos se halle del polo, lo que, por lo general,. ocurre durante el invierno.

La observación, localización y estudio de este tipo de corrientes presentan un interés considerable para la previsión del tiempo. También tiene importantes consecuencias prácticas para la navegación aérea: Los aviones que vuelan en el seno de una corriente en chorro y en la misma dirección economizan combustible al beneficiarse de la velocidad de la masa de aire. Los pilotos deben cerciorarse, por el contrario, antes de emprender un vuelo, de que no encontrarán en su ruta un jet stream que sople en contra, pues además de aumentar considerablemente el consumo de combustible podría tener graves consecuencias, como un accidente, aunque hay que tener en cuenta que ello sería muy difícil ya que el efecto de la enorme velocidad del viento se ve compensado en gran parte por lo tenue y poco denso del aire a gran altura. A mayor velocidad, el jet stream tiene una trayectoria más lineal, y tiende a curvarse a bajas velocidades. Sucede entonces que, si la curvatura es muy grande, se desgaja una parte de la corriente llamándose a este fenómeno gota fría.

Vuelos de Tokyo a Los Angeles utilizando el Jet Stream (Fuente: Wikipedia).

MAPAS DEL TIEMPO ( I )

Los signos de los mapas.

Tal y como sucede en los mapas que todos conocemos (topográficos, de carreteras, turísticos, etc.) en los que los accidentes geográficos, las poblaciones o cualquier otro punto de interés vienen señalados por una serie de dibujos (signos convencionales), en los mapas del tiempo también ocurre lo mismo. Sin embargo en éstos últimos, estas referencias reciben el nombre de configuraciones isobáricas .

Los campos de presión presentan series bastante complejas como resultado de la combinación de cierto número de configuraciones simples que se presentan a menudo en los mapas a nivel del mar. Los diagramas que vamos a ver a continuación son casos y ejemplos relativamente simétricos para simplificar las figuras. A cada una de estas representaciones simples se les denomina a veces sistemas isobáricos y todos ellos están asociados a ciertas características del tiempo.

Anticiclones y borrascas

Se denomina anticiclón a una región de presiones relativamente altas. La presión atmosférica máxima está siempre situada en el centro, el cual está rodeado por uno o varias isobaras cerradas. En las zonas próximas al centro del anticiclón el tiempo es generalmente bueno y los vientos allí son débiles. En el hemisferio norte, la circulación del aire alrededor de las altas presiones tiene el mismo sentido que las agujas del reloj; en el hemisferio sur, el sentido es inverso.

Anticiclón y borrasca. Las flechas indican la dirección del viento en el hemisferio norte

 

El viento no sigue exactamente la línea de las isobaras, sino que tiende a desplazarse hacia el exterior. Ello se debe a la rotación de la tierra y esta característica recibe el nombre de Fuerza de Coriolis.

El máximo de estabilidad está situado cerca del centro del anticiclón. Si el aire es seco, el cielo puede estar despejado; y si los vientos son débiles o están en calma, es posible la formación del rocío, o de la escarcha en invierno. Cuando el aire es húmedo se forman nieblas y neblinas matinales; en ocasiones, con la presencia de un anticiclón muy potente y estable, ocurre también el fenómeno de la inversión térmica.

La inversión térmica se produce cuando en una capa de aire la temperatura aumenta con la altura. Normalmente, la temperatura de la atmósfera, en sus capas inferiores, disminuye con la altitud, pero cuando se enfría la superficie terrestre se produce una perturbación en la distribución de temperaturas, invirtiéndose el proceso. Con la inversión térmica suelen aparecer las nieblas de radiación, ya que hay mucha establidad (propiciada por un anticiclón) y ausencia de cambios turbulentos (viento en calma).

Las condiciones son bien diferentes cuanto más nos alejemos del centro del anticiclón: El viento es más fuerte y el aire menos estable. Entonces el tiempo depende fundamentalmente de las propiedades de la superficie subyacente, que actúan sobre la humedad y la estabilidad del aire.

Se llama borrasca o depresión, a una zona en la que la presión es relativamente baja. El centro de la borrasca es el punto en que la presión es mínima y está rodeado de una o varias isobaras cerradas. Cuanto más nos alejemos del centro, mayor es la presión.

Existe un tipo especial de borrasca llamada "borrasca térmica", la cual se debe a un calentamiento intenso del suelo continental. No están ligadas a frentes y, a menudo, este tipo de situaciones no representan más que una circulación del aire, ya que la humedad del mismo es insuficiente para que lleguen a producirse formaciones nubosas importantes.

Dorsal anticiclónica

Una cresta de altas presiones o dorsal  es una extensión alargada de altas presiones que parten de un anticiclón.

Se llama línea dorsal a la recta que une los puntos de las isobaras más alejadas del centro anticiclónico. A lo largo de éste eje la presión es más alta que los puntos situados a uno y otro lado del  mismo. El aire, en las dorsales, es también muy estable y las características que predominan en los anticiclones se encuentran también en las proximidades de las dorsales.

Vagüada

Una vagüada designa una configuración isobárica en la que, a partir de un centro depresionario (borrasca), las isobaras están más alejadas de ése centro que en las demás direcciones. La línea que une los puntos de las isobaras más alejadas del centro, se denomina eje de la vagüada. 

Las vagüadas están ligadas frecuentemente a los frentes, aunque tambien se pueden observar vagüadas sin ellos. En este caso se trata de regiones donde la presión es relativamente baja y en donde la convergencia y ascendencia del aire provocan a menudo la formación de nubes y mal tiempo.

Collado

Un collado es la región que separa al mismo tiempo dos depresiones y dos anticiclones. El centro del collado está situado en la intersección del eje de la vagüada y el eje de una dorsal. El viento es allí muy débil y de dirección variable.

Las condiciones meteorológicas en un collado dependen sobre todo de las características de la masa de aire que se encuentre en él. Frecuentemente la variación diurna de la temperatura ejerce en él una notable influencia.

Baja secundaria

Otra configuración isobárica compleja resulta de la formación de otra depresión en la proximidad de una depresión primaria preexistente, o de una combinación con ésta. Se la conoce con el nombre de depresión secundaria y forma parte, por lo general, de la circulación establecida alrededor de la depresión principal, pero luego puede llegar a desarrollarse y convertirse a su vez en una depresión principal.

El tiempo, generalmente, es muy similar al de la borrasca principal, pero pueden presentarse episodios de fuertes aguaceros.

Frentes

Un frente es la zona de transición entre dos masas de aire. Uno de los factores que influyen en la densidad del aire es su temperatura y las masas de aire separadas por un frente tienen, por lo general, temperaturas diferentes.

Cuando un frente se desplaza hacia el aire caliente (el aire frio reemplaza al aire caliente) se denomina Frente frío. En un mapa sinóptico se le representa por una línea con una especie de triángulos pequeños cuya base es ésa línea y cuyos vértices señalan la dirección del movimiento (hacia dónde se dirige)..

Cuando es el aire caliente el que se desplaza hacia el aire frio, la denominación de la figura isobárica es Frente cálido y se representa por una línea de semicírculos que indican el sentido del movimiento.

De izquierda a derecha: Frente cálido, frente frio y frente estacionario. Las flechas indican el sentido del movimiento

Un frente que no se desplaza es un Frente estacionario. En este caso el viento sopla paralelamente a la zona frontal y no hay vagüada a lo largo del frente, que es paralelo a las isobaras. Se dibuja con semicírculos dirigidos hacia el aire frio y con triángulos hacia donde está el aire cálido. En la práctica éste tipo de frente también se mueve, por lo que también se le llama cuasiestacionario.

En el transcurso de la evolución normal de una perturbación, el frente frío tiende a alcanzar al frente cálido. Cuando ambos se juntan se forma una oclusión y el sector caliente es empujado cada vez a mayor altitud. Un frente ocluído se representa por una línea en la que se alternan semicírculos y triángulos dirigidos en el sentido del movimiento.

Curiosidades en meteorologia

Burbujas en charcos y lagunas

En ocasiones, al llover, se forman burbujas en los charcos y lagunas al chocar las gotas de agua de lluvia con la superficie del agua. Según la tradición popular ello significa que seguirá lloviendo o que volverá a llover tras un intervalo.

Este fenómeno se explica de la siguiente forma: La lluvia es un producto de la condensación del vapor de agua que se encuentra en la atmósfera. Cuando las gotas son lo suficientemente grandes, ya no pueden sostenerse en el aire y caen a la superficie atraídas por la gravedad de la tierra. En su recorrido disuelven las partículas gaseosas que encuentran, es decir, partículas de los gases que forman la atmósfera terrestre (nitrógeno, oxígeno, argón, neón, etc.). Dichas partículas quedan incorporadas a la gota, por decirlo así. Al llegar las gotas de lluvia al suelo o a un charco de agua, que están, por supuesto, a una temperatura mayor, aquéllas se calientan y desprenden los gases que habían disuelto. Ello da lugar, por lo que al agua respecta, a esas burbujas tan curiosas que las gentes del campo observan tan a menudo. Cuanto mayor es la diferencia de temperatura entre las gotas y el agua del suelo, más burbujas se producen.

Las gotas de lluvia al caer sobre los charcos forman pequeñas burbujas cuando se dan las condiciones apropiadas

Dicho proceso obedece a la llamada Ley de Chatellier, según la cual la solubilidad de los gases en los líquidos es inversamente porporcional a la temperatura; o sea, cuanto más frio es un líquido, más cantidad de gas hierve. Si en ocasiones se producen muchas burbujas, significa que las gotas que caen están mucho más frias que el agua de los charcos, por lo que es indicio de que continuará el proceso de condensación en las alturas y, por tanto, la producción de más lluvia. Ello justifica la creencia popular de que muchas burbujas en un charco o laguna indican que seguirá lloviendo.

Qué foma tienen las gotas de lluvia

La creencia popular representa a las gotas de lluvia en forma de una lágrima, pero lo cierto es que muy pocas veces adoptan esta figura, salvo cuando chocan sobre alguna superficie (el suelo, o una ventana). En muchos lugares (libros para niños, carteles publicitarios o incluso en los mapas del tiempo de la televisión) se representan a las gotas de lluvia parecidas a las de una lágrima.

Las gotas que se desprenden de alguna superficie, como la de estas hojas, pueden llegar a tener la forma de una lágrima, pero generalmente no es lo habitual cuando proceden de las nubes.

Las gotas de lluvia más pequeñas suelen tener un diámetro de algo menos de 1 mm y son esféricas. Las más grandes adoptan la forma de una alubia y si son aún mayores (unos 4,5 ó 5 mm) pierden rápidamente esa esfericidad, adoptando una forma parecida a un parapente o a un paracaídas. Muchas veces llegan a romperse dando lugar a gotas más pequeñas.

Distorsión de las gotas de agua

Este cambio de forma se explica por la tensión de dos fuerzas que se contraponen entre sí: La del agua superficial y la presión del aire que empuja la base de la gota hacia arriba cuando cae de la nube, haciendo que ésta se abombe un poco por su base. Si la gota es pequeña, gana la tensión superficial del agua y por ello toma la forma de una esfera. Si el diámetro de la gota es mayor, aumenta la velocidad a la que cae de la nube dando como resultado que la gota se aplane y se forme una depresión en su base debido a ala presión del aire que tiene debajo. En ocasiones es mayor la fuerza de la presión del aire, lo que hace que la gota de lluvia se rompa en gotas más pequeñas, precisamente por el lugar donde comenzó esa deformación.

Diferentes tamaños de gotas de lluvia y la deformación por efecto de la presión del aire al caer

Y más cosas...

El noroeste de los Estados Unidos, desde Nueva York hasta Boston y la región de los grandes lagos, pertenecen a la zona climática templada donde predominan los vientos del oeste. Pero es precisamente éste viento el que arrastra constantemente el aire continental seco que procede de las frias latitudes del Polo Norte, lo que hace que ésta región sea el lugar del mundo en padecer las más intensas y frecuentes olas de frio.

La región namibia de Etosha, conocida como el lugar del agua seca, sufre condiciones climáticas tan extremas que le ha valido el nombre de "la sartén de Africa".

La precipitación diaria máxima conocida en España es de 817 mm, que se recogieron el 3 de noviembre de 1987 en la localidad valenciana de Oliva. En cambio, la precipitación mensual máxima es de 1518,9 mm, que correspondieron al mes de diciembre de 1958 en la Sierra de Grazalema (Cádiz).

Las regiones del planeta más afectadas por frecuentes inundaciones son la cuenca baja del rio Ganges, en Bangladesh, y el fértil valle del rio Chang Jiang, en China, donde millones de habitantes padecen sus consecuencias. En el añao 1970, tras los efectos de los desvastadores ciclones que azotaron la India y Bangladesh, perecieron al menos 300.000 personas.

Diversas zonas de Africa, especialmente Etiopía, Mauritania y Cabo Verde, padecen los más largos ciclos de sequía debido a la alteración del régimen de lluvias.

La mayor evaporación que se conoce en el mundo se registra en la ciudad de Boussoukou, en el Chad, con 7720 mm de promedio al año. No es de extrañar, por tanto, la desaparición del lago Chad que en 1992 tenía una superficie de 220 kilómetros cuadrados, de los 25400 que tenía en 1966. Si bien en los peores momentos de la sequía en la región norte del Sahel, la superficie del lago se quedó en 1300 kilómetros cuadrados.

Al monzón (del árabe, estación y por derivación, estación lluviosa), se la considera como la mayor brisa marina del mundo. Para la India, el monzón no representa sólo la lluvia, es el Dios de la Vida.

Los mares que bordean el continente antártico son los más tempestuosos del mundo. En sus costas, en la Tierra Adelie, se han registrado vientos de 320 km/hora.

La tromba marina más alta que se conoce fué de 1528 metros, con un diámetro de 3 metros. Se observó el 16 de mayo de 1898, frente a las costas de Edén, en Nueva Gales del Sur (Australia).

En los lugares donde la atmósfera está muy clara y seca y por tanto libre de nubes como ocurre en algunas zonas de Hawai, sobre el monte Mauna-Loa, se llega a captar hasta un 85% de la radiación directa del sol (cuando lo normal es que sea un 34%). En cambio, donde menor es la intensidad de la radiación sobre la superficie terrestre (exceptuando los polos) es debajo de los bosques tropicales lluviosos de la zona ecuatorial del planeta que aún permanecen vírgenes, pues sólo se recibe bajo la espesa capa vegetal un 2% de dicha radiación.

Los habitantes de las tierras altas escocesas (Highlands) dicen que en su país "el tiempo cambia once veces al día", lo cual supone, además de una sensacional marca, todo un reto para los meteorólogos ya que por más que lo intentan, el tiempo allí (y en todas las Islas Británicas), continúa siendo de lo más impredecible. Y eso a pesar de que los ingleses tienen fama de pasarse la mayor parte del día hablando del tiempo atmosférico, pues como muy bien reflejó en una de sus obras inmortales el novelista francés Julio Verne "cuando no se sabe qué decir se habla del tiempo que ha hecho o del que hará. Tema inagotable al alcance de todos los inteligentes".

Notarios del tiempo

Estar atentos a las condiciones tan variables del tiempo, anotar y dejar constancia de lo que ven y comunicar las observaciones es, en resumen, el cometido de los observadores meteorológicos, funcionarios que dependen de la Agencia Estatal de Meteorología.

En meteorología la observación es una labor primordial y metódica, quizá una de las más importantes, que consiste en la evaluación de uno o más elementos meteorológicos (temperatura, viento, presión, tipos de nubes, etc.) que describen el estado de la atmósfera por encima de la superficie terrestre. Un observador es la persona autorizada oficialmente para registrar y transmitir estos datos meteorológicos. En todas las observaciones están siempre presentes los elementos de aplicación en meteorología, sus leyes y las normas específicas de la Organización Meteorológica MUndial (OMM).

La observación meteorológica consta de dos apartados principales: Uno de ellos, subjetivo, personal, fruto de la experiencia y de los conocimientos del observador; otra instrumental, más técnica, que se realiza con la ayuda de los equipos de medida y registro, y en donde deben incluirse todas las correcciones y cálculos apropiados. Asi pues, el resultado de una observación está formado por la descripción e interpretación de los agentes atmosféricos y por los valores numéricos de los parámetros leídos.

Sin embargo hay que distinguir entre varios tipos de observaciones. Así, las que se realizan con el objetivo de facilitar información a los centros principales (Grupos de Previsión y Vigilancia, Centros Meteorológicos, etc), que se denomina sinóptica. Estas se realizan durante las veinticuatro horas en los 365 días del año, en períodos de tres horas, agrupadas en observaciones principales ( a las 00, 06, 12 y 18 horas según el meridiano de Greenwich, o GMT) y las intermedias ( a 03, 09, 15 y 21 horas GMT). A pesar de ello estas observaciones no son suficientes para el desarrollo de otros campos en los que la meteorologia también está presente (aeronáutica, agrícola, marítima, climatológico o hidrológica); en cada una de ellas se recogen datos específicos propios de cada rama y, en algunos casos pueden coincidir varios tipos de observaciones distintas en una hora determinada (como en las observaciones sinópticas, climatológicas, agrícolas o aeronáuticas).

Realizando una observación en la garita meteorológica

  

Un buen observador es el apoyo esencial para el meteorológo, que es quien interpreta los datos y, en base a ellos, realiza y diseña los mapas del tiempo y efectúa las predicciones con la información que le llega de los diferentes observatorios.

El trabajo del observador comienza en primer lugar con la comprobación de los sistemas de comunicación. Su buen funcionamiento le permitirá transmitir las observaciones que realice y que éstas puedan ser consultadas en cualquier parte del mundo de forma inmediata.

Una observación propiamente dicha comienza diez minutos antes de la hora establecida. En función de ésa hora, es decir, si la observación a realizar es principal o intermedia, deberán incluirse más o menos variables respectivamente. La temperatura, humedad del aire, velocidad y dirección del viento, estado del cielo, visibilidad y nubosidad, etc, son siempre elementos esenciales de cualquier observación. A éstos se le añaden, en función de la hora, otros parámetros como temperaturas extremas, precipitación, temperaturas del subsuelo o recorrido del viento. Por norma general el último dato a recoger, justo a la hora en punto de la observación, es el de la presión atmosférica.

Precipitación que cae sobre el mar desde el Observatorio Meteorológico de Igueldo (San Sebastián - Guipúzcoa)

Una vez recogidos los datos necesarios y tras haber realizado algunos cálculos y correcciones, las observaciones se transcriben al cuaderno de observaciones. Después es necesario codificarlas según unas normas internacionales para que puedan ser transmitidas por medio de una clave: El SYNOP.

Este código, formado por una serie de números distribuídos en grupos de cinco cifras,  se hace de forma automática. Pero el observador debe saber lo que va a transmitir; primero, para no dar lugar a errores de cifrado y, en segundo lugar, para leer lo que otros observatorios han transmitido y en el caso de fallos del programa debe saber confeccionar un SYNOP manualmente. Tras la comprobación, el parte es enviado al Sistema de Conmutación de Mensajes (SCM) de AEMET, en Madrid. Pasados unos pocos minutos el SYNOP ya puede ser visto y leído en cualquier observatorio del mundo.

La labor del observador no sólo se limita a registrar las variables atmosféricas. Entre otras cosas debe vigilar el buen funcionamiento de los equipos, saber calibrar los aparatos, sustituir los elementos que presentan algún tipo de problemas o que se deterioran y en general, hacerse cargo de un mínimo mantenimiento y limpieza de los sensores.

Otros grupos de observadores son los destinados en los aeródromos, Las Oficinas Meteorológicas de Aeropuerto (OMA,s) suministran a la aeronáutica una información vital para la seguridad de las maniobras de las aeronaves (despegues o aterrizajes, desplazamientos en la plataforma, etc.) y  la vigilancia atmosférica del entorno del aeropuerto. Tan importante es su cometido que en función de las observaciones recogidas, es posible que los aviones lleguen a despegar o a aterrizar o no puedan hacerlo.

Equipos automáticos en una oficina meteorológica de aeródromo (OMA). Noaín, Pamplona (Navarra)

 Los partes meteorológicos para la aviación llevan otro formato distinto: La clave METAR. En ésta, junto a otras variables, los valores de presión (QNH), visibilidad horizontal y altura de la capa de nubes son quizá los más importantes. Tanto es así que cada media hora se cifra y transmite un parte aeronáutico que puede ir acompañado (o no) de otros elementos importantes dependiendo de las condiciones meteoroloógicas  (SNOWTAN, WIND SHEAR ó NOSIG). Los pronósticos de aeródromo se denominan TAF,s y pueden ser transmitidos  como anexos en la emisión de un METAR.

En estos tiempos en los que la tecnología se ha abierto paso en muchos ámbitos de nuestra vida, las máquinas intentan desplazar al hombre. A los observadores les ocurre lo mismo y en varios lugares han sido sustituídos por equipos sofisticadísimos que miden y calculan muchas variables. Sin embargo cuando estos sistemas fallan, los datos pueden llegar a perderse originando lagunas importantes. La observación manual es más cara, pero tiene la contrapatida de ser muchísimo más fiable. Las máquinas deberían facilitar el trabajo al hombre, nunca desplazarle; y los notarios del tiempo jamás deberían desaparecer de la meteorología.

Observatorio Meteorológico y Marítimo de Igueldo (San Sebastián - Guipúzcoa)