Ciclones tropicales o huracanes, sus bandas lluviosas y sus efectos
Ciclón tropical es un término meteorológico usado para referirse a un sistema tormentoso caracterizado por una circulación cerrada alrededor de un centro de baja presión y que produce fuertes vientos y abundante lluvia. Los ciclones tropicales extraen su energía de la condensación de aire húmedo, produciendo fuertes vientos. Se distinguen de otras tormentas ciclónicas, como las bajas polares, por el mecanismo de calor que las alimenta, que las convierte en sistemas tormentosos de "núcleo cálido". Dependiendo de su fuerza y localización, un ciclón tropical puede llamarse depresión tropical, tormenta tropical, huracán, tifón (especialmente en las Islas Filipinas y China) o simplemente ciclón.
Su nombre se deriva de los trópicos y su naturaleza ciclónica. El término "tropical" se refiere tanto al origen geográfico de estos sistemas, que se forman casi exclusivamente en las regiones intertropicales del planeta, como a su formación en masas de aire tropical de origen marino. El término "ciclón" se refiere a la naturaleza ciclónica de las tormentas, con una rotación en el sentido contrario al de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur.
Los ciclones tropicales pueden producir vientos, olas grandes, tornados, lluvias torrenciales (que pueden producir inundaciones y corrimientos de tierra) y también pueden provocar marejadas ciclónicas en áreas costeras. Se desarrollan sobre extensas superficies de agua cálida y pierden su fuerza cuando penetran en tierra. Esa es una de las razones por la que las zonas costeras son dañadas de forma significativa por los ciclones tropicales, mientras que las regiones interiores están relativamente a salvo de recibir fuertes vientos. Sin embargo, las fuertes lluvias pueden producir inundaciones tierra adentro y las marejadas ciclónicas pueden producir inundaciones extensas a más de 40 km hacia el interior en llanuras litorales extensas y de pendiente escasa.
Aunque sus efectos en las poblaciones y barcos pueden ser catastróficos, los ciclones tropicales pueden reducir los efectos de una sequía. Además, transportan el calor de los trópicos a latitudes más templadas, lo que hace que sean un importante mecanismo de la circulación atmosférica global que mantiene en equilibrio la troposfera y mantiene relativamente estable y cálida la temperatura terrestre.
Muchos ciclones tropicales se forman cuando las condiciones atmosféricas alrededor de una débil perturbación en la atmósfera son favorables. A veces se forman cuando otros tipos de ciclones adquieren características tropicales. Los sistemas tropicales son conducidos por vientos direccionales hacia la troposfera; si las condiciones continúan siendo favorables, la perturbación tropical se intensifica y puede llegar a desarrollarse un ojo. En el otro extremo del abanico de posibilidades, si las condiciones alrededor del sistema se deterioran o el ciclón tropical toca tierra, el sistema se debilita y finalmente se disipa.
Bandas lluviosas
Todas las áreas de baja presión en superficie presentan una divergencia hacia arriba para formar una espiral nubosa de aire cálido que va ganando altura pero va perdiendo velocidad al expandirse. Debido a la rotación terrestre (que es el motor de lo que se conoce como efecto Coriolis) esta espiral ascendente gira en sentido anti horario en el hemisferio norte y horario en el hemisferio sur. Pero como las leyes físicas nos enseñan que a toda acción se opone una reacción de la misma intensidad pero de sentido contrario, la divergencia en altura de un ciclón tropical produce una convergencia en profundidad hacia la parte central del mismo que llega a la superficie con la máxima velocidad de giro al disminuir el radio de giro y concentrarse en un área reducida. Se trata del mismo proceso de aceleración que se produciría en un tobogán de las proporciones tan enormes de un ciclón tropical: el aire cálido de la banda nubosa ascendente forma una banda nubosa con el borde exterior situado a mayor altura que el interior. Así, los vientos que ascienden en las capas altas de un ciclón tropical se alejan del centro de la tormenta, pero empujan al aire frío localizado por encima de dicha banda nubosa hacia el centro del área ciclónica descendiendo por su mayor peso (aire frío más pesado) con una velocidad siempre creciente al reducirse su radio de giro con dicho descenso. En resumen, el modelo del proceso de formación de un ciclón es relativamente sencillo: se trata de dos espirales de rotación, una nubosa ascendente que se extiende hacia arriba y una superpuesta a la ascendente que desciende y se contrae hacia el centro. Lo que sucede es que la espiral descendente, como está formada por aire frío más pesado, no presenta nubes, intercalándose entre dos espirales ascendentes sucesivas. Cuando la espiral descendente llega al suelo en un tornado, se puede fotografiar desde el lado de mayor presión que es el que tiene menor nubosidad.
Para que los ciclones tropicales tengan esta característica de la producción de bandas de lluvia, es necesario que no exista una cizalladura vertical para mantener el núcleo cálido del centro de la tormenta.
Ojo y zona interna
Un ciclón tropical presenta un área de aire que circula en sentido descendente en el centro del mismo; si el área es lo suficientemente fuerte se puede desarrollar lo que se llama "ojo". Normalmente, en el ojo la temperatura es cálida y éste se encuentra libre de nubes (sin embargo, el mar puede ser extremadamente violento). En el ojo del ciclón se registran las temperaturas más frías en superficie y las más cálidas en altura. Normalmente el ojo es de forma circular y puede variar desde los 3 a los 370 kilómetros de diámetro. En ocasiones, los ciclones tropicales maduros e intensos pueden presentar una curvatura hacia el interior en la parte superior de la pared del ojo, tomando un aspecto parecido al de un estadio de fútbol, por lo que a veces a este fenómeno se le denomina "efecto estadio".
Hay otros elementos que o bien rodean o bien cubren el ciclón. La nubosidad central densa (Central Dense Overcast, CDO) es un área de densa actividad tormentosa cerca del centro del ciclón tropical; en ciclones débiles, la nubosidad central densa cubre el centro de circulación completamente, resultando en un ojo no visible. Contiene la pared del ojo y el ojo en sí mismo. El huracán clásico contiene una nubosidad central densa simétrica, lo cual significa que es perfectamente circular y redondo en todos sus lados.
La pared del ojo es una banda alrededor del ojo donde los vientos alcanzan las mayores velocidades, las nubes alcanzan la mayor altura y la precipitación es más intensa. El daño más grave debido a fuertes vientos ocurre mientras la pared del ojo de un huracán pasa sobre tierra. En los ciclones tropicales intensos hay un ciclo de reemplazo de la pared del ojo. Cuando los ciclones alcanzan un pico de intensidad, normalmente tienen una pared del ojo y un radio de las ráfagas de viento que contraen a un tamaño muy pequeño, alrededor de 10 o 25 kilómetros. Las bandas de lluvia externas se pueden organizar en un anillo de tormentas externo que se mueve lentamente hacia el interior y que roba la pared del ojo para captar su humedad y momento angular. Cuando la pared del ojo interno se debilita, el ciclón tropical también se debilita, los vientos más fuertes se debilitan y la presión en el centro aumenta. Al final del ciclo la pared del ojo externo reemplaza al interno completamente. La tormenta puede ser de la misma intensidad o incluso mayor una vez que el ciclo de reemplazo ha terminado. La tormenta vuelve a extenderse de nuevo y se forma un nuevo anillo externo para la nueva sustitución de la pared del ojo.
Efectos
Un ciclón tropical maduro puede expulsar calor a razón de hasta 6x1014 vatios. Los ciclones tropicales en el mar abierto causan grandes olas, lluvias torrenciales y fuertes vientos, rompiendo la navegación internacional y, en ocasiones, hundiendo barcos. Sin embargo, los efectos más devastadores de un ciclón tropical ocurren cuando cruzan las líneas costeras, haciendo entrada en tierra. Un ciclón tropical moviéndose sobre tierra puede hacer daño directo de cuatro maneras:
Fuertes vientos - El viento de fuerza de huracán puede dañar o destruir vehículos, edificios, puentes, etc. También puede convertir desperdicios en proyectiles voladores, haciendo el exterior mucho más peligroso.
Marejada ciclónica - Los ciclones tropicales causan un aumento en el nivel del mar, que puede inundar comunidades costeras, Éste es el peor efecto, ya que históricamente los ciclones se cobran un 80% de sus víctimas cuando golpean en las costas por primera vez.
Lluvias torrenciales - La actividad tormentosa en un ciclón tropical puede causar intensas precipitaciones. Los ríos y corrientes se desbordan, no se puede circular en carretera y pueden ocurrir deslizamientos de tierra. Las áreas en tierra pueden ser particularmente vulnerables a inundaciones de agua dulce, si los residentes no se preparan adecuadamente. La Climatología de Precipitaciones de Ciclón Tropical muestra algunos récords conocidos, país por país.
Actividad de tornados - La amplia rotación de un huracán crea tornados frecuentemente. Los tornados también pueden ser producto de mesovórtices en la pared del ojo que persistan hasta la entrada en tierra. Aunque estos tornados no son tan fuertes como los no tropicales, pueden causar tremendos daños igualmente.
Frecuentemente, los efectos secundarios de un ciclón tropical son igualmente dañinos. Éstos incluyen:
Enfermedades - El ambiente húmedo después del paso de un ciclón tropical, combinado con la destrucción de instalaciones sanitarias y un clima tropical húmedo puede inducir epidemias que se siguen cobrando vidas tiempo después de que la tormenta haya pasado. Una de las lesiones más comunes post-huracán es pisar un clavo en los escombros causados por la tormenta, que conducen al riesgo de contraer el tétanos u otra infección. Las infecciones de cortes y contusiones pueden amplificarse notablemente vadeando aguas residuales contaminadas. Las grandes superficies cubiertas de agua por una inundación también contribuyen a contraer enfermedades transportadas por mosquitos. Así mismo, el ambiente húmedo contribuye a la proliferación de bacterias patógenas y virus, causantes de diversas enfermedades infecto-contagiosas.
Cortes de energía - Los ciclones tropicales normalmente dejan a decenas o cientos de miles de personas (ocasionalmente millones si el área urbana afectada es muy grande) sin energía eléctrica, impidiendo comunicaciones vitales y obstaculizando los trabajos de rescate.
Dificultades de transporte - Los ciclones tropicales pueden destruir frecuentemente puentes clave, pasos superiores, y carreteras, complicando las tareas de transportar comida, agua potable y medicinas a las áreas que lo necesitan.
Efectos beneficiosos de los ciclones tropicales
Aunque los ciclones pueden causar una gran cantidad de pérdidas humanas y materiales, pueden ser determinantes en los regímenes de precipitación de los lugares en los que impactan, y llevar lluvias muy necesarias a zonas que de otro modo serían desérticas. Los huracanes que se forman en el Pacífico Norte este, habitualmente aportan humedad a la región sudeste de Estados Unidos y partes de México. Japón recibe más de la mitad de sus precipitaciones anuales directamente de los tifones. El Huracán Camille evitó condiciones de sequía y terminó con el déficit de agua en gran parte de su recorrido.
Adicionalmente, la destrucción causada por Camille en la costa del Golfo estimuló el redesarrollo, incrementando sensiblemente el valor de la propiedad local. Por otro lado, el personal oficial encargado de responder en situaciones de catástrofe, aseguran que el redesarrollo motiva a la gente a vivir en lugares que son claramente peligrosas en futuras tormentas. El Huracán Katrina es el ejemplo más obvio, ya que devastó la región que había sido revitalizada por Camile. Por supuesto, muchos residentes y negociantes han relocalizado sus negocios tierra adentro, lejos de la amenaza de futuros huracanes.
Los huracanes también ayudan a mantener el balance global de calor, desplazando calor y aire húmedo tropical a las latitudes medias y regiones polares. James Lovelock también ha realizado la hipótesis por la que, aumentando los nutrientes de la flora marina a los niveles de más cercanos a la superficie del océano, incrementarían también la actividad biológica en áreas donde la vida sería difícil por la pérdida de nutrientes según la profundidad del océano.
En el mar, los ciclones tropicales pueden revolver el agua, dejando una estela fresca a su paso, lo que provoca que la región sea menos favorable para un subsecuente ciclón tropical. En raras ocasiones, los ciclones tropicales pueden hacer lo contrario. En 2005, el Huracán Dennis arrastró agua cálida a su paso, contribuyendo a la formación del Huracán Emily, siendo así el primer precedente de formación de un huracán que posteriormente alcanzaría Categoría 5.
Su nombre se deriva de los trópicos y su naturaleza ciclónica. El término "tropical" se refiere tanto al origen geográfico de estos sistemas, que se forman casi exclusivamente en las regiones intertropicales del planeta, como a su formación en masas de aire tropical de origen marino. El término "ciclón" se refiere a la naturaleza ciclónica de las tormentas, con una rotación en el sentido contrario al de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur.
Los ciclones tropicales pueden producir vientos, olas grandes, tornados, lluvias torrenciales (que pueden producir inundaciones y corrimientos de tierra) y también pueden provocar marejadas ciclónicas en áreas costeras. Se desarrollan sobre extensas superficies de agua cálida y pierden su fuerza cuando penetran en tierra. Esa es una de las razones por la que las zonas costeras son dañadas de forma significativa por los ciclones tropicales, mientras que las regiones interiores están relativamente a salvo de recibir fuertes vientos. Sin embargo, las fuertes lluvias pueden producir inundaciones tierra adentro y las marejadas ciclónicas pueden producir inundaciones extensas a más de 40 km hacia el interior en llanuras litorales extensas y de pendiente escasa.
Aunque sus efectos en las poblaciones y barcos pueden ser catastróficos, los ciclones tropicales pueden reducir los efectos de una sequía. Además, transportan el calor de los trópicos a latitudes más templadas, lo que hace que sean un importante mecanismo de la circulación atmosférica global que mantiene en equilibrio la troposfera y mantiene relativamente estable y cálida la temperatura terrestre.
Muchos ciclones tropicales se forman cuando las condiciones atmosféricas alrededor de una débil perturbación en la atmósfera son favorables. A veces se forman cuando otros tipos de ciclones adquieren características tropicales. Los sistemas tropicales son conducidos por vientos direccionales hacia la troposfera; si las condiciones continúan siendo favorables, la perturbación tropical se intensifica y puede llegar a desarrollarse un ojo. En el otro extremo del abanico de posibilidades, si las condiciones alrededor del sistema se deterioran o el ciclón tropical toca tierra, el sistema se debilita y finalmente se disipa.
Bandas lluviosas
Todas las áreas de baja presión en superficie presentan una divergencia hacia arriba para formar una espiral nubosa de aire cálido que va ganando altura pero va perdiendo velocidad al expandirse. Debido a la rotación terrestre (que es el motor de lo que se conoce como efecto Coriolis) esta espiral ascendente gira en sentido anti horario en el hemisferio norte y horario en el hemisferio sur. Pero como las leyes físicas nos enseñan que a toda acción se opone una reacción de la misma intensidad pero de sentido contrario, la divergencia en altura de un ciclón tropical produce una convergencia en profundidad hacia la parte central del mismo que llega a la superficie con la máxima velocidad de giro al disminuir el radio de giro y concentrarse en un área reducida. Se trata del mismo proceso de aceleración que se produciría en un tobogán de las proporciones tan enormes de un ciclón tropical: el aire cálido de la banda nubosa ascendente forma una banda nubosa con el borde exterior situado a mayor altura que el interior. Así, los vientos que ascienden en las capas altas de un ciclón tropical se alejan del centro de la tormenta, pero empujan al aire frío localizado por encima de dicha banda nubosa hacia el centro del área ciclónica descendiendo por su mayor peso (aire frío más pesado) con una velocidad siempre creciente al reducirse su radio de giro con dicho descenso. En resumen, el modelo del proceso de formación de un ciclón es relativamente sencillo: se trata de dos espirales de rotación, una nubosa ascendente que se extiende hacia arriba y una superpuesta a la ascendente que desciende y se contrae hacia el centro. Lo que sucede es que la espiral descendente, como está formada por aire frío más pesado, no presenta nubes, intercalándose entre dos espirales ascendentes sucesivas. Cuando la espiral descendente llega al suelo en un tornado, se puede fotografiar desde el lado de mayor presión que es el que tiene menor nubosidad.
Para que los ciclones tropicales tengan esta característica de la producción de bandas de lluvia, es necesario que no exista una cizalladura vertical para mantener el núcleo cálido del centro de la tormenta.
Ojo y zona interna
Un ciclón tropical presenta un área de aire que circula en sentido descendente en el centro del mismo; si el área es lo suficientemente fuerte se puede desarrollar lo que se llama "ojo". Normalmente, en el ojo la temperatura es cálida y éste se encuentra libre de nubes (sin embargo, el mar puede ser extremadamente violento). En el ojo del ciclón se registran las temperaturas más frías en superficie y las más cálidas en altura. Normalmente el ojo es de forma circular y puede variar desde los 3 a los 370 kilómetros de diámetro. En ocasiones, los ciclones tropicales maduros e intensos pueden presentar una curvatura hacia el interior en la parte superior de la pared del ojo, tomando un aspecto parecido al de un estadio de fútbol, por lo que a veces a este fenómeno se le denomina "efecto estadio".
Hay otros elementos que o bien rodean o bien cubren el ciclón. La nubosidad central densa (Central Dense Overcast, CDO) es un área de densa actividad tormentosa cerca del centro del ciclón tropical; en ciclones débiles, la nubosidad central densa cubre el centro de circulación completamente, resultando en un ojo no visible. Contiene la pared del ojo y el ojo en sí mismo. El huracán clásico contiene una nubosidad central densa simétrica, lo cual significa que es perfectamente circular y redondo en todos sus lados.
La pared del ojo es una banda alrededor del ojo donde los vientos alcanzan las mayores velocidades, las nubes alcanzan la mayor altura y la precipitación es más intensa. El daño más grave debido a fuertes vientos ocurre mientras la pared del ojo de un huracán pasa sobre tierra. En los ciclones tropicales intensos hay un ciclo de reemplazo de la pared del ojo. Cuando los ciclones alcanzan un pico de intensidad, normalmente tienen una pared del ojo y un radio de las ráfagas de viento que contraen a un tamaño muy pequeño, alrededor de 10 o 25 kilómetros. Las bandas de lluvia externas se pueden organizar en un anillo de tormentas externo que se mueve lentamente hacia el interior y que roba la pared del ojo para captar su humedad y momento angular. Cuando la pared del ojo interno se debilita, el ciclón tropical también se debilita, los vientos más fuertes se debilitan y la presión en el centro aumenta. Al final del ciclo la pared del ojo externo reemplaza al interno completamente. La tormenta puede ser de la misma intensidad o incluso mayor una vez que el ciclo de reemplazo ha terminado. La tormenta vuelve a extenderse de nuevo y se forma un nuevo anillo externo para la nueva sustitución de la pared del ojo.
Efectos
Un ciclón tropical maduro puede expulsar calor a razón de hasta 6x1014 vatios. Los ciclones tropicales en el mar abierto causan grandes olas, lluvias torrenciales y fuertes vientos, rompiendo la navegación internacional y, en ocasiones, hundiendo barcos. Sin embargo, los efectos más devastadores de un ciclón tropical ocurren cuando cruzan las líneas costeras, haciendo entrada en tierra. Un ciclón tropical moviéndose sobre tierra puede hacer daño directo de cuatro maneras:
Frecuentemente, los efectos secundarios de un ciclón tropical son igualmente dañinos. Éstos incluyen:
Efectos beneficiosos de los ciclones tropicales
Aunque los ciclones pueden causar una gran cantidad de pérdidas humanas y materiales, pueden ser determinantes en los regímenes de precipitación de los lugares en los que impactan, y llevar lluvias muy necesarias a zonas que de otro modo serían desérticas. Los huracanes que se forman en el Pacífico Norte este, habitualmente aportan humedad a la región sudeste de Estados Unidos y partes de México. Japón recibe más de la mitad de sus precipitaciones anuales directamente de los tifones. El Huracán Camille evitó condiciones de sequía y terminó con el déficit de agua en gran parte de su recorrido.
Adicionalmente, la destrucción causada por Camille en la costa del Golfo estimuló el redesarrollo, incrementando sensiblemente el valor de la propiedad local. Por otro lado, el personal oficial encargado de responder en situaciones de catástrofe, aseguran que el redesarrollo motiva a la gente a vivir en lugares que son claramente peligrosas en futuras tormentas. El Huracán Katrina es el ejemplo más obvio, ya que devastó la región que había sido revitalizada por Camile. Por supuesto, muchos residentes y negociantes han relocalizado sus negocios tierra adentro, lejos de la amenaza de futuros huracanes.
Los huracanes también ayudan a mantener el balance global de calor, desplazando calor y aire húmedo tropical a las latitudes medias y regiones polares. James Lovelock también ha realizado la hipótesis por la que, aumentando los nutrientes de la flora marina a los niveles de más cercanos a la superficie del océano, incrementarían también la actividad biológica en áreas donde la vida sería difícil por la pérdida de nutrientes según la profundidad del océano.
En el mar, los ciclones tropicales pueden revolver el agua, dejando una estela fresca a su paso, lo que provoca que la región sea menos favorable para un subsecuente ciclón tropical. En raras ocasiones, los ciclones tropicales pueden hacer lo contrario. En 2005, el Huracán Dennis arrastró agua cálida a su paso, contribuyendo a la formación del Huracán Emily, siendo así el primer precedente de formación de un huracán que posteriormente alcanzaría Categoría 5.
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