Al sobrevolar los ríos atmosféricos, los científicos buscan mejorar los pronósticos

El término “río atmosférico” puede sonar aireado y etéreo, pero estas poderosas tormentas húmedas de rápido movimiento pueden golpear tan fuerte como un tren de carga. Desde diciembre, el oeste de EE. UU. ha sido golpeado por ríos atmosféricos consecutivos, el último de los cuales inundó el estado el 15 de marzo y se prevé que otro golpee el estado la próxima semana. Estas poderosas corrientes de vapor de agua vienen con fuertes vientos, fuertes lluvias y fuertes nevadas, provocando inundaciones, deslizamientos de tierra y avalanchas.

A pesar de su gran tamaño, estas tormentas son sorprendentemente difíciles de ver. Una advertencia de una semana es lo mejor que pueden hacer los meteorólogos en este momento.

Un equipo de científicos está tratando de cambiar eso. Solo en los últimos meses, han volado más de tres docenas de misiones de reconocimiento hacia las tormentas. Lanzaron docenas de globos a lo alto de la estratosfera, cada uno con instrumentos para medir la temperatura, la humedad, la presión del aire y el viento. Y los científicos recopilaron una gran cantidad de datos y ejecutaron cientos de simulaciones por computadora para predecir cuándo llegará el próximo río atmosférico y qué tan intenso será.

El objetivo del esfuerzo, dice el equipo, es mejorar el pronóstico, dar a las personas en el camino de la tormenta más tiempo para prepararse para las inundaciones y, en última instancia, encontrar formas de administrar el agua en los meses más secos de la región.

Esa es una tarea difícil, especialmente durante el aluvión de tormentas aparentemente implacable de este año. “Hemos estado atascados aquí: diciembre, enero, febrero, marzo”, dice el meteorólogo Marty Ralph. “Ha sido una temporada larga y ocupada”.

Solo en diciembre y enero, nueve ríos atmosféricos azotaron el oeste de los Estados Unidos y Canadá implacablemente, arrojando lluvia y nieve sin precedentes en toda la región. Más de 121 mil millones de toneladas métricas de agua cayeron solo en California, según el Servicio Nacional de Información y Datos Satelitales de EE. UU.

Y es probable que esa tarea se vuelva aún más difícil dada la incertidumbre actual sobre cómo cambiará la intensidad y la frecuencia de los ríos atmosféricos a medida que el planeta continúa calentándose.

ríos en el cielo

Los ríos atmosféricos son bandas largas y estrechas de vapor de agua condensado, normalmente de unos 1.500 kilómetros de largo y 500 kilómetros de ancho (Número de serie: 11.02.11). Las corrientes se forman sobre las aguas cálidas del océano, a menudo en los trópicos, y serpentean por el cielo, transportando grandes cantidades de agua. Un solo río atmosférico puede transportar en promedio hasta 15 veces más agua en la desembocadura del río Mississippi. Cuando estas tormentas llegan a tierra, pueden liberar agua en forma de lluvia o nieve.

Si bien los ríos atmosféricos pueden traer agua muy necesaria a una región reseca, también son la causa “principal, casi única” de las inundaciones en la costa oeste de los EE. UU., dice Ralph.

En 2013, él y sus colegas establecieron el Centro para el Clima y el Agua Extremos en el Oeste, o CW3E, en la Institución Scripps de Oceanografía en La Jolla, California. Luego, el grupo creó el primer modelo meteorológico diseñado para predecir los ríos atmosféricos en la costa oeste de EE. UU. Este año el equipo también creó la escala de la intensidad del río de la atmósferaclasificando eventos por tamaño y cantidad de agua que transportan.

Para mejorar sus predicciones sobre la llegada a tierra y la intensidad, el equipo recopila datos de boyas oceánicas a la deriva, globos meteorológicos y aeronaves. El grupo incluso solicitó la ayuda de los cazadores de huracanes de la Fuerza Aérea de EE. UU., más conocidos por volar en el ojo de los ciclones tropicales de junio a noviembre, para realizar un reconocimiento aéreo (Número de serie: 18.05.12).

Los datos recopilados por los aviones llenan un importante vacío de información, dice Anna Wilson. Es una científica atmosférica de Scripps que también dirige la investigación de campo de CW3E. Los globos son los caballos de batalla del pronóstico del tiempo, pero se lanzan sobre tierra y “es importante ver qué sucede antes [an atmospheric river] llega a tierra”, dice Wilson.

Los satélites pueden proporcionar datos atmosféricos valiosos sobre el océano, pero normalmente no pueden ver a través de las nubes y las fuertes precipitaciones que caracterizan a los ríos atmosféricos. Y los ríos atmosféricos cuelgan bajos en la troposfera, la parte más baja de la atmósfera de la Tierra, lo que dificulta que los satélites los observen.

Durante cada vuelo, los aviones lanzan instrumentos llamados sondas de caída que recopilan la temperatura, la humedad, el viento y otros datos a medida que caen. Según Wilson, desde el 1 de noviembre, los cazadores han realizado 39 vuelos a ríos atmosféricos.

En el oeste de los Estados Unidos, los ríos atmosféricos generalmente llegan entre enero y marzo. Pero en realidad no es el comienzo de la temporada de ríos atmosféricos en esta región: los ríos atmosféricos llegan a tierra en el noroeste del Pacífico a principios de año, a fines del otoño. Una de esas tormentas devastó la región en noviembre de 2021, provocando una serie de inundaciones y deslizamientos de tierra mortales.

“Esa tormenta no solo afectó a la gente, sino también a la economía”, dice Ralph, provocando “una inundación de mil años que destruyó las líneas de ferrocarril justo en medio de un problema importante en la cadena de suministro”.

Después de este evento, CW3E y sus socios recibieron fondos para comenzar los vuelos de reconocimiento el 1 de noviembre, dos meses antes de que comenzaran esas misiones en el pasado.

¿Cómo afectará el cambio climático a los ríos atmosféricos?

Además de la dificultad de recopilar datos al pronosticar estas tormentas, también es difícil desentrañar los muchos factores que las alimentan, desde las cálidas aguas tropicales hasta los patrones climáticos a gran escala como El Niño Oscilación del Sur. También se desconoce cómo afectará el calentamiento global a estas tormentas, dice Ralph.

“Hay que tener en cuenta que el combustible del río atmosférico es el vapor de agua. Es empujado por el viento creado por el gradiente de temperatura entre los polos y el ecuador”, dice.

Los ríos atmosféricos también se asocian a menudo con ciclones extratropicales, tormentas de latitudes medias formadas por la colisión de masas de agua fría y cálida. Dichos ciclones pueden interactuar con el río atmosférico, posiblemente arrastrándolo. Uno de estos “ciclones bomba” de formación rápida ayudó a alimentar el río atmosférico que inundó California en enero.

Mapa que ilustra un río atmosférico que se arremolina alrededor del aire seco frente a la costa oeste de los Estados Unidos.  El
Un río atmosférico rico en vapor de agua (azul oscuro-verde) se arremolina alrededor del aire más seco (marrón) a medida que fluye hacia la costa oeste de EE. UU. el 4 de enero. La tormenta trajo fuertes vientos y lluvias torrenciales, y provocó inundaciones y líneas eléctricas caídas. Los colores más azules indican más vapor de agua por área atmosférica.Lauren Dauphin/Observatorio de la Tierra de la NASAUn río atmosférico rico en vapor de agua (azul oscuro-verde) se arremolina alrededor del aire más seco (marrón) a medida que fluye hacia la costa oeste de EE. UU. el 4 de enero. La tormenta trajo fuertes vientos y lluvias torrenciales, y provocó inundaciones y líneas eléctricas caídas. Los colores más azules indican más vapor de agua por área atmosférica.Lauren Dauphin/Observatorio de la Tierra de la NASA

El calentamiento global puede tener dos posibles efectos compensatorios en los ríos atmosféricos: el aire más cálido puede contener más vapor de agua, lo que significa más combustible para las tormentas. Pero los polos también se calientan más rápido que las regiones ecuatoriales, lo que reduce la diferencia de temperatura entre las regiones y esto puede debilitar los vientos.

“Pero descubrimos que incluso con este gradiente reducido, todavía se pueden formar ciclones”, dice Ralph. Y estas tormentas son alimentadas por el aumento del vapor de agua. Esto, dijo, podría significar ríos atmosféricos más grandes y duraderos en el futuro.

Algunos estudios muestran que el cambio climático no necesariamente aumentará la cantidad de ríos atmosféricos, pero puede aumentar su variabilidad, dice Wilson. “Es posible que tengamos cambios más frecuentes entre estaciones muy, muy, muy húmedas y estaciones muy, muy, muy secas”. Un clima más cálido en general puede significar que el agua se absorbe del suelo más rápidamente.

Es probable que este escenario de vaivén haga que la gestión del agua sea un desafío aún más difícil en el oeste de los Estados Unidos, donde los ríos atmosféricos ya son tanto una bendición como una maldición. Aún así, “tenemos muchas esperanzas”, dice Wilson, de que los datos finalmente ayudarán con la compleja gestión de los recursos hídricos de la región, como dar a los planificadores tiempo suficiente para liberar agua de forma segura de los embalses antes de que se inunden.

Los eventos también proporcionan casi la mitad de las precipitaciones anuales de la región, trayendo el agua que tanto se necesita a las tierras resecas y cubriendo la capa de nieve en las altas montañas, otra reserva de agua dulce. Las tormentas de este año “hicieron mucho para restaurar la sequía del paisaje”, dice Ralph, “reverdeciendo” el paisaje y llenando muchos cuerpos de agua más pequeños.

Pero “la sequía es algo complicado”, dice Ralph (Número de serie: 16/04/20). Los niveles de agua históricamente bajos en grandes embalses en el oeste, como el lago Powell y el lago Mead, no se están recuperando tan rápido. “Se necesitarán más años húmedos como este para recuperarse”.

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