Una recopilación de tweets sobre el frente

Como no tengo mucho tiempo como para hacer un post real, y he escrito algunas ideas sobre el desarrollo de un sistema frontal que está afectando Chile por estos días en mi cuenta de twitter, voy a hacer un vil copy-paste.

Lo hago como medida de respaldo de las ideas que tuve/tengo y como forma de proponer una discusión para quien quiera.

Las imágenes originales están en mi cuenta @meteodiego, y acá están expuestas en orden cronológico.

Vamos…

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De dónde viene el agua que llueve?

Por Roberto Rondanelli y Diego Campos

Siguiendo con nuestra serie de post (Post 1, Post 2) sobre el evento de precipitaciones que afectará a Chile centro-norte, esta vez es la oportunidad de Roberto de discutir sobre uno de los aspectos más importantes para que llueva: que exista una fuente de agua para la precipitación.

La precipitación de los sistemas de mal tiempo en Chile, y en particular en el Norte de Chile, dependen críticamente del transporte de vapor de agua desde zonas lejanas, cientos a miles de kilómetros. El océano frente a la costa de Chile y Perú es demasiado frío como para sostener grandes cantidades de vapor de agua que son necesarias para producir montos de precipitación apreciables. Es así como, durante el último tiempo, un nuevo foco de la comunidad meteorológica es mirar el destino de estos “ríos atmosféricos” pues se trata del transporte de grandes cantidades de agua en la atmósfera.

El sistema que esperamos afecte con precipitaciones extremas a las regiones de Atacama y Coquimbo poseerá al parecer, tres distintas fuentes de vapor de agua. Veamos la siguiente imagen.
twp19UTCil

Figura 1: Agua precipitable total (mm) desde satélites de microondas, 9 de mayo 19 UTC (16 hora local)

La imagen actual (al momento de ser escrito este post) de este campo muestra un gran río atmosférico desprendiéndose de la zona tropical cercana a los 150 W y 15 S. Este río atmosférico, que parece dirigirse directamente hacia Antártica, tomará una dirección más paralela a un circulo de latitud y alimentará al frente frío que se observa en la última imagen de vapor de agua. El gráfico muestra la cantidad de agua que existe en total en la columna en unidades de milímetros. Esta agua atmosférica es procesada en los sistemas de mal tiempo, en donde el ascenso ocurre de manera natural, o en su choque con la cordillera de los Andes, forzada por el ascenso orográfico.
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Figura 2: Agua precipitable total (mm) desde satélites de microondas, 10 de mayo 13 UTC (08 hora local)

Una manera simple de seguir esta tormenta, es mirar simplemente la imagen de vapor de agua e identificar las zonas en donde el vapor de agua está presente en cantidades suficientes para producir precipitación. Estas zonas son en este caso: la identificada como río atmosférico tropical, la zona de “el frente frío” (porque no está tan definido tampoco) y finalmente la lengua de vapor de agua costero. La evolución de estas zonas de vapor de agua determinará los montos de precipitación del sistema.
Uno entonces puede tratar de hacer coincidir el área con agua precipitable versus la precipitación. Para eso utilizaremos los datos de tasa de precipitación estimado por GPM (global precipitation measurement missions).
Screen Shot 2017-05-10 at 12.40.08

Figura 3: Tasa de precipitación estimada por GPM para el día 10 de mayo a las 09:00 UTC (06 hora local)

La figura de GPM muestra que es la zona en que se encuentra el frente frío y el mayor contenido de agua precipitable en el sistema, donde están las tasas de precipitación más importantes.

Cómo ha evolucionado el agua precipitable en el norte?, pensando principalmente en las precipitaciones en Atacama. Los datos medidos por el radiosonda de Antofagasta muestran un aumento del contenido de agua precipitable desde los 16.4 mm a los 24.7 mm en las últimas 24 horas, denotando la entrada de aire más húmedo.

Si todo se desarrolla como indican los modelos, los contenidos de agua precipitable aumentarán y con eso se tendrá el agua necesaria para que la dinámica y la física del sistema provoquen precipitaciones.

Continuará…

Una lluvia bien al norte (actualización)

Hace unos días, con Roberto Rondanelli, hicimos un post sobre la incertidumbre de la próxima lluvia para el centro-norte de Chile (ver aquí). Ahora que estamos a menos de 72 horas del día D, es momento de hacer una actualización.

Esta es mi parte de la historia, Roberto pasará por acá en unas horas con más detalles y análisis.

Incertidumbre

Directo al grano, qué dice la proyección de altura geopotencial (donde estarán las altas y bajas presiones)

La Figura 1 muestra la proyección en 500 hPa y la incertidumbre basada en los distintos miembros del ensamble del modelo GFS. Para el día jueves se proyecta una vaguada asociada a un núcleo de vorticidad ciclónica (un ciclón). La amplitud de la vaguada es tal que alcanza a la región de Arica. Hace unos días, la proyección era similar pero con una gran incertidumbre. En cambio ahora, todos los miembros del ensamble muestran prácticamente lo mismo.

Mismo ejercicio para la precipitación:

La figura muestra el pronóstico de precipitación de GFS (acumulados de 24 horas) para el día viernes en la mañana. Se observa un máximo ligeramente al sur de los 30ºS (La Serena), eso es más o menos Ovalle. En cuanto a la extensión, la precipitación más importante se encuentra en la región de Coquimbo. Al norte de proyecta hasta Atacama por cordillera y hacia el sur alcanza a Los Ríos. Qué tan seguros estamos de eso? Mucho más que hace unos días, cuando escribíamos el anterior post. Los miembros del ensamblado coinciden en la extensión hasta Atacama y Los Ríos al sur. Cuando se trata de pronósticos meteorológicos nunca se está 100% seguros, pero esto nos da mucha confianza para hacer proyecciones.

El sistema

Para el día de mañana, la circulación cerrada tendrá la forma de una baja segregada. Cerrada completamente en 500 hPa y con una corriente en chorro aislada en 200 hPa. La dorsal al sur del sistema le aporta vorticidad ciclónica, lo que lo hace muy intenso dinámicamente. Eso se muestra en la velocidad vertical, la cual es ascendente en la parte delantera del sistema y en el continente en la ladera oeste de la cordillera (eso es bueno para la generación de precipitación).

Algo poco usual para una baja segregada, es que en superficie tenga un centro de baja presión y que los espesores muestren un frente. Si bien ninguno de los dos es realmente intenso, están ahí, denotando que tal vez no es una baja segregada típica y es una especie de híbrido entre un ciclón extratropical y una baja segregada. Mejor, por ahora, no le pongamos nombre.

Para el jueves, el ciclón en superficie y el frente siguen ahí (arriba a la derecha), entrando por la región de Coquimbo. En altura, en cambio, el patrón típico de baja segregada ya no es evidente. Las circulaciones cerradas no están presentes y el jet no está desacoplado de los oestes. Los movimientos verticales son intensos (ascensos) en el lado chileno de la cordillera al norte de la región de Valparaíso.

Entonces… a esta altura, parece más ciclón extratropical que baja segregada. Pero es sólo terminología.

Pronóstico

La idea no es hacer un pronóstico, pero en este caso, que la precipitación llegue tan al norte es relevante. Por otra parte, como tiene una intensidad dinámica considerable, es probable tener precipitación convectiva (tipo tormenta) y con una isoterma alta.

Se muestra que los máximos de precipitación e intensidad estarán en la parte sur de la región de Coquimbo, con valores altos de CAPE. El radiosondeo simulado con WRF muestra que la energía para convección será liberada libremente desde los 2000 m hacia arriba, aproximadamente. Con una isoterma pronosticada sobre los 2500 m, lo cual hace que a la altura que se gatille la convección, la precipitación será líquida.  Muy similar a lo ocurrido en Marzo de 2015.

De dónde viene el agua para este evento?

De un río atmosférico que estuvo conectado al sistema todos estos días. Para el día jueves ya se habrá debilitado pero será suficiente para que los montos de precipitación sean altos. Por otra parte, la lengua húmeda (hay que inventarle un mejor nombre) que se descuelga por la costa peruana, está ahí, aportando humedad al norte de Chile, justo sobre la capa límite marina.

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Teleconexiones?

Casi de seguro que las hay! En esta parte Roberto puede hacer un análisis mucho mejor que el mío, pero algunas cosas que sí puedo notar: estamos en fase 8 de la Oscilación Madden Julian, lo cual es favorable para las precipitaciones en Chile central, y por otro lado, anomalías de OLR se presentan en los trópicos, lo que favorece la propagación de ondas Rossby, lo que parece observarse en las siguientes figuras. No lo pongo categóricamente porque no estoy seguro y porque tampoco es tan evidente. (Roberto puede continuar esta parte del post, de seguro)

Mi parte del post la termino diciendo: ya estamos mucho más seguros del pronóstico (que pueden ver en detalle en el sitio de la Dirección Meteorológica de Chile o en CEAZA Met), se ve intenso principalmente para el norte, que no está acostumbrado a precipitaciones. Isoterma cero alta, probables tormentas, todo incluido.

Otra cosa, hay varias similitudes con el evento de marzo 2015. El desarrollo de una baja segregada con centro de baja presión en superficie, lengua cálida y húmeda desde el Perú y la proyección al norte de la precipitación. Esa vez, eso sí, hubo una teleconexión mucho más evidente e intensa, con un bloqueo al sur muy intenso.

Aún podemos seguir estudiando el sistema una vez que se desarrolle y tengamos mediciones, principalmente desde satélite.

Roberto pasará por acá, para hablar más sobre el evento y la teleconexión presente.

Stay tuned.

Sobre la lluvia y la incertidumbre

Escrito por: Diego Campos y Roberto Rondanelli, el jueves 04 de mayo con la corrida de las 12 UTC del día jueves 04 de mayo.

La próxima semana (8 al 14 de mayo) se avizora lluviosa para gran parte de Chile central (ver Figura 1), en particular la segunda mitad de la semana en la que un sistema de baja presión y vaguada en altura se aproxima peligrosamente con precipitaciones a Atacama.

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Figura 1: Anomalía de precipitación semana 11 a 18 de mayo. (Fuente: CFS_v2)

Esto llamó nuestra atención con Roberto Rondanelli (investigador y profesor de la Universidad de Chile) porque ya estudiamos un evento de precipitación extrema en Atacama con resultados negativos para la región (ver más aquí).

La solución que veíamos ayer (03 de mayo) era de abundantes precipitaciones en la zona de Atacama. Eso, al día de hoy (04 de mayo) ya cambió en los modelos, los que ahora muestran mayor precipitación en la zona centro de Chile, al sur de La Serena aproximadamente, para el día jueves 11 (Figura 2).

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Figura 2: Precipitación pronosticada por el modelo GFS para el día 11 de mayo a las 09:00 hora local.

Esto lleva a la eterna pregunta de qué tan certero es un pronóstico numérico del tiempo con siete días de anticipación, y por otro lado, con cuánta anticipación se puede predecir responsablemente un evento importante con tal de tomar las medidas necesarias para evitar catástrofes.

El siguiente ejercicio es más bien con fines académicos, más que con fines de pronóstico, y busca hacer una mirada al futuro considerando la incertidumbre.

Veamos, qué sucede si queremos predecir la posición de la circulación en la tropósfera media (500 hPa), lo que se traduce como saber dónde estarán las altas y bajas presiones en un tiempo más. Si se hace el ejercicio para mañana 5 de mayo a las 12UTC (09 hora local), se ve una vaguada con importante corriente en chorro. Qué tan seguros estamos de eso? Bueno, bastante seguros, los ensamblados (figura de la derecha con muchas líneas) muestra que los distintos miembros del ensamble (el mismo modelo GFS corrido muchas veces con distintas configuraciones) coinciden en la posición de la vaguada. Súper!

Qué tal si lo hacemos para el día jueves 11, que al parecer es el día D.

Se puede ver que una segunda vaguada (créanme que la vaguada que veíamos más arriba ya habrá pasado y esta es una segunda vaguada) se muestra entrando al continente, bien al norte del país, con una corriente en chorro cruzando justo al sur de Santiago. Seguro? Bueno, ya no tanto. El ensamblado es bastante ruidoso y si bien las líneas coinciden en que la vaguada cruzará al norte de La Serena, algunos miembros muestran que la vaguada estará aún en el océano y otros de que la vaguada ya habrá pasado.

Y eso con una de las variables que los modelos predicen mejor, que es la altura de las superficies de presión. Qué pasará con la precipitación, que es la variable que a la mayoría le interesa más.

Mismo ejercicio,

Para mañana la precipitación se concentrará (a las 09 hora local) entre La Araucanía y Coyhaique y una buena línea frontal sobre el océano. El ensamble muestra justamente eso, con mayor seguridad al sur de Los Ríos. Pero en general, hay bastante certeza de que lloverá en esa zona.

Qué pasa para el día D?

La carta de precipitación ya la habíamos visto, con abundantes precipitaciones en gran parte de Chile centro, sur y algo en el norte también. Es un Chile bajo la lluvia. Con montos acumulados que van entre los 2 (verdes) y 30 milímetros (azules). El ensamblado, por su parte, es un desorden. Hay miembros que muestran precipitación cercana a Atacama (entonces, en cierta medida podría ser), mientras que otros ni siquiera alcanzan el continente. El promedio de los ensamblados, en gris oscuro, muestra precipitación más que nada en la costa -y mar afuera- frente a Chile central, mientras que en el continente se muestra entre el Maule y la Araucanía, aproximadamente.

Este ejercicio sencillo muestra que la incertidumbre aumenta, y mucho, si uno mira un pronóstico a más de 48 horas, en este caso a más de 100 horas de pronóstico.

Qué tan seguros estamos de la precipitación para finales de la próxima semana? Realmente no estamos tan seguros, todo parece indicar que sí lloverá, pero aún no podemos proyectar una extensión muy certera y menos montos estimados.

Lo único seguro es que es necesario hacer más pronósticos, a medida que se acerque la fecha en cuestión la incertidumbre va a bajar. Ya tenemos un estado base y veremos cómo evoluciona. Ya hicimos la primera parte del trabajo…

Este post se autodestruirá… no!, se actualizará en unos días más y veremos qué tan certeros se volvieron las soluciones de los pronósticos.

Una serie de tweets sobre una baja y una alta. Parte 2

La baja segregada! Ya vieron la cantidad de nubes que ha formado?

Los 3 canales más utilizados muestran la nubosidad que ha desarrollado la baja segregada. Visible, WV e IR de GOES-13

La imagen de vapor muestra toda la circulación de la BS, que debe tener unos 1000 km de diámetro aproximadamente (el diámetro promedio es como 800 km para las BSs estivales, aunque sea poco relevante el dato)

Las nubes con mayor desarrollo se han formado en su parte noreste, coincidente con la posición de la corriente en chorro en altura.

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Aquí otra mirada al desarrollo de nubes con uno de los productos del nuevo y fascinante GOES-16.

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Hasta ahora, y en relación a las corridas de GFS de hace unos días atrás, la BS ha hecho lo que el modelo decía: mantenerse en el océano.

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El bloqueo al sur se mantiene, pero ya comienza a dar señales de pasar al este (la dorsal) por lo que la BS comenzaría también a moverse.

En cuanto al pronóstico de precipitaciones, mañana lunes precipitaría en buena parte de la cordillera central, IV, V, RM, VI e incluso en valles.

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Sin embargo, pareciera que sólo en cordillera existe cierto grado de “seguridad”. En lo valles es más incierto.

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El problema es la temperatura. A 1500 m precipitaría con 15 ºC, más o menos, por lo que la Isoterma 0ºC se espera en 3000 o 3500 m.

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Quizás habría que preguntarse qué cantidad de material deslizable se encuentra por debajo de la cota 3000 en la cordillera central.

Para el día martes, la BS en vez de pasar a Argentina se desplaza al norte.

Y con ella las precipitaciones. Inclusive alcanzando la cordillera de Antofagasta. Con montos del orden de los 10 mm (todo según GFS)

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Lo curioso es que la incertidumbre no es tan alta y el ensamble de GFS parece “estar de acuerdo” en el que el martes llueve en el norte.

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Otra vez sería una lluvia cálida para la cordillera norte, con temperaturas de hasta 16 ºC a 1500 m. Isoterma cero a 3500 o incluso 4000 m.

sa4.48hr

a hay Avisos y Alertas en . Por lo que la recomendación es mantenerse informados al respecto.

Lo último, la teleconexión tropical está favorable para precipitaciones en Chile central. La OMD (Madden-Julian) se encuentra en fase 8, aunque más bien débil.

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Y toda la lluvia con muy poca agua precipitable. En otras condiciones esta baja segregada dejaría mucha, mucha más agua.

sa6.48hr

Para cerrar (por segunda vez), vean el pronóstico en porque ya está todo ahí. Acá algunas ciudades. Atentos a los Avisos y Alertas.

 

Y ahora sí, para terminar (por tercera vez), siempre se espera que las BSs dejen algo de actividad eléctrica, y aunque los modelos no muestra algo evidente en esta oportunidad, nunca está demás hacer el seguimiento y mirar al cielo.

Una serie de tweets sobre una baja y una alta

Llevo varias semanas sin poder escribir, mucho trabajo, estudio, clases, etc., pero ahora me dignaré a hacer un post que, al menos, recopile una serie de tweets que acabo de hacer sobre un evento en camino.

La siguiente figura muestra el campo de altura geopotencial (300 hPa) y el satélite (vapor) actuales.

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Se ve que se aproxima una vaguada muy estrangulada, que se empieza a separar en un ciclón cerrado. Las nubes también lo muestran.

Si se superpone el viento, se ve un máximo al norte de este ciclón, dando la señal inequívoca de que es lo que llamamos una segregación.

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Ese pedazo de jet (viento intenso) que queda al norte de la baja segregada (ciclón cerrado en altura) le da energía y lo hace rotar.

Una cuantificación de esa rotación es la vorticidad potencial. Si la superponemos se observa un máximo justo en el ciclón (obvio!)

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La vorticidad potencial también está separada de las ondas más al sur, dando nuevamente la señal de segregación. Ya estamos convencidos.

Así se ve el contenido de agua que trae. Y si bien no tiene una conexión marcada, sí trae agua precipitable.

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Cuando esta baja segregada avance, al sur de ella se posicionará una circulación anticiclónica (una alta de bloqueo)

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Hay nombres para estas cosas, y esa configuración se conoce como una Omega Invertida. Hay bajas presiones al norte y altas al sur.

Eso va en contra de lo que nos indica la circulación general de la atmósfera, por eso lo anómalo.

Otra característica es que no hay un ciclón en superficie, por eso los barómetros y termómetros no sentirán mucho cambio.

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En líneas gruesas el pronóstico es que donde esté la baja segregada hay probabilidad de nubes y precipitaciones y donde esté la alta calor.

Este corte norte-sur muestra dónde estará el ascenso de aire (azul) y eso será en la zona centro. Al sur, nada.

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En cuanto al pronóstico de precipitación GFS da algo para el día lunes. En sectores pre y cordilleranos. Cosa que ETA desestima (sin figura)

precip_forec

El modelo WRF permite ver el tipo de precipitación y más detalles de la misma. De nuevo, el lunes parece ser el día D.

 

Los montos proyectados no son muy altos, pero ese no es el problema. el problema es la isoterma alta.

Si hacemos un meteograma, se ve que para el lunes GFS proyecta 6 mm en sectores cordilleranos. Con T de 12°C a 1500 m.

metgram

Por contrapartida, Puerto Montt y alrededores tendrán unos días de lujo, con altas temperaturas y cielos despejados.

En resumen, la baja tiene de todo dinámicamente para ser intensa, pero no hay suficiente agua para que llueva más.

 

Saber qué va a pasar exactamente es muy difícil, las bajas segregadas no son bien pronosticadas por los modelos, si a eso le sumamos que la precipitación tampoco es muy bien pronosticada, la incertidumbre se hace mayor.

Solo queda estar atentos, actualizar los modelos y seguir las observaciones.

Veremos…

Enero 2017: Stranger Things

El mes de enero recién pasado, estuvo marcado por los incendios forestales que afectaron a varias regiones de la zona centro-sur de Chile. Sin duda eso fue lo más relevante en el mes. Sin embargo, desde la mirada meteorológica hubo otros sucesos que podríamos considerar inusuales o “cosas extrañas”.

Como fue tan extremo todo, en la Dirección Meteorológica de Chile, preparamos un informe para la comunidad titulado “Enero 2017: un mes de récords”, el que pueden leer AQUÍ. Y bueno, en este post mostraré algunas de estas “cosas extrañas” o anomalías que ocurrieron en enero.

Chile partido en 3

Durante buena parte del mes fue posible identificar 3 zonas muy marcadas. La zona norte de Chile tuvo abundantes precipitaciones en cordillera, incluso hubo problemas de desbordes y deslizamientos de tierra. La zona centro-sur tuvo el mes más cálido de la historia, rompiéndose varios récords de temperatura, lo que generó condiciones favorables para la propagación de los tremendos incendios forestales. Y la zona austral, tuvo abundantes precipitaciones, principalmente en la primera mitad del mes.

La siguiente figura, sacada del citado informe de la DMC, muestra, con datos, esta marcada división en Chile continental. Hago esta última mención porque en Chile insular (Isla de Pascua) también hubo precipitaciones por sobre lo normal, asociada a la misma gran configuración meteorológica.

(Nota: la temperatura máxima registrada en Curicó fue 37.3º C, el récord absoluto es 37.4º C)

Como fue tan persistente la situación, fue posible sacar un “pantallazo” a enero en casi cualquier momento del mes. Así, con la imagen satelital de topes nubosos del día 15 a las 18:00Z, es posible identificar estas 3 zonas muy marcadas.

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Imagen satelital GOES-13, día 15 de enero 2017. (Fuente: INPE-CPTEC)

El “Demogorgon”

El causante de esta división, de los récords y mucho más fue un verdadero monstruo meteorológico, nuestro “Demogorgon”. En la siguiente figura se los presento:

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Configuración sinóptica presente durante enero 2017. (Fuente: DMC)

Extraño, ¿verdad?… En realidad, no tanto. Cada una de esas configuraciones meteorológicas se presentan todo el tiempo en Chile, por sí solas. Entonces, ¿qué fue lo extraño? Lo extraño fue que se superpusieran todos y por tanto tiempo.

Para estudiar a este espécimen es necesario diseccionarlo. Como este es un post extraño, no lo haré en el orden numérico de la figura. Traten de seguirme.

Aguas cálidas y ausencia de nubes en el norte

Las aguas superficiales en el Pacífico de toda la costa peruana y también en el norte de Chile estuvieron más cálidas de lo normal (número 5 del “Demogorgon”). Por otra parte, el anticiclón del Pacífico (número 1) estuvo desplazado ligeramente más al sur. Esto provocó que los vientos en la costa norte fuesen más débiles y más intensos en el centro-sur, lo que también pudo influir (de alguna forma) en la menor presencia de nubes costeras. Acá estamos hablando de la parte baja de la tropósfera.

La siguiente figura de anomalía de temperatura (o qué tan cálida/fría estuvo con respecto a lo normal) muestra que en las costas del norte el agua estuvo bastante más cálida de lo normal (color rojo pegado a la costa). Por eso la gente del norte sintió tanto calor y humedad (mayor temperatura permite mayor humedad).

La figura de la izquierda muestra una imagen visible en donde lo más oscuro es ausencia de nubes. Toda la costa norte (y en realidad de gran parte de Chile) presenta ausencia de nubes (lo blanco en la figura).

Esta primera extremidad se puede resumir en la siguiente figura de anomalías de presión en superficie. En donde se muestra que la zona norte del país tuvo presiones más bajas de lo normal, y eso fue porque el Anticiclón se movió más al sur, abandonando de alguna manera al norte.

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Anomalías de presión en superficie. (Fuente de datos: NCEP-NCAR)

En la figura anterior se puede ver que frente a Chile no hay grandes anomalías, lo que indicaría que el Anticiclón no estuvo más intenso de lo normal.

Dorsal de onda laaarga

En la tropósfera media, por ahí por los 5 km de altura, pasan ondas todo el tiempo. Estas ondas tienen tamaños de miles de kilómetros y duran días. La parte cálida de la onda es la dorsal (número 2 del “Demogorgon”) y la parte fría es la vaguada. Esta onda viaja también más arriba (a 10 km aproximadamente) y la separación entre lo cálido y frío es la famosa “corriente en chorro”.

Enfocándonos en la tropósfera media, cuando estas ondas se hacen largas (gran longitud de onda) se vuelven lentas, e incluso, podrían volverse retrógradas, es decir, desplazarse de este a oeste. Esto por la velocidad de propagación de ondas de Rossby, que son estas ondas planetarias.

Y la onda que estuvo sobre nosotros en enero fue ¡muy larga!. Tuvo, por ejemplo el día 25, una longitud de onda de 6000 kilómetros. Esto hizo que su desplazamiento (hacia el este) fuera prácticamente nulo. Es decir, se quedó estacionada. Y la parte de la onda que se quedó sobre nosotros fue la parte cálida, la dorsal.

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Onda en 500 hPa. (Fuente: GFS, OAS-DMC)

La onda no sólo fue más lenta de lo normal, sino que también fue más intensa. Para eso, miremos las anomalías de altura geopotencial (sí sí, palabras rebuscadas), que es algo así como qué tan dilatada está la tropósfera (se mide en metros). Estas alturas se pueden medir con radiosondas, y el que nos sirve en la zona central es el radiosonda de Santo Domingo.

Las siguientes figuras muestran las anomalías de altura en la tropósfera media (izquierda) y el promedio móvil de 30 datos (no necesariamente 30 días, pero es un aproximado) de altura medida por el radiosonda de Santo Domingo (derecha). En este último, el último dato corresponde a enero 2017.

Se puede ver que sí hubo anomalías positivas sobre Chile, a diferencia de lo visto con el Anticiclón. Y de hecho, son los valores más altos jamás registrados en el radiosonda, alturas de 5950 m y el promedio móvil más alto en el registro también, lo que da cuenta de la intensidad y persistencia de la situación.

La presencia de la dorsal provoca, principalmente, dos cosas. Que el aire tienda a descender, fortaleciendo la subsidencia (aire descendiendo) y también impide que ingrese aire frío (vaguadas), las que sí pasaron más al sur junto con bandas frontales.

El aire al bajar, se calienta y la temperatura aumenta. Si a esto le sumamos algunos días con desarrollo de baja costera (número 4 del “Demogorgon”) en superficie, favorece el viento del Este, el que baja por la cordillera y se calienta aún más. Esto explica los días con esos valores extremos de temperatura.

La Alta de Bolivia se vino a Chile

La Alta de Bolivia (número 3 del “Demogorgon”) es una circulación anticiclónica de altura (arriba de los 10 km) que actúa como una gran centrífuga que re-distribuye el aire que asciende violentamente por convección en el continente, principalmente en el Altiplano cerca de Bolivia, de ahí su nombre.

La cosa es que en enero se vino más al sur, a Chile. Y está bien que Chile esté mejor económicamente (se supone) y que tengamos harta inmigración, pero ¿la Alta de Bolivia también?

En la figura se compara la posición climatológica de la Alta de Bolivia (derecha) con la anomalía en enero (izquierda). Que la anomalía esté frente a Chile significa que durante enero la Alta de Bolivia se vino muchos días a esta zona.

Esto también se puede ver en las anomalías de altura geopotencial. La siguiente figura muestra que sobre Chile hubo anomalías positivas (justo donde se movió la Alta de Bolivia).

El contexto lo da la figura de la derecha que muestra que el promedio de 30 días de esta variable, fue la mayor desde que se tiene registro en el radiosonda de Santo Domingo.

Estas anomalías provocaron varias cosas (o estuvieron relacionadas al menos). Primero, las precipitaciones en el norte, ya que la alta de Bolivia favorece la divergencia en altura (como la centrífuga), y eso, a su vez favorece la convergencia (ascenso) en superficie. Y por otro lado, fortaleció a la dorsal y la hizo aún más estacionaria.

Si a eso se le suma que la corriente en chorro cruzó Chile por el borde sur de esta circulación anticiclónica, también favoreció el paso sucesivo de sistemas frontales (número 6 del “Demogorgon”) por la región de Aysén.

¿Por qué se pudo mover? La Alta de Bolivia sigue a la convección continental y es probable que ésta última fuese más importante sobre la cordillera norte de Chile que en el centro del continente. Esto pudo estar influenciado por las aguas más cálidas, que ya vimos. Ahora, todo esto queda en modo condicional porque hay que probar estas hipótesis.

Pero sí hubo más convección en Chile, la siguiente figura muestra anomalías de radiación de onda larga (OLR), que sirven para identificar convección o mayor cantidad de nubes. Esto porque una disminución de OLR indica que la radiación emitida por la Tierra no puede salir, y eso porque hay nubes.

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Anomalías de OLR en enero 2017. (Fuente: NOAA-ESRL-PSD)

Si se fijan en el norte de Chile, se puede ver que hay anomalías negativas y eso indica mayor convección. Después voy a explicar por qué puse un mapa tan grande.

Una mirada macro-“upside down”

¿De dónde diablos vienen estas ondas? ¿Por qué se volvieron tan intensas y estacionarias? Esas son las preguntas que uno podría hacerse -entre otras- tras lo ocurrido. Y la respuesta no está clara (o yo no la tengo tan clara, no es tan fácil la cosa), pero sí hay algunos sospechosos.

El profesor René Garreaud ya esbozó una posible explicación y tiene que ver con la propagación de ondas planetarias. Es decir, hay que mirar más allá de Sudamérica.

Si uno ve las mismas cartas de anomalía, pero a nivel hemisférico (en unas figuras un tanto extrañas miradas “upside down”) se puede dar cuenta de que la propagación de estas ondas vino desde Australia. Y es que por esos lados hubo convección anómala (ahora tiene sentido haber mostrado la OLR a nivel planetario), lo que pudo haber intensificado las ondas en altura.

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Anomalías de presión a nivel del mar y altura en 500 mb. (Fuente: CPD-JMA)

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Anomalías en 100 mb y propagación de ondas en 300 mb. (Fuente: CPD-JMA)

En las figuras se puede ver (traten al menos) cómo las ondas se propagan dando la vuelta al hemisferio (rojos son dorsales y azules son vaguadas, siempre hay una dorsal y luego una vaguada. Recuerden que es una onda).

En la última figura (vectors 300-hPa wave activity flux) muestran la propagación de las ondas, la que se hace más intensa desde la zona australiana llegando a Chile y terminando justo aquí. Esta última parte de la onda, fue la dorsal con la Alta de Bolivia arriba.

También se puede notar que en el Pacífico está la anomalía más intensa (en todos los niveles). Este bloqueo también pudo tener algo que ver con la elongación y estacionamiento de la onda sobre Chile. Este bloqueo en el Pacífico también coincide con una zona de aguas muy cálidas (sin figura), es decir, es una área completa de mayor calor.

Afortunadamente en la atmósfera todo termina pasando, y no fue necesario que viniera Eleven a expulsar al “Demogorgon”. El bloqueo finalmente terminó y la dorsal pasó. La Alta de Bolivia se desarmó (es normal que eso ocurra) y todo volvió a la normalidad. Aunque ahora me pregunto si realmente existe esa “normalidad”.

Sin duda que son muchas cosas, y quizás quedan varias fuera. Es mucho qué pensar, son muchas las preguntas que quedan dando vueltas. La idea es investigar y llegar a las respuestas.

Todo esta revisión no la hice solo (como Mike necesitó a Dustin y Max para encontrar a Will, en ciencia pasa lo mismo), siempre se necesitan equipos. Fueron días de conversaciones con mis colegas de la Dirección Meteorológica de Chile, Ricardo Vásquez y José Vicencio, principalmente, y también la cadena de correos de la U. de Chile, incluidos los profesores Roberto Rondanelli y René Garreaud.

Ojalá, en un futuro no tan lejano, salga un paper que explique todo esto. Los por qué. Lo estaré esperando (y en una de esas ayudando a escribirlo, why not?).

Muchos otros datos sobre Enero-2017 y sus récords: AQUÍ.

Pase, lea, comente.

GOES-16: Los mejores ojos hasta ahora

Hace un tiempo todos los meteorólogos estábamos envueltos en llamas con el lanzamiento del nuevo satélite GOES-R, un satélite tan poderoso que, se dice, será la mayor revolución en la meteorología en los últimos 40 años. Hace unas semanas justamente escribía sobre eso AQUÍ.

Ahora, GOES-16, como pasó a llamarse luego de entrar en órbita, ha mostrado lo que es capaz de hacer. NOAA y NASA han liberado las primeras imágenes -no operativas- de GOES-16 y algunas animaciones que comparto a continuación (no podía no hacerlo).

GOES-16 tiene 3x más canales, con 4x más resolución y es 5x veces más rápido que sus antecesores. Para muestra, una imagen del tramo conocido como CONUS.

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América del Norte / CONUS. Fuente: NOAA

Acá otra muestra de los canales de GOES-16, en una imagen disco completo:

En su ubicación actual (no definitiva), GOES-16 ha sido capaz de captar el color de las aguas superficiales en el Caribe y Florida. Impensado para la antigua generación de satélites geoestacionarios GOES.

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El Caribe

Por supuesto que nos interesa si “miró” hacia Sudamérica, y lo hizo. Acá una mirada del cono sur. Para los que están familiarizados con las imágenes MODIS, les puede parecer muy similar. Y lo es. El punto es que GOES-16 entregará este tipo de imágenes cada 15 minutos y no 2 veces al día como AQUA y TERRA (MODIS).

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Cono sur de Sudamérica

Otra muestra de la resolución espacial y temporal de GOES-16 en Florida.

Por último, como usted puede dudar de mi y quizás no ve que GOES-16 sea la gran maravilla, la última imagen la  reservé para una comparación de los canales visibles del actual GOES-13 y el nuevo GOES-16.

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GOES-16 (izquierda), GOES-13 (derecha)

Como dicen por ahí, saque sus propias conclusiones, pero para mí, esto es un cambio radical. Es casi como el cambio de la televisión en blanco y negro al Full-HD. Será, sin lugar a dudas, una gran ayuda para los pronósticos meteorológicos, datos climáticos, y mucho mucho más.

Debo aclarar que no recibo incentivos, boletas o pagos por parte de NOAA ni NASA para estos post, es sólo genuina emoción científica.

Todas y muchas más imágenes increíbles en esta galería.

Mucha más información sobre GOES-16, aquí.

Nos hacemos humo… =(

Por estos días la zona centro-sur de Chile atraviesa por una intensa y extensa ola de calor, con temperaturas sobre los 35 °C en los valles centrales del país. A este paso, enero de 2017 se transformará en el enero más cálido en el registro (parece disco rayado).

Una de las consecuencias de este calor extremo (más baja humedad y viento intenso) son los incendios forestales. Más de 15.000 hectáreas quemadas en un incendio en la VI región, cerca de Pumanque, y muchos otros focos simultáneos.

Focos que pueden verse desde satélite utilizando la tecnología del sensor VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) montado sobre satélites de órbita polar. VIIRS es un radiometro que mide la temperatura de brillo de lo que observa en el rango visible e infrarrojo de la luz. Algo así como “qué tan caliente es” o “qué tanta energía emite”.

La siguiente imagen muestra los puntos de fuego localizados ayer por la tarde.

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Puntos de fuego para el 18 de enero a las 12z, fuente: SSEC

Desde satélite también se pueden seguir las plumas del humo y cenizas desde los incendios y otras características de la columna atmosférica, como el espesor óptico (Aerosol Optical Depth, AOD), que es una medida de qué tan turbia o poco transparente es la capa. Algo así como la suciedad en la atmósfera producida por aerosoles.

En la imágenes se puede ver cómo la pluma se desplaza hacia el noroeste desde el incendio principal, dejando una “estela” de suciedad a su paso. Este desplazamiento es provocado por los vientos cercanos a la superficie dados por la circulación del Anticiclón Subtropical del Pacífico.

La complemento con la imagen que mi amigo Eduardo Sáez (@EduardoTVT) subió a su cuenta de Twitter.

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Misma imagen MODIS, con reseñas escritas por Edu Sáez (gracias!)

La turbiedad y poca transparencia de la atmósfera se puede ver, cierto? Notamos que está más oscuro y el atardecer se vuelve en llamas. Pero también se puede medir, gracias a los fotómetros. Medimos el espesor óptico de aerosoles y sabemos realmente qué tan sucio está.

La figura de la izquierda muestra la evolución del espesor óptico ayer (18 de enero) sobre Santiago a distintas longitudes de onda (no se preocupen de eso ni de las magnitudes). Sí pueden notar que hacia las 22 y 23 horas (UTC) o 19:00 y 20:00 hora local, el AOD aumentó. Esta es una señal del humo de los incendios. Lo mismo muestra la figura de la derecha pero para todo el mes de enero. Vemos que lo que va de día 19 es muy sucio y contaminado.

Otro instrumento que sirve para estos fines es el nefobasímetro. Un instrumento diseñado para medir la base de las nubes con un láser, pero que también es capaz de detectar aerosoles. Las siguientes figuras muestran los datos del nefobasímetro del DGF de la U. de Chile. Gracias al profesor Roberto Rondanelli por compartir la figura y al profesor Ricardo Muñoz por generarla y dejarme utilizarla.

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Datos de nefobasímetro de la U. de Chile (Datos: Ricardo Muñoz)

En las figuras se puede ver como desde las 19 horas del día 18 (panel central) se midió una gran concentraciones de aerosoles en los primeros 500 m de atmósfera. Hoy, 19 de enero (panel inferior), la situación es similar con una capa de mayores concentraciones alrededor de los 1000 m.

Así es como vemos, medimos y “sentimos” los incendios forestales.

Imágenes obtenidas en los servidores de NASA (MODIS), SSEC (puntos de fuego) y la red AERONET (mediciones de fotómetros).

GOES-R, con R de Revolución

Costó, pero salió. Qué manera de tener suspenso la historia del satélite GOES-R. Primero fue el huracán Matthew el que puso en riesgo la vida del satélite, impactando Florida cuando GOES-R ya se encontraba en el centro Kennedy esperando para su lanzamiento. Y el pasado sábado 19 de noviembre, luego de varios días de retraso y cuando todos los meteorólogos estábamos espectantes, algo fallaba en el vehículo de lanzamiento del cohete Atlas V y el lanzamiento se ponía en duda. Pero los ingenieros de NASA no fallaron y todo salió en orden sólo minutos antes de que se cerrara la ventana de oportunidad. Atlas V despegaba y GOES-R se ponía en órbita transformándose así, en el satélite geoestacionario más avanzado y el comienzo de una verdadera revolución en la meteorología.

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Quizás somos todos unos exagerados y éste es sólo un satélite más… ¿Qué tiene de especial GOES-R?

En primer lugar, es un satélite geoestacionario, de esos que mira siempre el mismo punto del globo. Estos satélites son muy útiles para el seguimiento de fenómenos meteorológicos, y por lo tanto, son vitales para el pronóstico del tiempo. Ya, pero, en la actualidad -y en desde 1975- hemos tenido satélites geoestacionarios. El GOES (Geostationary Operational Environmental Satellites) que nos permite ver Chile y Sudamérica es GOES-13 o también llamado GOES-East.

El punto es que GOES-R significará un salto significativo en calidad y cantidad de datos en comparación con sus parientes GOES. Pongámosle números: en cuanto a cobertura espacial se aumenta de 5 a 16 bandas espectrales, las resoluciones aumentan de 1 km a 0.5 km para el visible, de 4 a 2 km para el IR y vapor y se agregan el IR cercano y otros canales visibles. La comparación entre las bandas de los actuales GOES y lo que viene con GOES-R se puede ver en la siguiente imagen.

Otra cosa revolucionaria será la rapidez con que GOES-R hará los escaneos completos del globo. Los GOES actuales son capaces de sacar una imagen de disco completo en 30 minutos, GOES-R tendrá la capacidad de hacerlo cada 5 minutos (para Sudamérica los escaneos completos estarán disponible para 15 minutos, la mayoría). Para los Estados Unidos, durante tiempo severo, permitirá tener imágenes cada 30 segundos. 30 segundos!! Eso es un video! Partimos a estudiar ondas atmosféricas de nuevo.

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Cobertura de escaneo en 5 minutos.

En resumen, más canales y más veloces. Esto va a significar una cantidad de volumen de información 50 veces mayor que los GOES actuales. Tremendo!

Entre los productos que tendrá GOES-R están: espesor óptico de aerosoles, espesor óptico de nubes, caracterización de puntos de fuego, tasa de lluvia … son tantos que mejor adjunto una imagen con los productos.

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Es una cantidad tremenda de productos y datos los que entregará GOES-R. Pero no faltará el que diga “pero muchos de esos productos ya existen en satélites en órbita”… y tiene toda la razón. Algunos de estos productos ya están en los GOES actuales o en Aqua y Terra (con la desventaja de ser satélites de órbita polar, que pasan 2 veces al día por Sudamérica) o en Himawari, con la tremenda desventaja de que es un satélite para Japón y alrededores.

Entonces, para este lado del mundo, de manera continua, con esta velocidad de escaneo y con tal cantidad de productos, GOES-R es único.

Pero como algunos satélites actuales ya tienen algunos productos, podemos ver cómo serán las futuras imágenes y productos de GOES-R.

Por ejemplo, cómo verá GOES-R los topes nubosos (agrandar para ver mejor):

La nitidez con la que se verán esos topes nubosos es extraordinaria.

Otro ejemplo, usando Himawari

Se verá extraordinario, verdad? Es como un video. Imagínense esas bajas segregadas o sistemas frontales ingresando por el Pacífico.

También trae un sistema para detección de rayos, en el siguiente video se explica:

Y como si fuera poco, va a monitorear clima espacial (de esto les prometo un post en unas semanas hecho por un amigo que sí sabe de este tema)

Como ven, este post podría ser eternamente largo mostrando todas las capacidades de GOES-R. Me queda fuera la utilización de los nuevos canales de IR cercano y visible para una mejor identificación de nieblas y muchas otras cosas.

En conclusión sí podemos estar on fire y GOES-R es una revolución para este lado del mundo. Será una herramienta de gran ayuda en pronósticos del tiempo, investigación, clima, rescate, y un largo etcétera. Se nos adelantó la navidad a los meteorólogos.

Los dejo con un video de presentación de GOES-R y cierro diciendo go GOES-R, go!

Ah! antes de cerrar, en la Dirección Meteorológica de Chile sí nos estamos preparando para GOES-R renovando toda la red de recepción satelital del país. Para cuando GOES-R comience a enviarnos información estaremos listos! Por mientras seguimos con el fiel GOES-13.

Mucha, pero mucha, más información en:

https://www.nesdis.noaa.gov/GOES-R-Launch

http://www.goes-r.gov/

Gracias a NOAA por las imágenes (algunas parte de un curso de predicción numérica realizado hace unos meses)