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.

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Un comentario en “Enero 2017: Stranger Things

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