Grace se convierte en huracán y toca tierra en la Península de Yucatán

La tormenta Grace se convirtió en huracán categoría uno, y tocó tierra en la Península de Yucatán este jueves por la mañana. El miércoles, muchos vuelos que partían del aeropuerto internacional de Cancún fueron retrasados o cancelados ante la llegada del meteoro, que se encontraba entonces cerca de Tulum con vientos sostenidos de más de 100 kilómetros por hora.

Los ciclones tropicales y los huracanes (un ciclón tropical puede dar lugar a un huracán si la velocidad de sus vientos alcanza cierta magnitud) ocasionan grandes pérdidas a las sociedades.

Estos fenómenos permanecen como uno de los enigmas de la dinámica de fluidos, en parte porque son difíciles de observar y porque no se cuenta con la capacidad de simularlos en un laboratorio.

A esto hay que añadir que, paradójicamente, los huracanes han recibido poca atención de los teóricos de la dinámica de fluidos, debido quizá a que plantean problemas de termodinámica complejos que involucran un amplio espectro de procesos de dinámica de fluidos como rotación, dinámica de flujos estratificados, condiciones de frontera, convección, interacción entre la atmósfera y el océano.

Sin embargo, todos estos factores plantean problemas de investigación sumamente interesantes.

¿Por qué existe una temporada de huracanes?

La temporada principal del año en la que hay ciclones tropicales es el verano y el otoño: de julio a octubre para el hemisferio norte y de diciembre a marzo en el hemisferio sur.

El pico que alcanzan estos fenómenos en verano u otoño se debe a que durante ese tiempo del año están presentes todos los ingredientes necesarios para la formación de ciclones tropicales: aguas del océano cálidas (por lo menos 26o C), una atmósfera tropical que provoca fácilmente la convección que da lugar a las tormentas, baja cizalla; o sea, un aumento en la velocidad del viento horizontal a la altura de la tropósfera baja y una cantidad sustancial de circulación de aire disponible a gran escala, ya sea por las depresiones de un monzón o por sus ondas.

¿Qué determina el movimiento de los huracanes?

El movimiento de los huracanes puede verse como compuesto por dos partes: 1) Mecanismos del medio circundante del huracán Advección del huracán por el flujo atmosférico (velocidad de los vientos, gradientes de presión etc.); es decir el transporte horizontal de cualquier elemento en la atmósfera por medio del movimiento del aire (viento) debido al mismo huracán. Por ejemplo, la advección del calor y la humedad en la atmósfera permiten que el flujo atmosférico que rodea al huracán, determine su movimiento. La advección dependerá de la estructura del vórtice y de las condiciones alrededor del huracán.

2) Mecanismos de propagación propios La advección ambiental es normalmente el mecanismo dominante. En un marco barotrópico, que no es más que un sistema meteorológico en el que las superficies de temperatura y presión coinciden y entonces la temperatura es uniforme (no hay gradiente de temperatura sobre una superficie de presión constante), el movimiento de un huracán es básicamente modificado por la fuerza de Coriolis y el gradiente de vorticidad horizontal del flujo que lo rodea. En presencia de cizalla en el viento y de liberación de calor latente, un huracán tiende a moverse hacia un área donde se produzca un máximo en la vorticidad potencial; es decir, un huracán se moverá de acuerdo a la fuerza de Coriolis y al gradiente de temperatura.

Entonces, los huracanes, en una primera aproximación, pueden concebirse como algo dirigido por el flujo del medio ambiente circundante a lo largo de toda la tropósfera: desde la superficie hasta cerca de los 12 km de altura. A veces se usa la analogía del movimiento de los ciclones tropicales y los huracanes con el de una hoja dirigida por corrientes en la corriente, excepto que en un huracán la corriente no tiene fronteras fijas.

En las latitudes tropicales los ciclones tropicales y los huracanes se mueven generalmente hacia el oeste con un componente leve hacia el polo norte. Esto es porque allí existe un eje de alta presión llamado Alta Presión Subtropical (o cresta subtropical) que en la tormenta se extiende de este a oeste y hacia el polo Norte. En el lado ecuatorial de la Alta Presión Subtropical, generalmente prevalecen los vientos del este. La Alta presión Subtropical y su efecto en la trayectoria de los huracanes en el Océano Atlántico.

Sin embargo, si la Alta Presión Subtropical es débil, muchas veces debido a una depresión en la Corriente del Chorro,3 el ciclón tropical puede girar hacia el polo Norte y entonces retornar hacia el este. En el lado que se extiende hacia el polo de la Alta Presión Subtropical, prevalecen los vientos en el oeste llevando al ciclón tropical de regreso al este. Estos vientos que van hacia el oeste son los mismos que traen normalmente los ciclones extra tropicales y huracanes con sus frentes fríos y calientes desde el oeste hasta el este. Los ciclones tropicales y huracanes son conducidos entonces, entre otras cosas, por las corrientes de viento prevalecientes que rodean a la tormenta. La tormenta se mueve en la dirección de estas corrientes y a su velocidad promedio. El movimiento de un huracán afecta la velocidad de los vientos que circulan alrededor del centro del mismo. En un lado de la tormenta, donde la circulación de los vientos y la tormenta entera están moviéndose en la misma dirección, la velocidad del viento aumenta por el movimiento hacia delante de la tormenta. En el lado opuesto de la tormenta, la velocidad de los vientos disminuye por el movimiento hacia a delante.