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Pregunta: A15) ¿Cómo se forman los ciclones tropicales?

Contribución de Chris Landsea.

hurricane formation

Para la génesis de los ciclones tropicales hay unas condiciones precursoras favorables en el medio ambiente que deben actuar en combinación (Gray 1968, 1979).

  1. La superficie del océano debe estar cálida (por lo menos 26.5° C [80° F]), en una capa de agua superficial gruesa (aunque desconocemos cuál sería la profundidad óptima, se estima que debe tener un mínimo de 50 m [150 pies]). Las aguas cálidas son necesarias para alimentar la máquina de calor del ciclón tropical.
  2. El perfil de temperaturas en la columna atmosférica debe ser potencialmente inestable, es decir, la temperatura en la columna debe disminuir rápidamente con la altura, tal que pueda sustentar la convección del aire húmedo. La actividad de tormentas provocada por la convección roba energía calorífica de la superficie del océano y la libera en el aire durante el desarrollo del ciclón tropical.
  3. Es necesario que las capas de la tropósfera media estén moderadamente humedecidas (5 km [3 millas]). Si las capas medias de la atmósfera no contienen humedad suficiente, entonces el desarrollo de las nubes de tormenta en un área amplia se imposibilita.
  4. El área de la perturbación tropical debe estar alejada del ecuador por lo menos unos 500 km [300 millas]. La fuerza de Coriolis debe proveer, aunque débilmente, un balance similar al viento gradiente. Sin la acción de la fuerza de Coriolis, no es posible sostener la baja presión de la perturbación tropical.
  5. Una perturbación atmosférica pre-existente, cerca de la superficie que tenga suficiente vorticidad y convergencia del viento debe estar presente. Los ciclones tropicales no se generan espontáneamente. Su desarrollo requiere la existencia previa de un sistema organizado débilmente, que tenga suficiente rotación y un influjo de aire en las capas bajas.
  6. La cizalladura del viento horizontal debe ser débil (menor a 10 m/s [20 nudos o 23 mph]) entre la superficie y la tropósfera alta. La cizalladura del viento se refiere al cambio en la magnitud del viento horizontal con la altura. Si la cizalladura es muy fuerte, entonces se perjudica el desarrollo inicial del ciclón tropical, impidiendo inclusive su génesis. Si el ciclón tropical ya está formado, una cizalladura fuerte puede debilitar o destruir la tormenta al dispersar o al impedir la organización efectiva de la convección en nubes profundas cercanas al centro del ciclón.

Estas condiciones son necesarias pero no suficientes, ya que muchas perturbaciones tropicales que ocurren en la presencia de estas condiciones nunca se desarrollan completamente. Los estudios recientes realizados por (Velasco y Fritsch 1987, Chen y Frank 1993, Emanuel 1993), han identificado que los sistemas extensos de nubes de tormentas (apodados “complejos convectivos de meso escala”, MCC por sus siglas en inglés) producen frecuentemente un vórtice cálido, inercialmente estable, en las nubes altostrato remanentes de los MCC. Estos vórtices ocupan una escala espacial horizontal de 100 a 200 km [75 a 150 millas], tienen su mayor intensidad en la tropósfera media (5 km ó 3 millas de altura) y no muestran una huella en la superficie. Zehr (1992) propuso que la génesis de los ciclones tropicales ocurre en dos etapas:

  • etapa 1 ocurre cuando el MCC produce un vórtice de mesoscala
  • etapa 2 ocurre cuando la convección de mesoscala vuelve a intensificarse, y la vorticidad resultante reduce la presión central y aumenta los vientos circundantes.

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