La NOAA es pionera en nuevas formas de mejorar la predicción de huracanes

Resumen de la investigación sobre huracanes en la temporada 2023

El 30 de noviembre marca el final oficial de la temporada de huracanes del Atlántico 2023. Científicos y meteorólogos de toda la NOAA han superado los límites trabajando durante esta activa temporada para llevar a cabo investigaciones cruciales sobre los ciclones tropicales que reforzarán nuestra capacidad para predecir el desarrollo de futuros ciclones tropicales y proteger mejor a los más afectados.

"Nuestros científicos han demostrado una dedicación excepcional al avance de las nuevas tecnologías y a la investigación durante esta temporada de huracanes, invirtiendo semanas de trabajo para recopilar datos cruciales. Sus esfuerzos son un testimonio del compromiso de la NOAA para salvaguardar vidas y propiedades".

Doctor John Cortinas, Director del AOML.

El Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico (AOML) y el Centro de Operaciones de Aeronaves de la NOAA volaron y apoyaron 54 misiones de investigación y operaciones en aviones cazadores de huracanes de la NOAA en 7 perturbaciones tropicales, cinco de las cuales finalmente se convirtieron en huracanes (vientos sostenidos de 74 mph o más) y tres se convirtieron en huracanes mayores (vientos sostenidos de 111 mph o más).

Las misiones de investigación se llevaron a cabo en colaboración con la Oficina de Operaciones Marinas y de Aviación (OMAO) de la NOAA y los programas de rápida intensificación y humedad y aerosoles de la Oficina de Investigación Naval. Las misiones operativas fueron solicitadas por el Centro Nacional de Huracanes y el Centro de Modelado Ambiental de la NOAA para recopilar datos y observaciones que son cruciales para mejorar los pronósticos de trayectoria e intensidad. Las tripulaciones proporcionaron 188 análisis de radar Doppler de cola, liberaron 1274 sondas de caída y continuaron experimentando con nuevas tecnologías de drones de vanguardia.

El Centro Nacional de Huracanes 2023 Ciclón Tropical Gráfico de seguimiento

Esfuerzos coordinados

Además de tomar muestras de la atmósfera, también es fundamental recopilar datos sobre el impacto del océano en las tormentas. A lo largo de la temporada, AOML y sus socios operaron ocho planeadores submarinos en la cuenca del Atlántico tropical que recopilaron datos de temperatura y salinidad a profundidades de 900 metros.  La NOAA también se asoció con Saildrone, Inc. para desplegar 12 vehículos de superficie desatornillados de saildrone que recopilaron observaciones de la interfaz aire-mar. Durante su tiempo en el mar, los veleros interceptaron tormentas 19 veces durante un total de 144 horas en condiciones de tormenta tropical, proporcionando datos casi en tiempo real sobre la presión, la velocidad del viento, la temperatura y más. El Centro Nacional de Huracanes citó datos de saildrone en sus discusiones de pronóstico 20 veces en 2023.

Jack Elston (izquierda), director general y fundador de Black Swift Technologies, y Joseph Cione (derecha), meteorólogo jefe de tecnologías emergentes de la NOAA, delante del avión cazahuracanes WP-3D Orion de la NOAA, sosteniendo un modelo Black Swift S0.

A mediados de octubre, los investigadores de huracanes de la NOAA desplegaron con éxito un nuevo sistema de aeronaves no tripuladas (UAS) en la tormenta tropical Tammy (2023) para medir la atmósfera inferior, una región de la tormenta demasiado peligrosa para que los humanos vayan. El UAS Black Swift Technologies S0™ fue lanzado desde el avión Hurricane Hunter de la NOAA por científicos de AOML durante misiones en la tormenta a medida que se fortalecía y se dirigía hacia las Islas de Sotavento del Caribe.

Las misiones de investigación del huracán Tammy también dieron como resultado la primera coordinación exitosa de la aeronave P-3 Orion Hurricane Hunter con una variedad de instrumentos, incluido el UAS Altius-600 de Anduril, un dron de vela, sondas de caída y batitermógrafos exponibles aerotransportados (AXBT). Juntos, recopilaron datos vitales en los niveles más bajos de la tormenta que históricamente han sido demasiado difíciles de muestrear. Los datos recopilados por las sondas se utilizaron para validar la velocidad del viento, la presión, la humedad y la temperatura de la superficie del mar medidas por los Altius 600, saildrone y AXBT. Esta información es fundamental para modelar y comprender el conocimiento situacional de las tormentas.

Este tipo de esfuerzos coordinados fueron un enfoque principal de los esfuerzos de investigación de la NOAA durante la temporada de huracanes. La siguiente figura destaca la coordinación orquestada entre el conjunto de instrumentos utilizados durante la temporada de huracanes de 2023.

Esfuerzo de coordinación de la misión de huracanes del Atlántico NOAA-Saildrone 2023.
Líneas rojas: 12 pistas de saildrone.  Círculos grises: 6 trayectorias de ciclones tropicales interceptadas, coloreadas por intensidad (ver barra de color a la derecha).  Estrellas amarillas: 33 amarres que recogieron datos en un radio de 100 km de un saildrone.  Círculos azules: 37 aeronaves de la NOAA colocan ubicaciones de vuelo cuando se encuentran a menos de 100 km de un dron velero.  Marcadores cian: 22 planeadores que recopilaron datos cuando se encontraban a menos de 100 km de un dron de vela. Marcadores verdes: 12 boyas de observación que recopilan datos cuando se encuentran a menos de 100 km de un dron de vela. Triángulos negros: 54 perfiles Argo colocados cuando se encuentran a menos de 100 km de un velero. Diamantes blancos: 65 sondas colocadas que amerizaron a menos de 100 km de un velero (incluidas las sondas de la Fuerza Aérea que se enviaron a los centros operativos en tiempo real).

Los científicos, los miembros de la tripulación y los socios de la industria privada planificaron y ejecutaron estos intrincados esfuerzos coordinados para recopilar datos críticos de múltiples niveles de la atmósfera, a través del mar. Las nuevas capacidades para recopilar datos sobre las interacciones aire-mar dentro de los huracanes proporcionan datos sobre la dinámica de las tormentas que antes no podían ser obtenidos por los científicos, lo que permite a la NOAA aprender continuamente más sobre cómo se forman e intensifican las tormentas, con el objetivo siempre presente de proteger vidas y propiedades. 

Las observaciones recopiladas a lo largo de la temporada, desde la atmósfera superior hasta las profundidades del océano, se incorporaron a los modelos de análisis y pronóstico de última generación de la NOAA para ayudar a quienes se encuentran en el camino de estas tormentas a prepararse mejor y ayudar a mejorar la comprensión de la génesis, intensificación y disipación de los ciclones tropicales.

Modelado de sistemas

Animación del pronóstico del Sistema de Análisis y Pronóstico de Huracanes (HAFS-B) de la mañana del 27 de agosto de 2023, mientras el huracán Idalia se preparaba para avanzar hacia Florida

Esta temporada, los investigadores de huracanes de AOML ayudaron con la transición exitosa de un nuevo modelo de huracanes, el Sistema de Análisis y Pronóstico de Huracanes (HAFS, por sus siglas en inglés), a las operaciones del Servicio Meteorológico Nacional de la NOAA, que está mostrando fortaleza en la predicción de una rápida intensificación. Dos versiones de HAFS, llamadas "HAFS-A" y "HAFS-B", comenzaron a producir pronósticos operativos para ciclones tropicales en todo el mundo el 27 de junio de 2023 después de cuatro años de desarrollo en colaboración con el Centro de Modelado Ambiental de la NOAA. HAFS ayudó a los meteorólogos a predecir con días de anticipación que el huracán Idalia impactaría la costa del Golfo de Florida como un huracán mayor peligroso. Los productos HAFS se pusieron a disposición en tiempo real en el sitio web AOML Hurricane Model Viewer , proporcionando conocimiento de la situación y orientación para las misiones de cazadores de huracanes. Los científicos de AOML también evaluaron una versión experimental avanzada de HAFS como parte del Experimento en Tiempo Real (HREx) del Programa de Mejora del Pronóstico de Huracanes. La investigación se considerará en la próxima actualización de HAFS a la versión 2, que se espera para el próximo año.

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Los dedicados científicos, las tripulaciones de vuelo y el personal que apoyaron el Programa de Huracanes de Campo 2023 pasaron semanas de largas horas trabajando diligentemente para recopilar datos que avancen en nuestra comprensión de las tormentas y mejoren los pronósticos, con el objetivo siempre presente de proteger vidas y propiedades. Para obtener más información sobre los esfuerzos de toda la NOAA a lo largo de la temporada, visite: La temporada de huracanes del Atlántico de 2023 ocupa el 4º lugar entre las tormentas con más nombre en un año. Vea a continuación un vistazo a la investigación de AOML en cifras:

La temporada 2023 en cifras

Ciclones tropicales y perturbaciones tropicales estudiados: 7

Investigación y misiones operativas: 54

Misiones Lockheed WP-3D (P-3) Orion: 37

Misiones Gulfstream IV-SP (G-IV): 17

Dropsondas liberadas: 1273

Experimentos y módulos de investigación APHEX P-3 realizados: 14

Batitermógrafos(AXBT) liberados: 90

Pequeños sistemas aéreos no tripulados (sUAS) desplegados desde los P-3 de la NOAA: 5

Análisis del radar Doppler de cola transmitidos al EMC y al NHC: 188

StreamSondes desplegadas desde los P-3 de la NOAA: 12

Planeadores desplegados: 8 operados por el AOML

A-Sized Wave Drifters desplegados desde los P-3 de la NOAA: 5

Números de Saildrone

Saildrones desplegados: 12

Interceptaciones únicas de Saildrone-TC: 19

Ciclones tropicales interceptados: 6

Distancia total recorrida para la misión de 2023: Más de 42.600 millas

Días pasados con vientos sostenidos de TS (~3m): 6Horaspasadas en vientos sostenidos de 50+ kt (~3m): 18

Días pasados con rachas de fuerza TS (~3m): 12

Días pasados con rachas de más de 50 kt (~3m): 3

Horas pasadas con rachas de fuerza HU (~3m): 17

Avisos del NHC citando datos de Saildrone: 20

Gotas que caen a menos de 50 km del saildrone: 24

SAR (imágenes de viento de alta resolución obtenidas por satélite)-SD Comparaciones de ciclones tropicales: 35

Sobrevuelos NOAA de un saildrone: 12

Días pasados a menos de 50 km de una boya: 82

Días pasados a menos de 10 km de una boya amarrada: 103

Perfiles de planeadores a menos de 10 km de un saildrone: 1544

Perfiles de Argo a menos de 100 km de un saildrone: 54