Los científicos toman muestras de múltiples tormentas mientras los trópicos entran en el pico de formación de huracanes

Los científicos especializados en huracanes del AOML tomaron muestras de múltiples tormentas este verano, cuando el Atlántico entró en su período de máxima formación de huracanes. Desde Elsa hasta Sam, las observaciones que recogieron apoyaron la misión de la NOAA de preparar al público para el clima severo proporcionando datos críticos para pronósticos precisos y actualizados.

Las misiones a bordo de los aviones P-3 y G-IV Hurricane Hunter de la NOAA comenzaron a principios de julio, cuando Elsa, el primer huracán de la temporada 2021, se acercó a las islas del noroeste del Caribe. Terminaron a finales de septiembre cuando el huracán Sam, el último y más potente de 2021, atravesó el Atlántico central.

El huracán Elsa avanzando hacia el norte sobre la costa oeste de Florida a principios de julio de 2021.
El Programa de Campo de Huracanes del AOML comenzó con misiones aéreas sobre el huracán Elsa, que se formó a principios de julio. Elsa tocó tierra en el condado de Taylor, Florida (a lo largo del Panhandle de Florida) el 7 de julio como una robusta tormenta tropical con vientos sostenidos estimados de 65 mph.

Las observaciones recogidas en Elsa y en las tormentas posteriores permitieron a los especialistas del Centro Nacional de Huracanes de la NOAA mantenerse al corriente de los cambios en la temperatura, la humedad y la estructura del viento de cada tormenta, proporcionando una información inestimable sobre la fuerza y la dirección del viento, las regiones de mayor precipitación y las corrientes de dirección atmosférica que influyen en su trayectoria y en el lugar de la llegada a tierra. También estimularán futuros estudios para comprender mejor cómo y por qué se forman, intensifican y disipan los ciclones tropicales.

Las misiones de los P-3 se centraron en la recopilación de mediciones de las densas bandas de tormentas eléctricas que rodean el ojo, mientras que las misiones a bordo del jet de gran altitud G-IV recogieron mediciones de la atmósfera circundante. Los equipos de tierra del AOML proporcionaron un conocimiento adicional de la situación, controlaron la calidad de los datos obtenidos con las sondas de caída, el radar Doppler de cola y otros instrumentos, y se aseguraron de que los datos se transmitieran en tiempo real al modelo informático de investigación y previsión meteorológica de huracanes de la NOAA para mejorar las previsiones de trayectoria e intensidad.

Después de Elsa, Fred, Grace, Henri e Ida se formaron en rápida sucesión, con Fred formándose aproximadamente una semana después de que la NOAA emitiera su perspectiva estacional actualizada el 4 de agosto, reiterando que las condiciones atmosféricas y oceánicas seguirían siendo propicias para una actividad de huracanes superior a la media durante la temporada 2021.

La primera misión sobre la tormenta tropical Fred tuvo lugar antes de que el sistema tuviera un centro bien definido. Las misiones posteriores muestrearon el aire seco y la cizalladura del viento alrededor de Fred que inhibió su desarrollo, mientras que los datos del radar Doppler de cola proporcionaron representaciones tridimensionales de la complicada estructura del núcleo de Fred.

El huracán Grace se desarrolló en el centro-norte del Caribe pero se desplazó hacia el oeste en el Golfo de México. La primera misión P-3 comenzó cuando Grace se estaba convirtiendo en una depresión tropical, y las misiones posteriores mostraron que el núcleo de Grace se estaba organizando mejor en un vórtice único y coherente.

Análisis del radar Doppler de cola compuesto de la tormenta tropical Grace el 16 de agosto de 2021
Composición del análisis del radar Doppler de cola de los datos recogidos durante el vuelo matutino del P-3 hacia la entonces tormenta tropical Grace el 16 de agosto de 2021. La imagen de la izquierda muestra dónde se encontraban las tormentas más fuertes (en amarillo) alrededor del centro de Grace. La imagen del lado derecho muestra que el centro de Grace a 2 km sobre la superficie (líneas negras) y a 5 km sobre la superficie (líneas grises) no estaban en los mismos lugares, lo que sugiere que Grace todavía estaba desorganizado y no podía intensificarse rápidamente.

Uno de los aspectos más destacados de estos vuelos fue el despliegue por primera vez de los flotadores ALAMO (Air-Launched Autonomous Micro Observer) desde el P-3. El lanzamiento de dos flotadores ALAMO de la Marina por delante del Grace permitió observar cuánta energía había en el agua caliente de la superficie y en el agua de abajo para alimentar la intensificación del Grace. Un último vuelo del P-3 (continúa en la página 3) se llevó a cabo en la Bahía de Campeche mientras Grace emergía de la costa de Yucatán y comenzaba su rápida intensificación antes de tocar tierra finalmente cerca de Veracruz, México.

Mientras los P-3 seguían observando a Grace, la atención se centró rápidamente en el huracán Henri, que amenazaba la costa de Nueva Inglaterra. El G-IV llevó a cabo tres misiones por encima y alrededor de la periferia de Henri para obtener información sobre el flujo de dirección alrededor del sistema que determinaría la trayectoria de Henri y la ubicación de su llegada a tierra.

Uno de los aspectos más destacados de las misiones de Henri fue el sobrevuelo de un vehículo de superficie sin tripulación que toma muestras tanto del océano como de la atmósfera. En su aproximación más cercana, el P-3 lanzó una sonda de viento de caída y un batimetría desechable en el aire para validar las mediciones de la superficie atmosférica y oceánica recogidas por este nuevo instrumento.

Las misiones Hurricane Hunter se reanudaron unos días después de que terminaran las misiones en Henri, cuando el huracán Ida cruzó sobre las Islas Caimán y el oeste de Cuba. Las misiones a bordo del P-3 observaron a Ida durante un momento crítico en el que la tormenta se estaba reorganizando y desarrollando un ojo. Las siguientes misiones P-3 observaron la rápida intensificación de Ida hasta convertirse en un huracán mayor y terminaron con la devastadora llegada a tierra de la tormenta cerca de Port Fourchon, Luisiana, con vientos sostenidos de 150 mph.

Huracán Ida
Imagen del satélite infrarrojo GOES-East del huracán Ida el 29 de agosto de 2021 acercándose a la costa de Luisiana como una tormenta destructiva de categoría 4 con vientos sostenidos de 150 mph.

La misión del P-3 que voló cerca del momento en que Ida tocó tierra se coordinó con equipos de investigación en tierra de la Universidad de Florida, la Universidad de Oklahoma y la Universidad Tecnológica de Texas. Estos equipos desplegaron una serie de instrumentos, incluidos radares terrestres y torres instrumentadas, para obtener mediciones de viento, humedad y precipitaciones en apoyo de la Ley de Costas mientras Ida se adentraba en la costa.

Las misiones del huracán Larry permitieron a los investigadores examinar cómo las fluctuaciones diurnas y nocturnas de la radiación afectan a la intensidad y la estructura de los huracanes. Uno de los componentes de estas oscilaciones es un fenómeno denominado ciclo diurno de los ciclones tropicales, en el que se observa que los campos de nubes de las tormentas se expanden y contraen cada día.

Los equipos de vuelo y los aviones Hurricane Hunter se desplegaron en Santa Cruz a finales de septiembre para observar el huracán Sam. Sam se fortaleció hasta convertirse en un mortífero huracán de categoría 4 con vientos máximos de 155 mph mientras se desplazaba por el Atlántico central, convirtiéndose en la tormenta más fuerte de la temporada. Aunque Sam permaneció en el mar durante todo su ciclo de vida, la tormenta proporcionó una excelente oportunidad para colaborar con los socios de la Oficina de Investigación Naval para estudiar el proceso de intensificación rápida.

Uno de los aspectos más destacados de las misiones fue el paso de Sam por encima de un vehículo de superficie sin tripulación, que captó los primeros datos obtenidos desde la superficie de un huracán. Estos datos ayudarán a esclarecer el papel del océano en la intensificación de los huracanes.

Desde Elsa hasta Sam, todas las misiones se llevaron a cabo en apoyo del Programa de Campo de Huracanes anual de la NOAA y su Experimento de Predicción de Huracanes (APHEX). El APHEX se desarrolló en colaboración con numerosos socios -el Centro de Modelización Ambiental de la NOAA, el Centro Nacional de Huracanes, el Centro de Operaciones Aéreas y la Oficina de Investigación Naval- para mejorar la comprensión y la predicción de la trayectoria, la intensidad y la estructura de los huracanes, así como los riesgos asociados.

"El Programa de Campo de Huracanes APHEX 2021 de la NOAA fue muy exitoso", dijo Jason Dunion, el director del esfuerzo de campo de este año. "Los aspectos más destacados incluyen colaboraciones con nuestros socios de la Oficina de Investigación Naval, la Armada y la NASA, y los primeros despliegues de flotadores AOML y ALAMO de la Armada desde el avión P-3 de la NOAA por delante de tres huracanes del Atlántico. Llevamos a cabo con éxito el 85% de nuestros experimentos y módulos APHEX previstos y tomamos muestras de una amplia gama del ciclo de vida de los ciclones tropicales, desde la depresión tropical hasta el huracán mayor.

En total, los científicos especializados en huracanes del AOML participaron en 53 misiones a bordo del avión Hurricane Hunter, acumulando 400 horas de vuelo. Las observaciones que recogieron en siete ciclones tropicales apoyaron la misión de la NOAA de construir una nación más preparada para el clima, ayudando a las comunidades vulnerables a prepararse mejor para el clima severo durante una temporada de huracanes.

La tripulación de un P-3 de huracanes se toma un selfie tras una misión en el huracán Sam.
Los científicos especializados en huracanes del AOML, Lisa Bucci (en primer plano a la izquierda) y Jun Zhang (en segundo plano al centro), se hacen un selfie con Nikki Hathaway y Ashley Lundry, ambas directoras de vuelo del Centro de Operaciones Aéreas de la NOAA, tras una misión en el huracán Sam a bordo del P-3 el 29 de septiembre.