Los frecuentes cambios bruscos del tiempo atmosférico y el debilitamiento del chorro polar: por Juan Carlos Gómez Espáriz

Para comprender cómo se enlentece o se ondula un chorro, hay que explicar que en los límites superiores de la capa baja de la atmósfera (nuestra “respirable” Troposfera) existen unos ríos de aire, con altas velocidades, que siempre corren de Oeste a Este – exceptuando el Ecuatorial-, en ambos hemisferios. De estos chorros situados en la Tropopausa (área límite entre Troposfera y Estratosfera -la siguiente capa en altura -), el más importante por intensidad, velocidad y modificación del tiempo, es el Chorro Polar (Polar Jet o Jet Stream) que delimita y separa las masas de aire polar (frías) y las masas subtropicales (templadas) de latitudes inferiores, bajo el que se encuentra el Frente Polar (auténtico separador de ambas masas de aire).

Otros chorros de menor intensidad serán tratados en otro artículo, que versará sobre la implicación que tienen en la aeronáutica y que explican las diferencias de tiempos de vuelo, sobre todo en los trayectos de larga distancia – transoceánicos y transcontinentales-. El Chorro Polar se sitúa entre los 9000 y 14000 m de altitud, dependiendo de la latitud, con velocidades entre 150 y 250, incluso 300 km/h, habiéndose llegado a medir 500 km/h.

Registros inferiores a 120 km/h se considera un chorro lento o debilitado. Su trazado es ondulado debido a los empujes de masas frías o cálidas, y también a la desviación por la rotación terrestre (Fuerza de Coriolis) que van produciendo ondulaciones más o menos profundas en una serie de meandros (Ondas de Rossby), quedando el aire frío al norte del chorro en el Hemisferio N (al sur en el Hemisferio S), y aire cálido en el lado hacia el Ecuador de la Tierra. Por la diferencia de velocidades del chorro con las capas limítrofes se producen cizalladuras o cizallamientos del viento.

La trayectoria de la corriente en chorro y su velocidad

Su trayectoria es más rectilínea con altas velocidades y más curvada cuando la velocidad disminuye. En condiciones normales se encuentra hacia los 50 grados de latitud en verano y entre 35 y 40 grados en invierno, con un balanceo estacional debido a la diferencia de perpendicularidad de la insolación que calienta más o menos la superficie terrestre y las masas de aire.

Sus altas velocidades, cuando disminuyen, hace que las ondas se elonguen en exceso, creando unos meandros de gran amplitud, que conducen las masas de aire frío o cálido, provocando el enfriamiento o calentamiento del aire, con cambios repentinos y acusados al desplazarse esos profundos meandros de O a E, y cuyas consecuencias conocemos por experiencia personal.

Hay que hacer notar que lo que suceda en las altitudes superiores de la Troposfera, tendrá repercusiones sobre las capas de aire más bajas. Siempre me fijo en los mapas de altura (llamados en meteorología “topografía de altitud”) hacia los 300 mb o hPa (el milibar equivale al hectopascal), correspondiente a una altitud aproximada de 9000 m, para pronosticar la evolución de las masas.

Para mí -y otros-, las condiciones en altura mandan sobre el tiempo de las capas medias o inferiores, con la excepción de las particularidades loco-regionales. Con estos conceptos veamos algunos ejemplos prácticos para comprender lo descrito con palabras, y visualizar esos cambios bruscos de tiempo que padecemos en oleadas.

Temperatura en capas bajas y su relación con el viento en altura

En la Figura 2 se representa la temperatura en capas bajas y su relación con el viento en altura durante la ola de calor que padecimos a finales de la primavera (18 de Junio del 2022), donde se alcanzaron temperaturas récord para ese mes. Se aprecia la enorme ondulación del Chorro Polar en el Hemisferio N, que llevó a la Península Ibérica a una situación extrema y deslizó masas cálidas procedentes del sur que después se desplazaron hacia Francia y Alemania, arrastrando una masa tropical con polvo (Calima) cuando pasó por el N de África. Las vaguadas (zonas de baja presión al N del chorro, con aire frío) se situaron en la canadiense Península del Labrador y el área atlántica de Gran Sol (desde las Islas Británicas al NO de Galicia).

Las dorsales (zonas de alta presión al S del chorro, con aire cálido) se ven situadas al SE de Groenlandia -con un desdoblamiento del chorro-, en la mayor parte de la Península Ibérica -exceptuando el NO de España-, y toda Europa Central. Hay que señalar que para el Hemisferio N, en los anticiclones y dorsales los vientos giran en sentido horario, mientras que en las borrascas y vaguadas giran en sentido antihorario, sucediendo en el Hemisferio S a la inversa. Con esto comprenderemos fácilmente como padecimos esa invasión de aire cálido procedente del sur.

Cambio brusco posterior con desplome térmico

En la Figura 3 se representa un mapa de altitud a 300 hPa (9000 m) días después de la Figura 2 (30 de junio del 2022). Tras la ola de calor, por el movimiento hacia el Este de la vaguada, con esa elongación del chorro, la caída de la temperatura fue muy brusca, registrándose durante días temperaturas por debajo de la media para el mes. El Chorro Polar se fue desplazando más hacia el Este y llegamos a la imagen de la Figura 3, donde la vaguada se sitúa sobre Francia, descendiendo la temperatura en este país, pero formándose una gran dorsal sobre Italia, Europa del Este y la Península Escandinava, deslizándose aire muy cálido hacia estas zonas elevando la temperatura a valores extremos para la época del año y latitud (mientras Oviedo quedó con una máxima de 16 grados, Helsinki superó los 30).

Es decir, la ola de calor de la Península Ibérica se desplazó hacia esos países con aumentos exagerados en Italia, Suecia, Finlandia y áreas subárticas próximas de Rusia. (Esto se apreciará mejor en la Figura 4 ). Todo ello por un chorro muy elongado que se desplazó hacia el Este.

Tal fue así, que en el glaciar de La Marmolada (Dolomitas italianos), tres días después -3 de julio-, se desprendió un serac del glaciar, produciendo un alud de hielo y rocas de desastrosas consecuencias con varios fallecidos y bastantes heridos. La temperatura que había en el momento de la rotura fue récord para ese punto, transformando el hielo fósil y creando una capa deslizante con agua. Aquí hay que apreciar que la velocidad del chorro es baja, con colores verdes, azulados y grises (Figura 3), propios de un chorro bastante debilitado y de ahí su elongación en ondas exageradamente alargadas.

En la Figura 4 se describe el Geopotencial y las Temperaturas en un mapa de altitud de 850 hPa (unos 1500 m de altitud) en el mismo momento que en la Figura 3 (30 de Junio del 2022). Las figuras 3 y 4 podrían superponerse (la primera a 9000 m y la segunda a 1500 m) y quedaría demostrado como el chorro de la figura 3 manda sobre las capas más bajas, desplazando las masas de aire (cálidas y frías).

Aquí se aprecia a la perfección como ese aire cálido se desliza desde el Mediterráneo Central hasta la Península Escandinava, subiendo el calor en esa franja de forma espectacular. ¡Aún más llamativo es la masa de aire tórrido de origen sahariano (colores rosas) que aparece sobre Argelia, Túnez, Malta y Sicilia con temperaturas superiores a 30 grados… pero a 1500 m de altitud!

Posibles causas de estas ondulaciones del Jet Stream

Se teme que estas frecuentes elongaciones del Chorro Polar, por su baja velocidad, esté relacionado con el calentamiento del aire polar. Antes expliquemos que sobre los polos existe unos vórtices (de aire frío girando confinado) que en condiciones normales resultan bastante estables, aunque cíclicamente hay ciertos debilitamientos.

Estos vórtices no son solo troposféricos (de nuestra capa baja), sino que están introducidos en la Estratosfera. Esta situación lleva a un Frente Polar estable, con un Chorro Polar rápido. Periódicamente, hay descargas frías estratosféricas, procedentes de esos vórtices, que se deslizan sobre – y contra – el aire próximo troposférico, con lo que la estabilidad y velocidad del chorro queda afectado.

Estas descargas se deben a Calentamientos Súbitos de la Estratosfera (así se llaman). En la Figura 5 quedan bien reflejadas las dos situaciones, con vórtice estable y con descarga de aire frío estratosférico. Recapitulando diremos que el calentamiento súbito de la Estratosfera, debilita el Vórtice Polar, que lleva a un “derramamiento” de aire frío, que afecta al frente y chorro polares, enlenteciendo su velocidad y elongado en exceso las Ondas de Rossby, llevando en zonas templadas a los desplazamientos de masas de aire con los cambios de temperatura bruscas que ya conocemos.

Parece ser que aunque estas situaciones son recurrentes, se están haciendo más frecuentes con el calentamiento de los polos.  El estudio de estos patrones en los próximos años y décadas, nos dará más respuestas.