Ciclón tropical

Un ciclón tropical es un tipo de ciclón ( depresión ) que se forma en los océanos de la zona intertropical a partir de una perturbación que se organiza en depresión tropical y luego en tormenta . Su etapa final es conocida por varios nombres en todo el mundo: huracán en el Atlántico norte y Pacífico nororiental, tifón en Asia oriental y ciclón en otras cuencas oceánicas.

Estructuralmente, un ciclón tropical es una gran área de nubes tormentosas rotativas acompañadas de fuertes vientos. Se pueden clasificar en la categoría de sistemas convectivos de mesoescala ya que tienen un diámetro menor que una depresión convencional, denominada "  sinóptica  ", y su principal fuente de energía es la liberación de calor latente provocado por la condensación del agua. sus tormentas eléctricas. El ciclón tropical es similar a una máquina térmica , en el sentido de la termodinámica . La liberación de calor latente en los niveles superiores de la tormenta eleva la temperatura dentro del ciclón de 15  a  20  ° C por encima de la temperatura ambiente en la troposfera fuera del ciclón. Por esta razón, los ciclones tropicales son tormentas de "núcleo caliente".

Los ciclones tropicales son temidos por la naturaleza destructiva de sus lluvias y vientos torrenciales . Se clasifican entre los peligros naturales más comunes y cobran cientos, a veces miles, de víctimas cada año. Las regiones más amenazadas han puesto en marcha medidas de seguimiento meteorológico, coordinadas por la Organización Meteorológica Mundial , así como programas de investigación y predicción para el desplazamiento de ciclones.

Clasificación y terminología

Origen del término

El término ciclón , aplicado a los ciclones tropicales, fue acuñado por el capitán naval inglés Henry Piddington ( 1797-1858 ) tras sus estudios de la terrible tormenta tropical de 1789 que mató a más de 20.000 personas en la localidad costera india de Coringa. En 1844 publicó su trabajo bajo el título The Horn-book for the Law of Storms for the Indian and China Seas . Navegantes de todo el mundo reconocen la alta calidad de su trabajo y le nombró presidente de la Corte de Investigación Marina en Calcuta . En 1848, en una nueva versión ampliada y completa de su libro, The Sailor's Horn-book for the Law of Storm , este pionero de la meteorología comparó el fenómeno meteorológico con una serpiente enroscada en un círculo, kyklos en griego, de ahí ciclón.

Nomenclatura

Los ciclones tropicales se dividen en tres etapas de vida: depresiones tropicales, tormentas tropicales y un tercer grupo cuyo nombre varía según la región. Estas etapas son en realidad tres niveles de intensidad y organización que un ciclón tropical puede alcanzar o no. Por tanto, encontramos en orden creciente de intensidad:

• la depresión tropical . Es un sistema organizado de nubes, agua y tormentas con una circulación ciclónica cerrada en la superficie y vientos con una velocidad máxima inferior a 17  m / s (es decir, 63  km / h );
• la tormenta tropical . Es un sistema ciclónico cuyos vientos tienen una velocidad máxima de entre 17 y 33  m / s (es decir, entre 63 y 117  km / h );
• huracán / tifón / ciclón. Es un sistema ciclónico cuyos vientos tienen una velocidad que supera los 33  m / s (unos 118  km / h ) y que tiene un ojo claro en su centro.

El término utilizado para referirse a los ciclones tropicales superiores varía según la región, de la siguiente manera:

• huracán en los océanos Atlántico norte y Pacífico al este de la línea de fecha . Se discute el origen de la palabra: de huricán , del Caribe para "dioses malignos" o "dios de las tormentas" , o incluso del arawak huracana que significa "viento de verano"  ;
• tifón en el Pacífico norte al oeste de la línea de fecha. La palabra proviene del griego antiguo Τυφών  / tuphōn , un monstruo de la mitología griega responsable de los vientos cálidos, y que habría viajado a Asia en árabe ( tûfân ) y luego recuperado por navegantes portugueses ( tufão ). Por otro lado, los chinos usan 颱風 (viento fuerte) pronunciado tai fung en cantonés (ver Wikcionario ), y los japoneses dan en el mismo etymon taifû  ;
• ciclón tropical en el Pacífico Sur y el Océano Índico. Sin embargo, el término tormenta tropical severa se usa localmente en el norte del Océano Índico;
• en el Atlántico Sur, no se ha determinado el término a utilizar. Hasta ahora hemos enumerado un sistema de este tipo debido a las condiciones adversas en la región.

Esta terminología está definida por la Organización Meteorológica Mundial (OMM). En otros lugares del mundo, los ciclones tropicales han recibido el nombre de baguio en Filipinas , chubasco en México y taino en Haití . El término willy-willy, que se encuentra a menudo en la literatura como un término local en Australia, es erróneo porque en realidad se refiere a un vórtice de polvo .

Categorías

Los ingredientes de un ciclón tropical incluyen una alteración climática preexistente, mares tropicales cálidos, humedad y vientos relativamente suaves en el aire. Si las condiciones requeridas persisten el tiempo suficiente, pueden combinarse para producir vientos fuertes, olas altas, lluvias torrenciales e inundaciones asociadas con este fenómeno.

Como se mencionó anteriormente, el sistema se convierte primero en una depresión tropical, luego en una tormenta y luego se utilizan categorías de intensidad que varían según la cuenca. La definición de vientos sostenidos recomendada por la OMM para esta clasificación es un promedio de diez minutos. La mayoría de los países adoptan esta definición, pero algunos países utilizan un período de tiempo diferente. Estados Unidos, por ejemplo, define los vientos sostenidos como un promedio de un minuto, medido a 10 metros sobre la superficie.

Se utiliza una escala de 1 a 5 para categorizar los huracanes del Atlántico norte según la fuerza de sus vientos: la escala Saffir-Simpson . Un huracán de categoría 1 tiene los vientos más débiles, mientras que un huracán de categoría 5 es el más intenso. En otras cuencas, se utiliza una nomenclatura diferente que se puede encontrar en la tabla siguiente.

El Centro Nacional de Huracanes (el centro de ciclones tropicales que pronostica los EE . UU. ) Clasifica a los huracanes de categoría 3 ( 178  km / h ) y más como huracanes importantes . El Centro Conjunto de Alerta de Tifones clasifica los tifones con vientos de al menos 241  km / h como "súper tifones". Sin embargo, cualquier clasificación es relativa, porque los ciclones de categorías inferiores aún pueden causar más daños que los de categorías superiores, dependiendo del área golpeada y los peligros que causan. Las tormentas tropicales también pueden causar graves daños y pérdidas de vidas, especialmente por inundaciones.

Denominación de ciclones

El nombre bautismal de un ciclón está escrito en cursiva . Dar nombres a los ciclones tropicales fechas de hace más de dos siglos ( XVIII °  siglo ). Esto responde a la necesidad de diferenciar cada evento de los anteriores. Así, los españoles le dieron al ciclón el nombre del santo patrón del día. Por ejemplo, los huracanes que azotaron a Puerto Rico el13 de septiembre de 1876, luego en la misma fecha en 1928 , ambos se llaman San Felipe (Saint-Philippe). Sin embargo, el de 1928 había golpeado Guadalupe el día anterior y sigue siendo llamado en esta isla el “Gran Ciclón”.

El primer uso de los nombres dados a estos sistemas fue iniciado por Clement Lindley Wragge, un meteorólogo australiano de principios del XX °  siglo . Tomó los nombres de las mujeres, los nombres de los políticos que no le gustaban, los nombres históricos y mitológicos.

El ejército de Estados Unidos, de principios del XX °  siglo hasta la Segunda Guerra Mundial , tenía el hábito de usar el alfabeto fonético transmisiones militares año. Por su parte, los meteorólogos de la Fuerza Aérea Estadounidense (precursora de la Fuerza Aérea Estadounidense ) y la Armada Estadounidense del Pacífico, durante la Segunda Guerra Mundial , dieron nombres femeninos a los ciclones tropicales. En 1950 , el sistema de alfabeto fonético (Able, Baker, Charlie, etc.) fue formalizado en el Atlántico Norte por el Servicio Meteorológico Nacional de Estados Unidos . En 1953 , la lista repetitiva fue reemplazada por otra lista con nombres exclusivamente femeninos y en 1954 , se retomó la lista anterior pero se decidió cambiar la lista cada año.

Desde 1979 , a raíz de las críticas de los movimientos feministas, los huracanes han recibido nombres alternativamente masculinos y femeninos (en inglés, español y francés) en la cuenca atlántica. También se estableció un principio de ciclos: basado en seis años y seis listas, los años pares comienzan con un nombre masculino, los años impares con un nombre femenino. Por tanto, la lista de 2000 es la misma que la de 1994  ; la lista de 2001 incluye las de 1989 y 1995 . Las seis listas proporcionan 21 nombres comunes de la A a la W pero sin Q o U, bastante pobres en los nombres. Entonces está previsto utilizar las letras del alfabeto griego . En 2005 , un año récord con 27 ciclones , la lista se utilizó por completo hasta Wilma , luego hasta la letra griega Zeta .

Como los ciclones tropicales no se limitan a la cuenca atlántica, se elaboran listas similares para diferentes sectores de los océanos Atlántico, Pacífico e Índico. En la cuenca del Océano Atlántico , el Centro Nacional de Huracanes (NHC) en Miami es oficialmente responsable de nombrar a los ciclones. Por su tamaño, la cuenca del Océano Pacífico se divide en varios sectores. El NHC de Miami nombra a los que están en la parte este, el Centro de Huracanes del Pacífico Central en Honolulu nombra a los del centro-norte, el centro de Japón nombra a los del noroeste, y el suroeste va a la Oficina de Meteorología de Australia (BOM) y centra el pronóstico del tiempo. para Fiji y Papua Nueva Guinea .

El nombre en el Océano Índico es para la BOM, el Servicio Meteorológico de la India y el Centro Meteorológico de Mauricio , según el sector. En los sectores del norte, el subcontinente indio y Arabia , los ciclones no fueron nombrados antes de 2006, mientras que los del sector suroeste tienen nombres desde la temporada 1960-1961.

Los nombres siguen siendo nombres de pila en el Atlántico norte y el Pacífico nororiental, pero en otros lugares los distintos países envían nombres de flores, pájaros, etc. a la OMM, no necesariamente en orden alfabético. Durante ciclones graves, los nombres de estos últimos se eliminan de las listas y se reemplazan para no conmocionar a la población al traer malos recuerdos. Por ejemplo, en la lista de 2004 , Matthew reemplazó el nombre de Mitch porque el huracán Mitch mató a unas 18.000 personas en Centroamérica en 1998.

Lugares de entrenamiento

Casi todos los ciclones tropicales se forman dentro de los 30 ° del ecuador y el 87% dentro de los 20 ° del ecuador . Sin embargo, como la fuerza de Coriolis da a los ciclones su rotación inicial, rara vez se desarrollan a menos de 10 ° desde el ecuador (el componente horizontal de la fuerza de Coriolis es cero en el ecuador). Sin embargo, la aparición de un ciclón tropical dentro de este límite es posible si ocurre otra fuente de rotación inicial. Estas condiciones son extremadamente raras y se cree que tales tormentas ocurren menos de una vez en un siglo.

La mayoría de los ciclones tropicales aparecen en una banda de tormentas eléctricas tropicales que rodea el globo, llamada Zona de Convergencia Intertropical (ITCZ). Su curso afecta con mayor frecuencia a áreas con un clima tropical y un clima subtropical húmedo . En todo el mundo, se registra un promedio de 80 ciclones tropicales por año.

Lavabos principales

Cuenca oceánica	Centro responsable
Atlántico Norte	Centro Nacional de Huracanes ( Miami )
Pacífico nororiental	Centro Nacional de Huracanes ( Miami )
Pacífico Norte Central	Centro de Huracanes del Pacífico Central ( Honolulu )
noroeste pacífico	Agencia Meteorológica de Japón ( Tokio )
Pacífico sur y suroeste	Servicio Meteorológico de Fiji ( Nadi ) † Servicio Meteorológico de New Zealand Limited ( Wellington ) Servicio Meteorológico Nacional de Papua Nueva Guinea ( Port Moresby ) † Oficina de Meteorología ( Darwin y Brisbane ) †
Norte de la India	Departamento de Meteorología de la India ( Nueva Delhi )
Sudoeste de la India	Météo-France ( Reunión )
Sureste de la India	Oficina de Meteorología † ( Perth ) Agencia de Meteorología y Geofísica de Indonesia ( Yakarta ) †
† : Indica un centro de alerta de ciclones tropicales.

Hay siete cuencas principales de formación de ciclones tropicales:

• Pacífico Norte Occidental: Los ciclones tropicales en esta región a menudo afectan a China y Taiwán, Japón y Filipinas . Se llaman tifones ( chino  : 台 风 (taifeng)). Es, con mucho, la cuenca más activa y representa un tercio de todos los ciclones tropicales del mundo. Las agencias meteorológicas nacionales, así como el Centro Conjunto de Alerta de Tifones (JTWC) son responsables de emitir pronósticos y avisos en esta cuenca;
• Este del Pacífico Norte: esta es la segunda área más activa del mundo y también la más densa (la mayor cantidad de tormentas en un área relativamente pequeña del océano). Las tormentas que se desarrollan en esta cuenca pueden llegar al oeste de México , Hawai y muy raramente a California . El Centro de Huracanes del Pacífico Central es responsable de pronosticar la parte occidental de esta área, y el Centro Nacional de Huracanes es responsable de la parte este;
• Pacífico sur occidental: los ciclones en esta región suelen afectar a Australia y Oceanía . Australia y Nueva Guinea los siguen y planifican. A veces llegan a Nueva Caledonia  ;
• el norte del Océano Índico: esta cuenca se divide en dos regiones, la Bahía de Bengala y el Mar Arábigo . La Bahía de Bengala domina el conteo, con 5 a 6 veces más ciclones que el Mar Arábigo. Los ciclones que se forman en esta cuenca son históricamente los más mortíferos. Nótese particularmente el ciclón de Bhola en 1970 , que causó 200.000 víctimas. Los países afectados por esta cuenca incluyen India , Bangladesh , Sri Lanka , Tailandia , Birmania y Pakistán . Cada uno de estos países emite pronósticos y advertencias. En raras ocasiones, un ciclón de esta cuenca puede afectar la Península Arábiga  : en 1981 cuando una tormenta tropical azotó el Estrecho de Ormuz y el Sultanato de Omán y arrojó cantidades totalmente inusuales de agua en esta región ( 65 milímetros en Mascate );
• Sureste del Océano Índico: Los ciclones que aparecen en esta región afectan a Australia e Indonesia . Estos países los supervisan y planifican. También afectan a las Islas Cocos y Christmas Island  ;
• el suroeste del Océano Índico: esta es la cuenca menos comprendida, debido a la falta de datos históricos. Estos ciclones afectan a Madagascar , Mozambique , la Isla de la Reunión , la isla Rodrigues , las Islas Mauricio , las Comoras (incluida Mayotte ), Tanzania y Kenia . Los pronósticos de estos ciclones son emitidos por el Centro Meteorológico Regional especializado en ciclones de La Réunion , un servicio de Météo-France . Los bautismos son en cambio realizados por el centro meteorológico de Mauricio y por el de Madagascar;
• Atlántico Norte: es la cuenca tropical más estudiada. Incluye el Océano Atlántico, el Mar Caribe y el Golfo de México . El número de ciclones tropicales que se forman en esta cuenca varía mucho de un año a otro, entre uno y veinte. Se llaman huracanes (del español huracán). El Estados Unidos , México , América Central , el Caribe y Canadá pueden ser afectados por estos ciclones. Los pronósticos para estos ciclones son emitidos para todos los países de la región por el Centro Nacional de Huracanes , con sede en Miami , Florida ; el Centro Canadiense de Huracanes , con sede en Halifax , Nueva Escocia, emite pronósticos y advertencias de ciclones tropicales que amenazan el territorio y las aguas canadienses.

Áreas de entrenamiento inusuales

Las siguientes áreas rara vez producen ciclones tropicales:

• Atlántico Sur: aguas más frías ( Corriente de Benguela ), la ausencia de una zona de convergencia intertropical y la presencia de cizalladura vertical del viento contribuyen a dificultar el desarrollo de ciclones tropicales en esta región. Sin embargo, se observaron allí dos ciclones tropicales: en 1991, una débil tormenta tropical frente a África (que afectó a la isla de Santa Elena ) y el ciclón Catarina (a veces también llamado Aldonça), que azotó la costa brasileña en 2004;
• el Pacífico norte central: la cizalladura en esta área limita en gran medida las posibilidades de que se desarrollen ciclones tropicales. Sin embargo, esta región a menudo es frecuentada por ciclones que se originan en la cuenca mucho más favorable del este del Pacífico Norte;
• el Mediterráneo  : en la cuenca mediterránea se producen a veces tormentas que parecen relacionadas por su estructura con ciclones tropicales. Tales tormentas, llamadas Medicanes , se registraron en septiembre de 1947, septiembre de 1969, enero de 1982, septiembre de 1983, enero de 1995 y noviembre de 2011. La naturaleza tropical de estas tormentas sigue siendo un tema de debate;
• Grands Lacs (Amérique du Nord)  : bien que très au nord, la grande superficie de ces lacs peut devenir un terrain propice au développement convectif intense quand leur température est à son maximum et que de l'air très froid d'altitude y passe en otoño. Una tormenta de 1996 (ver Ciclón sobre el lago Hurón de 1996 ) sobre el lago Hurón tenía características similares a las de un ciclón tropical o subtropical, incluido un ojo en el centro durante un breve período de tiempo;
• el Pacífico Sur: sin ser una región de alto riesgo, el Pacífico Sur al este del meridiano 180 no se salva de perturbaciones de este tipo. Entre 1831 et 1998 au moins 30 cyclones (vent moyen égal ou supérieur à 118  km/h ) et environ 22 tempêtes tropicales ( 90  km/h < vent moyen < 118  km/h ) ont affecté les Îles Cook et la Polynésie française dont 16 cyclones et 4 tempêtes entre 1981 et 1991. Ces nombres sont probablement sous-estimés en raison de données inexistantes ou incomplètes jusqu'en 1940. Le cyclone de 1906 qui frappa Anaa dans l' archipel des Tuamotu emporta, par submersion de l'atoll par la houle, environ une centaine (de 95 à 130 selon les rapports) de ses habitants en mer. Cet inventaire ne prend pas en compte des phénomènes ayant pris naissance à l'est du 180 e qui ont évolué vers l'ouest, épargnant la Polinesia francesa.

Estacionalidad

En todo el mundo, la frecuencia de los ciclones tropicales alcanza su punto máximo a fines del verano, cuando el agua está más caliente. Sin embargo, cada cuenca tiene sus propias características estacionales:

• en el Atlántico norte , una temporada de huracanes bien delimitada comienza a principios de junio y termina a finales de noviembre, con un fuerte aumento a principios de septiembre;
• el Pacífico nororiental tiene un período de actividad más amplio similar al del Atlántico;
• el noroeste del Pacífico produce ciclones tropicales durante todo el año, con un mínimo en febrero y un pico a principios de septiembre;
• en la cuenca norte del Océano Índico, los ciclones son más frecuentes de abril a diciembre, con picos en mayo y noviembre;
• en el hemisferio sur, la formación de ciclones tropicales comienza a fines de octubre y termina en mayo. Los picos ocurren a mediados de febrero y principios de marzo.

A continuación se muestra una tabla resumen que da los promedios de eventos anuales por zona, clasificados en orden de frecuencia decreciente:

Formación y desarrollo

La importancia de la condensación como fuente primaria de energía diferencia a los ciclones tropicales de otros fenómenos meteorológicos, como las bajas de latitudes medias, que obtienen su energía más de gradientes de temperatura preexistentes en la atmósfera . Para conservar la fuente de energía de su máquina termodinámica, un ciclón tropical debe permanecer por encima del agua caliente que le proporciona la humedad atmosférica necesaria. Los fuertes vientos y la presión atmosférica reducida dentro del ciclón estimulan la evaporación , lo que mantiene el fenómeno.

La formación de ciclones tropicales es todavía un tema de intensa investigación científica y aún no se comprende completamente. En general, la formación de un ciclón tropical requiere cinco factores:

1. la temperatura del mar debe ser superior a 26,5  ° C hasta una profundidad de al menos 60 m , con una temperatura superficial de llegar a agua o superior al 28 a 29  ° C . El agua caliente es la fuente de energía de los ciclones tropicales. Cuando estas tormentas se mueven tierra adentro o sobre aguas más frías, disminuyen rápidamente;
2. las condiciones deben ser favorables para el desarrollo de tormentas eléctricas . La temperatura atmosférica debería disminuir rápidamente con la altitud y la troposfera media debería ser relativamente húmeda;
3. una perturbación atmosférica preexistente. El movimiento vertical ascendente dentro de la perturbación ayuda al inicio del ciclón tropical. Un tipo de perturbación atmosférica relativamente débil y no rotatoria llamado onda tropical se utiliza generalmente como punto de partida para la formación de ciclones tropicales;
4. una distancia de más de 10 ° del ecuador. La fuerza de Coriolis inicia la rotación del ciclón y contribuye a su mantenimiento. En las proximidades del ecuador, la componente horizontal de la fuerza de Coriolis es casi nula (cero en el ecuador), lo que evita el desarrollo de ciclones;
5. ausencia de cizalladura vertical del viento (un cambio en la fuerza o dirección del viento con la altitud). Demasiado cizallamiento daña o destruye la estructura vertical de un ciclón tropical, previniendo o perjudicando su desarrollo.

Ocasionalmente, se puede formar un ciclón tropical fuera de estas condiciones. En 2001 , el tifón Vamei se formó solo 1,5 ° al norte del ecuador, a partir de una perturbación preexistente y condiciones climáticas relativamente frías relacionadas con el monzón. Se estima que los factores que llevaron a la formación de este tifón se repiten solo cada 400 años. También se han desarrollado ciclones con temperaturas de la superficie del mar de 25 ° o menos (como el huracán Vince en 2005 ).

Cuando un ciclón tropical del Atlántico alcanza latitudes medias y toma su curso hacia el este, puede volver a intensificarse como una depresión de tipo baroclínico (también llamada frontal ). Estos mínimos de latitudes medias a veces son severos y ocasionalmente pueden retener vientos con fuerza de huracán cuando llegan a Europa.

Estructura

Un ciclón tropical intenso consta de lo siguiente:

• una depresión  : todos los ciclones tropicales giran alrededor de un área de baja presión atmosférica en la superficie de la Tierra. Las presiones medidas en el centro de los ciclones tropicales se encuentran entre las más bajas que se pueden medir al nivel del mar;
• una cubierta de nubes densa central  : un área concentrada de tormentas eléctricas y bandas de lluvia que rodean la depresión central. Los ciclones tropicales con cubierta central simétrica tienden a ser intensos y evolucionan bien;
• un ojo  : el sistema desarrolla en su centro una zona de hundimiento (movimiento descendente). Las condiciones en el ojo son normalmente tranquilas y despejadas, aunque el mar puede ser extremadamente agitado. El ojo es el lugar más frío del ciclón en la superficie, pero el más caluroso en la altura. Suele tener forma circular y su diámetro varía de 8 a 200  km . En ciclones menos intensos, la densa capa de nubes central ocupa el centro del ciclón y no hay ojo;
• una pared del ojo  : se trata de una banda circular de convección atmosférica y vientos intensos en el borde inmediato del ojo. Encontramos las condiciones más violentas en un ciclón tropical. En los ciclones más intensos, hay un ciclo de reemplazo de la pared del ojo, donde se forman paredes concéntricas y reemplazan la pared del ojo. El mecanismo detrás de este fenómeno aún se conoce poco;
• Flujo divergente: en los niveles superiores de un ciclón tropical, los vientos se alejan del centro de rotación y exhiben una rotación de alta presión. Los vientos de superficie son fuertemente ciclónicos, pero se debilitan con la altitud y cambian la dirección de rotación cerca de la parte superior de la tormenta. Ésta es una característica única de los ciclones tropicales.

La liberación de calor latente en los niveles superiores de la tormenta eleva la temperatura dentro del ciclón de 15 a 20  ° C por encima de la temperatura ambiente en la troposfera fuera del ciclón. Por esta razón, los ciclones tropicales son tormentas de "núcleo caliente". Sin embargo, este núcleo cálido solo está presente en la altitud: el área afectada por el ciclón en la superficie suele ser unos pocos grados más fría de lo normal, debido a las nubes y las precipitaciones .

Energía

Hay varias formas de medir la intensidad de un sistema tropical, incluida la técnica Dvorak , que es una forma de estimar la presión central y los vientos de un ciclón a partir de su organización en fotos de satélite y de la temperatura de las cimas de las nubes. Los meteorólogos también utilizan la medición directa por reconocimiento aéreo, o evalúan, a posteriori , los efectos devastadores en las áreas atravesadas. El Servicio Meteorológico Nacional de EE. UU . Estima que la potencia real de un sistema tropical está entre 2,2 x 10 12 y 1,6 x 10 18 vatios , pero este cálculo utiliza varias aproximaciones de los parámetros meteorológicos. Por lo tanto, el NWS ha desarrollado un método rápido para estimar la energía total liberada en dicho sistema teniendo en cuenta la velocidad del viento, estimada o anotada, así como la vida del ciclón: el índice de energía acumulada de los ciclones tropicales (Ciclón acumulado energy o ACE en inglés).

Este índice utiliza el viento máximo sostenido - -, sin la ráfaga, como una aproximación de la energía cinética . El índice se calcula utilizando el cuadrado de en el ciclón, anotado o estimado, para cada período de seis horas durante la vida del sistema. Dividimos el total por 10 4 para reducir la cifra a un valor razonable. vmetroParaX{\ Displaystyle v _ {\ mathrm {max}}}vmetroParaX{\ Displaystyle v _ {\ mathrm {max}}}

Por tanto, la ecuación es:

ImiVSVST(otu PARAVSmi)=∑I=1novmetroParaXI2104{vmetroParaXI mino nudos DturParanot laPara pagmi´rIoDmi I Dmi sIX hmiturmisno mist lami noometroBrmi Dmi pagmi´rIoDmis Dmi sIX hmiturmis qtumi Dturmi lami vsyvslaonomi{\ Displaystyle IECCT \ left (o \ ACE \ right) = \ sum _ {i = 1} ^ {n} {\ frac {v _ {\ mathrm {max_ {i}}} ^ {2}} {10 ^ {4}}} \ qquad {\ begin {cases} v_ {max_ {i}} \ mathrm {\ en \ {\ text {nodos}} \ durante \ el período \ p {\ aguda {e}} \ i \ mathrm {\ seis \ horas} \\ n \ mathrm {\ es \ el \ número \ de \ p {\ agudo {e}} períodos \ de \ seis \ horas \ que \ el \ ciclón} \ end {casos} }}

Como es la energía cinética , este índice es proporcional a la energía desarrollada por el sistema asumiendo que la masa por unidad de volumen de los sistemas es idéntica pero no tiene en cuenta la masa total de estos. Por lo tanto, el índice puede comparar sistemas de dimensiones similares pero puede subestimar un sistema con vientos menos violentos pero con un diámetro mayor. Un subíndice es el potencial de destrucción de huracanes , que es el cálculo del índice acumulativo, pero solo durante el período en el que el sistema tropical se encuentra a nivel de ciclón / huracán / tifón tropical. En el gráfico de la derecha, se puede ver la variación del índice de energía acumulada para los sistemas del Atlántico Norte en negro y el promedio anual de esta energía por sistema en marrón. Notamos la gran variabilidad de estos valores anualmente pero que el promedio por sistema sigue la misma tendencia que el total anual. Este último fue particularmente alto a principios de la década de 1950 , luego cayó de 1970 a 1990 y parece estar aumentando desde entonces. Sin embargo, un estudio del Centro de Estudios de Predicción Oceánica-Atmosférica de la Universidad Estatal de Florida muestra que el ACE para todos los fenómenos ciclónicos tropicales en el mundo alcanzó su punto máximo en el verano de 1992 y retrocede a un mínimo histórico en el verano de 2009 nunca observado desde 1979. (METROParassmi×vmetroParaX2)/2{\ Displaystyle {(\ mathrm {Mass} \ times v _ {\ mathrm {max}} ^ {2})} / 2}

Observaciones y pronósticos

Observaciones

Los ciclones tropicales intensos plantean un problema particular con respecto a su observación. Como se trata de un fenómeno oceánico peligroso, rara vez se dispone de instrumentos en el lugar del ciclón, excepto cuando el ciclón pasa sobre una isla o zona costera, o si una embarcación desafortunada queda atrapada en la tormenta. Incluso en estos casos, la medición en tiempo real solo es posible en las afueras del ciclón, donde las condiciones son menos catastróficas. Sin embargo, es posible tomar medidas dentro del ciclón por avión. Aviones especialmente equipados, generalmente grandes turbohélice de cuatro motores, pueden volar en el ciclón, tomar medidas directa o remotamente y lanzar catasondas .

La lluvia asociada con la tormenta también puede ser detectada por un radar meteorológico cuando se acerca relativamente cerca de la costa. Esto proporciona información sobre la estructura y la intensidad de la precipitación . Los satélites geoestacionarios y circumpolares pueden obtener información en luz visible e infrarroja en cualquier parte del mundo. Obtenemos el grosor de las nubes, su temperatura, su organización y la posición del sistema, así como la temperatura de la superficie del mar . Algunos satélites nuevos de órbita baja incluso están equipados con radares.

Pronósticos

Los sistemas tropicales se encuentran en el límite inferior de la escala sinóptica . Como los sistemas de latitud media, por lo tanto, dependen de la posición de los picos barométricos , anticiclones y valles circundantes , pero la estructura vertical de los vientos y el potencial de convección también son críticos allí, como para los sistemas de mesoescala . Los meteorólogos tropicales aún consideran que el mejor indicador instantáneo del desplazamiento de estos sistemas sigue siendo el viento medio en la troposfera donde se encuentra el ciclón y la trayectoria suavizada anteriormente anotada. En el caso de un entorno con mucha cizalladura, sin embargo, es mejor el uso del viento medio a bajo nivel, como el de 700  hPa a unos 3000  metros , es mejor.

Para la predicción a más largo plazo , se han desarrollado modelos numéricos de predicción del tiempo especialmente para sistemas tropicales. De hecho, la combinación de una circulación generalmente bastante débil en los trópicos y una gran dependencia de la convección de los ciclones tropicales requiere un análisis y procesamiento de muy fina resolución que no está presente en los modelos normales. Además, estos incorporan parámetros de ecuaciones primitivas atmosféricas que a menudo se pasan por alto en una escala mayor. Los datos de observación obtenidos de satélites meteorológicos y cazadores de huracanes se introducen en estos modelos para aumentar la precisión. Vemos a la derecha un gráfico de la evolución del error en la posición de la pista desde la década de 1970 , en millas náuticas , en la cuenca del Atlántico Norte sobre las previsiones del Centro Nacional de Huracanes . Observamos que en todos los períodos de pronóstico, la mejora es muy importante. En cuanto a la intensidad de los sistemas, la mejora fue menor debido a la complejidad de la microfísica de los sistemas tropicales y las interacciones entre las escalas meso y sinóptica.

Calentamiento global y tendencias

El desarrollo de los ciclones es un fenómeno irregular y mediciones fiables temprana de las fechas de velocidad del viento vuelta solamente a la mitad del XX °  siglo . Un estudio publicado en 2005 muestra un aumento general de la intensidad de los ciclones entre 1970 y 2004, y su número total disminuyó durante el mismo período. Según este estudio, es posible que este aumento de intensidad esté vinculado al calentamiento global, pero el período de observación es demasiado corto y no se conoce suficientemente el papel de los ciclones en los flujos atmosféricos y oceánicos para que esta relación sea posible. certeza. Un segundo estudio, publicado un año después, no muestra un aumento significativo en la intensidad de los ciclones desde 1986. La cantidad de observaciones de que disponemos es, de hecho, estadísticamente insuficiente.

Ryan Maue de la Universidad de Florida , en un artículo titulado "Actividad de ciclones tropicales del hemisferio norte", observa una marcada disminución en la actividad de huracanes desde 2006 en el hemisferio norte en comparación con los últimos treinta años. Añade que la disminución es probablemente más pronunciada, ya que las mediciones que datan de hace treinta años no detectan las actividades más débiles, que permiten las mediciones actuales. Para Maue, esto es posiblemente un mínimo de cincuenta años que observamos en términos de actividad ciclónica. Christopher Landsea , de la NOAA y uno de los ex coautores del informe del IPCC, también cree que las mediciones pasadas subestiman la fuerza de los ciclones pasados ​​y sobrestiman la fuerza de los ciclones actuales.

Por tanto, no podemos deducir que el aumento de huracanes espectaculares desde 2005 sea una consecuencia directa del calentamiento global. Este aumento podría deberse a la oscilación entre períodos fríos y cálidos de la temperatura superficial de las cuencas oceánicas como la oscilación multidecadal del Atlántico . El ciclo cálido de esta variación por sí solo puede predecir huracanes más frecuentes para los años 1995 a 2020 en el Atlántico Norte. Las simulaciones por computadora tampoco permiten, en el estado actual de conocimiento, predecir un cambio significativo en el número de ciclones vinculados al calentamiento global debido a los otros efectos mencionados que confunden la firma. En la segunda mitad del XXI °  siglo , durante el próximo periodo frío del Atlántico Norte, el calentamiento global podría dar una señal más clara.

Efectos

La liberación de calor latente en un ciclón tropical maduro puede exceder 2 × 10 19  julios por día. Esto equivale a detonar una bomba termonuclear de 10 megatones cada 20 minutos o 200 veces la capacidad instantánea de producción global de electricidad. Los ciclones tropicales marinos provocan grandes olas, fuertes lluvias y fuertes vientos que comprometen la seguridad de los barcos en el mar, sin embargo, los efectos más devastadores de los ciclones tropicales ocurren cuando golpean la costa y entran al mar en las tierras. En este caso, un ciclón tropical puede causar daños de cuatro formas:

• vientos fuertes: los vientos con fuerza de huracán pueden dañar o destruir vehículos, edificios, puentes, etc. Los vientos fuertes también pueden convertir los escombros en proyectiles, haciendo que el entorno exterior sea aún más peligroso;
• marejada ciclónica  : las tormentas de viento, incluidos los ciclones tropicales, pueden provocar un aumento del nivel del mar e inundaciones en las zonas costeras;
• oleaje ciclónico  : los ciclones tropicales generan fuertes oleajes antes de llegar. Este fenómeno es fuente de daños, especialmente en bahías o llanuras costeras, pudiendo las olas alcanzar los veinte metros de altura. El ciclón puede tener una trayectoria paralela a la costa, sin llegar a afectarla directamente, pero a medida que el oleaje se extiende hacia los lados, dará un mar pesado a gran distancia. Así, sucede a menudo que se reportan ahogamientos en las costas durante el paso de un ciclón en el mar a causa del oleaje y la creación de una resaca .
• lluvias intensas: las tormentas eléctricas y las lluvias intensas provocan la formación de torrentes, arrasando las carreteras y provocando deslizamientos de tierra;
• Tornados  : las tormentas eléctricas anidadas dentro del ciclón a menudo dan lugar a tornados. Aunque estos tornados son normalmente menos intensos que los de origen no tropical, aún pueden causar daños importantes. Ocurren principalmente en el borde exterior del sistema después de que ingresa a tierra, donde la cizalladura del viento es importante debido a la fricción. Entre estos tornados, es particularmente probable que los ciclones tropicales produzcan el raro fenómeno de tornados de alta presión, ya que el relieve induce la rotación a un nivel muy bajo.

Los efectos secundarios de un ciclón tropical a menudo también son destructivos, especialmente las epidemias . El ambiente húmedo y caluroso en los días posteriores al paso del ciclón, combinado con la destrucción de la infraestructura de salud, aumenta el riesgo de propagación de epidemias, que pueden matar mucho después del paso del ciclón. A este problema se puede agregar el de los cortes de energía: los ciclones tropicales a menudo causan graves daños a las instalaciones eléctricas, privando a la población de energía, cortando las comunicaciones y dañando los recursos de rescate e intervención. Esto se relaciona con el problema del transporte, ya que los ciclones tropicales a menudo destruyen puentes, viaductos y carreteras, lo que ralentiza considerablemente el transporte de alimentos, medicinas y suministros de socorro a las zonas de desastre. Paradójicamente, el paso asesino y destructivo de un ciclón tropical puede tener efectos positivos ocasionales sobre la economía de las regiones afectadas, y del país en general, o más bien sobre su PIB en ciertos sectores como la construcción. Por ejemplo, en octubre de 2004 , después de una temporada de huracanes particularmente intensa en el Atlántico, se crearon 71.000 puestos de trabajo en la construcción para reparar los daños sufridos, especialmente en Florida .

Un ciclón también puede tener efectos duraderos en la población; Un ejemplo que Oliver Sacks hizo famoso es el ciclón Lengkieki, que devastó el atolón de Pingelap , Micronesia , alrededor de 1775. El tifón y la hambruna que siguieron dejaron solo unos 20 supervivientes, incluido uno que portaba un gen de la acromatopsia , una enfermedad genética cuyos principales síntomas son ausencia total de visión de los colores, agudeza visual muy reducida y alta fotofobia . Unas generaciones más tarde, entre el 8 y el 10% de la población padece acromatopsia, y alrededor del 30% de los habitantes del atolón son portadores sanos del gen.

Protección y prevención

No podemos protegernos completamente de los efectos de los ciclones tropicales. Sin embargo, en áreas de alto riesgo, una planificación adecuada y cuidadosa del uso de la tierra puede limitar el daño humano y material debido a los vientos, las precipitaciones y las inundaciones. Una arquitectura que ofrezca menor resistencia al viento, la ausencia de construcción en humedales, redes eléctricas subterráneas aisladas del agua, el mantenimiento o restauración de humedales de amortiguamiento y manglares y bosques costeros , la preparación de poblaciones, antenas y aerogeneradores que se puedan "instalar "durante la tormenta, etc. poder ayudar. En 2008 , por ejemplo , la FAO estimó que si se hubiera preservado el manglar del delta del Irrawaddy ( Birmania ), existente antes de 1975 (más de 100.000 hectáreas ), las consecuencias del ciclón Nargis habrían sido al menos dos veces menores.

Disipación artificial

Debido al considerable costo económico causado por los ciclones tropicales, el hombre está buscando por todos los medios evitar su ocurrencia. En las décadas de 1960 y 1970, bajo la égida del gobierno de Estados Unidos, como parte del proyecto "  Stormfury  " , se intentó sembrar tormentas tropicales con yoduro de plata . Gracias a una estructura cristalina cercana a la del hielo, el yoduro actúa como agente nucleante de las gotas de agua que transformarán el vapor de agua en lluvia. Se pensaba que el enfriamiento creado podría causar el colapso del ojo de la tormenta y reducir los fuertes vientos. El proyecto fue abandonado después de que se descubrió que el ojo se reforma naturalmente en ciclones de alta intensidad y que la siembra tiene un efecto demasiado pequeño para ser realmente efectivo. Además, estudios posteriores demostraron que es poco probable que la siembra aumente la cantidad de lluvia porque la cantidad de gotas sobreenfriadas en un sistema tropical es demasiado baja en comparación con las tormentas eléctricas severas en latitudes medias.

D'autres approches ont été envisagées comme le remorquage d' icebergs dans les zones tropicales pour refroidir l'eau en deçà du point critique, le déversement dans les eaux océaniques de substances qui empêchent l'évaporation ou même le pompage des eaux plus froides venant del Fondo. El “  Proyecto Cirrus  ” imaginó arrojar hielo seco al ciclón y algunos incluso sugirieron detonar bombas atómicas en los ciclones. Todos estos enfoques adolecen de un defecto importante: un ciclón tropical es un fenómeno térmico que es demasiado masivo para ser contenido por las débiles técnicas fisicoquímicas disponibles. De hecho, se extiende sobre varios cientos de kilómetros de diámetro y el calor liberado cada veinte minutos corresponde a la explosión de una bomba nuclear de 10  megatones para un huracán promedio. Incluso la superficie cubierta por un ojo medio con un diámetro de 30  km cubre decenas de miles de kilómetros cuadrados en 24 horas, y modificar la temperatura del mar a lo largo de esta superficie sería ya un proyecto colosal que requeriría además un perfecto conocimiento de su trayectoria.

Ciclones notables

Hay pocos datos anteriores escritos en el XIX °  siglo en las Américas relaciona específicamente los datos meteorológicos. En el Lejano Oriente, los datos son mucho más antiguos y completos. Por ejemplo, hay un registro de tifones que ocurrieron en Filipinas entre 1348 y 1934 . Sin embargo, existen métodos científicos para identificar y fechar eventos antiguos, que constituyen una paleotempestología , término creado en 1996 por Kerry Emanuel . Se trata en particular del estudio de los sedimentos de los lagos costeros que muestran la presencia de arena marina, la relativa pobreza de oxígeno 18 , un isótopo pesado, que se puede encontrar en los anillos de los árboles o en las concreciones de las cuevas.

Ciclones históricos

Antes del XX °  siglo , como se mencionó anteriormente, no había manera sistemática de nombre de los ciclones, huracanes y tifones, pero algunos todavía se pasan a la historia. La mayoría de los países de las áreas afectadas han seguido la tradición iniciada por estadounidenses y australianos desde entonces. La Organización Meteorológica Mundial , en la reunión anual del Comité de Monitoreo de Ciclones Tropicales en marzo o abril, decide las listas de nombres potenciales para ciclones tropicales. Los países afectados por ciclones particularmente intensos y que han causado daños severos pueden proponer eliminar sus nombres de listas futuras, lo que también los hace historia.