Un río atmosférico ( AR ) es un corredor estrecho o filamento de humedad concentrada en la atmósfera . Otros nombres para este fenómeno son penacho tropical , conexión tropical , penacho de humedad , oleada de vapor de agua y banda de nubes . [1] [2]
Los ríos atmosféricos consisten en bandas estrechas de transporte mejorado de vapor de agua , generalmente a lo largo de los límites entre grandes áreas de flujo de aire superficial divergente, incluidas algunas zonas frontales en asociación con ciclones extratropicales que se forman sobre los océanos. [3] [4] [5] [6] Las tormentas de Pineapple Express son el tipo de ríos atmosféricos más comúnmente representado y reconocido; se les da el nombre debido a las columnas de vapor de agua cálida que se originan sobre los trópicos hawaianos que siguen varios caminos hacia el oeste de América del Norte, llegando a latitudes desde California y el noroeste del Pacífico hasta la Columbia Británica e incluso el sureste de Alaska. [7] [8]
Descripción
El término fue acuñado originalmente por los investigadores Reginald Newell y Yong Zhu del Instituto de Tecnología de Massachusetts a principios de la década de 1990, para reflejar la estrechez de las plumas de humedad involucradas. [3] [5] [9] Los ríos atmosféricos suelen tener varios miles de kilómetros de largo y solo unos pocos cientos de kilómetros de ancho, y uno solo puede transportar un flujo de agua mayor que el río más grande de la Tierra, el río Amazonas . [4] Por lo general, hay de 3 a 5 de estos penachos estrechos presentes dentro de un hemisferio en un momento dado.
En el campo de investigación actual de los ríos atmosféricos, los factores de longitud y ancho descritos anteriormente junto con una profundidad de vapor de agua integrada superior a 2,0 cm se utilizan como estándares para categorizar los eventos fluviales atmosféricos. [8] [10] [11] [12]
Un artículo de enero de 2019 en Geophysical Research Letters los describió como "largas y serpenteantes columnas de vapor de agua que a menudo se originan en los océanos tropicales y traen precipitaciones intensas y sostenidas a las costas occidentales de América del Norte y el norte de Europa" que provocan lluvias durante los meses de invierno. " [13]
A medida que avanzan las técnicas de modelado de datos, el transporte integrado de vapor de agua (IVT) se está convirtiendo en un tipo de datos más común que se utiliza para interpretar los ríos atmosféricos. Su fuerza radica en su capacidad para mostrar el transporte de vapor de agua en múltiples pasos de tiempo en lugar de una medición estancada de la profundidad del vapor de agua en una columna de aire específica (IWV). Además, la IVT se atribuye más directamente a la precipitación orográfica , un factor clave en la producción de lluvias intensas y las inundaciones posteriores. [12] Por ejemplo, la imagen de vapor de agua a la izquierda muestra dos ríos el 5 de diciembre de 2015: el primero, que se extiende desde el Caribe hasta el Reino Unido , causado por la tormenta Desmond , y el segundo que se origina en Filipinas cruza el Océano Pacífico hacia la costa oeste de América del Norte.
Escala
Gato | Fuerza | Impacto | Max. IVT [a] |
---|---|---|---|
1 | Débil | Principalmente beneficioso | ≥250–500 |
2 | Moderar | Principalmente beneficioso, también peligroso | ≥500–750 |
3 | Fuerte | Equilibrio de beneficioso y peligroso | ≥750–1000 |
4 | Extremo | Principalmente peligroso, también beneficioso | ≥1000-1250 |
5 | Excepcional | Principalmente peligroso | ≥1250 |
Notas
|
El Center for Western Weather and Water Extreme (CW3E) del Scripps Institution of Oceanography publicó una escala de cinco niveles en febrero de 2019 para clasificar los ríos atmosféricos, que van desde "débiles" a "excepcionales" en fuerza, o "beneficiosos" a "peligrosos". "en impacto. La escala fue desarrollada por F. Martin Ralph , director de CW3E, quien colaboró con Jonathan Rutz del Servicio Meteorológico Nacional y otros expertos. [15] La escala considera tanto la cantidad de vapor de agua transportada como la duración del evento. Los ríos atmosféricos reciben un rango preliminar de acuerdo con el transporte de vapor de agua verticalmente integrado máximo promedio de 3 horas. Los que duran menos de 24 horas se degradan en un rango, mientras que los que duran más de 48 horas se incrementan en un rango. [14]
Ejemplos de diferentes categorías de ríos atmosféricos incluyen las siguientes tormentas históricas: [15] [16]
- 2 de febrero de 2017; duró 24 horas
- 19-20 de noviembre de 2016; duró 42 horas
- 14 al 15 de octubre de 2016; duró 36 horas y produjo de 5 a 10 pulgadas de lluvia
- 8 al 9 de enero de 2017; duró 36 horas y produjo 14 pulgadas de lluvia
- 29 de diciembre de 1996 - 2 de enero de 1997; duró 100 horas y causó> $ 1 mil millones en daños
Por lo general, la costa de Oregón tiene un promedio de un río atmosférico (AR) de categoría 4 cada año; El estado de Washington tiene un promedio de AR de categoría 4 cada dos años; el Área de la Bahía tiene un promedio de AR Cat 4 cada tres años; y el sur de California, que típicamente experimenta un AR de Cat 2 o Cat 3 cada año, tiene un promedio de AR de Cat 4 cada diez años. [dieciséis]
Impactos
Los ríos atmosféricos tienen un papel central en el ciclo global del agua . En un día cualquiera, los ríos atmosféricos representan más del 90% del transporte de vapor de agua meridional (norte-sur) global, pero cubren menos del 10% de la circunferencia de la Tierra. [4] También se sabe que los ríos atmosféricos contribuyen a aproximadamente el 22% de la escorrentía global total. [17]
También son la principal causa de precipitaciones extremas que provocan graves inundaciones en muchas regiones costeras del oeste de latitudes medias del mundo, incluida la costa oeste de América del Norte, [18] [19] [20] [10] Europa Occidental, [21] [22] [23] la costa occidental del norte de África , [5] la Península Ibérica, Irán [24] y Nueva Zelanda. [17] Del mismo modo, la ausencia de ríos atmosféricos se ha relacionado con la aparición de sequías en varias partes del mundo, incluidas Sudáfrica, España y Portugal. [17]
Estados Unidos
La inconsistencia de las lluvias de California se debe a la variabilidad en la fuerza y la cantidad de estas tormentas, que pueden producir efectos extenuantes en el presupuesto de agua de California. Los factores descritos anteriormente hacen de California un estudio de caso perfecto para mostrar la importancia de una gestión adecuada del agua y la predicción de estas tormentas. [8] La importancia que tienen los ríos atmosféricos para el control de los presupuestos de agua costera yuxtapuestos a la creación de inundaciones perjudiciales se puede construir y estudiar observando California y la región costera circundante del oeste de los Estados Unidos. En esta región, los ríos atmosféricos han contribuido del 30 al 50% de la precipitación anual total según un estudio de 2013. [25] El informe de la Cuarta Evaluación Nacional del Clima (NCA), publicado por el Programa de Investigación del Cambio Global de EE. UU. (USGCRP) el 23 de noviembre de 2018 [26], confirmó que a lo largo de la costa occidental de EE. UU., Los ríos atmosféricos que tocan tierra "representan el 30% -40 % de precipitación y manto de nieve. Estos ríos atmosféricos que tocan tierra "están asociados con eventos de inundaciones graves en California y otros estados del oeste". [7] [10] [27]
El equipo de USGCRP de trece agencias federales ( DOA , DOC , DOD , DOE , HHS , DOI , DOS , DOT , EPA , NASA , NSF , Smithsonian Institution y USAID) con la asistencia de "1,000 personas, incluidos 300 científicos destacados , aproximadamente la mitad de fuera del gobierno "informó que" a medida que el mundo se calienta, es probable que "los ríos atmosféricos que toquen tierra en la costa oeste aumenten" en "frecuencia y severidad" debido a "el aumento de la evaporación y los niveles más altos de vapor de agua atmosférico en el atmósfera ". [7] [26] [28] [29] [30]
Basado en los análisis de Reanálisis Regional de América del Norte (NARR), un equipo dirigido por Paul J. Neiman de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), concluyó en 2011 que los AR que tocaban tierra eran "responsables de casi todo el flujo máximo diario anual (APDF ) s en el oeste de Washington "desde 1998 hasta 2009. [31]
La portada del informe de la NCA4 presenta una imagen de la NASA en color natural de las condiciones en el noreste del Pacífico el 20 de febrero de 2017. El informe dijo que este AR trajo un final "impresionante" a la sequía de cinco años del oeste americano con "algunas partes de California recibió casi el doble de lluvia en un solo diluvio de lo que normalmente cae en los 5 meses anteriores (octubre-febrero) ". Jesse Allen, del Observatorio de la Tierra de la NASA, creó la visualización de la portada con los datos del Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) en el satélite Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP). [32]
De acuerdo con A puede 14, 2019 artículo en San José, California 's The Mercury News , ríos atmosféricos, 'cintas transportadoras gigantes de agua en el cielo', causa que la humedad ricos 'Pineapple Express' sistemas de tormentas que vienen del Océano Pacífico varias veces al año y representan alrededor del 50 por ciento de la precipitación anual de California. [33] [34] Universidad de California en San Diego 's Centro de Occidental del tiempo y agua Extremos ' s director Marty Ralph , que es uno de los expertos de los Estados Unidos sobre las tormentas de los ríos atmosféricos y ha estado activo en la investigación AR durante muchos años Dijo que los ríos atmosféricos son más comunes en invierno. Por ejemplo, desde octubre de 2018 hasta la primavera de 2019, hubo 47 ríos atmosféricos, 12 de los cuales fueron calificados como fuertes o extremos, en Washington, Oregon y California. Los raros ríos atmosféricos de mayo de 2019, clasificados como Categoría 1 y Categoría 2, son beneficiosos en términos de prevención de incendios forestales estacionales, pero los "cambios entre lluvias intensas e incendios forestales devastadores" están planteando preguntas sobre cómo pasar de "comprender que el clima está cambiando a comprender qué hacer al respecto ". [35]
Los ríos atmosféricos han causado un promedio de $ 1.1 mil millones en daños anualmente, muchos de los cuales ocurren en el condado de Sonoma, California, según un estudio de diciembre de 2019 realizado por la Institución Scripps de Oceanografía en UC San Diego y el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. [36] que analizó datos del Programa Nacional de Seguros contra Inundaciones y del Servicio Meteorológico Nacional. Solo veinte condados sufrieron casi el 70% de los daños, encontró el estudio, y que uno de los principales factores en la escala del daño parecía ser la cantidad de propiedades ubicadas en una llanura aluvial. Estos condados eran: [34]
- Condado de Snohomish, WA ($ 1.2 mil millones)
- Condado de King, WA ($ 2 mil millones)
- Condado de Pierce, WA ($ 900 millones)
- Condado de Lewis, WA ($ 3 mil millones)
- Condado de Cowlitz WA ($ 500 millones)
- Condado de Columbia, OR ($ 700 millones)
- Clackamas, County, OR ($ 900 millones)
- Condado de Washoe, NV ($ 1.3 mil millones)
- Condado de Placer, CA ($ 800 millones)
- Condado de Sacramento, CA ($ 1.7 mil millones)
- Condado de Napa, CA ($ 1.3 mil millones)
- Condado de Sonoma, CA ($ 5.2 mil millones)
- Condado de Marin, CA ($ 2.2 mil millones)
- Condado de Santa Clara, CA ($ 1 mil millones)
- Condado de Monterey, CA ($ 1.3 mil millones)
- Condado de Los Ángeles, CA ($ 2.7 mil millones)
- Condado de Riverside, CA ($ 500 millones)
- Condado de Orange, CA ($ 800 millones)
- Condado de San Diego, CA ($ 800 millones)
- Condado de Maricopa, AZ ($ 600 millones)
Canadá
Según un artículo del 22 de enero de 2019 publicado en Geophysical Research Letters , la cuenca del río Fraser (FRB), una "cuenca hidrográfica dominada por la nieve" [Nota 1] en la Columbia Británica, está expuesta a AR que llegan a tierra, que se originan en el Océano Pacífico tropical y que traen "precipitaciones intensas y sostenidas" durante los meses de invierno. [13] Los autores predicen que, basándose en su modelo, "los eventos de precipitaciones extremas resultantes de los ríos atmosféricos pueden provocar inundaciones anuales máximas de proporciones históricas y de una frecuencia sin precedentes a finales del siglo XXI en la cuenca del río Fraser". [13]
Iran
Si bien una gran cantidad de investigaciones ha demostrado los impactos de los ríos atmosféricos en los desastres naturales relacionados con el clima en el oeste de EE. UU. Y Europa, se sabe poco sobre sus mecanismos y su contribución a las inundaciones en el Medio Oriente. Sin embargo, un raro río atmosférico fue responsable de las inundaciones récord de marzo de 2019 en Irán que dañaron un tercio de las infraestructuras del país y mataron a 76 personas. [37] Este AR recibió el nombre de Dena, en honor al pico de las montañas Zagros, que desempeñó un papel crucial en la formación de precipitaciones. AR Dena comenzó su largo viaje de 9000 km desde el Océano Atlántico y viajó a través del norte de África antes de su última llegada a tierra sobre las montañas Zagros. Las condiciones climáticas sinópticas específicas, incluidas las interacciones tropicales-extratropicales de los chorros atmosféricos, y las temperaturas de la superficie del mar anormalmente cálidas en todas las cuencas circundantes proporcionaron los ingredientes necesarios para la formación de este AR. El transporte de agua por AR Dena fue equivalente a más de 150 veces el caudal agregado de los cuatro ríos principales de la región (Tigris, Éufrates, Karun y Karkheh). Las intensas lluvias hicieron que la temporada de lluvias 2018-2019 fuera la más lluviosa del último medio siglo, un marcado contraste con el año anterior, que fue el más seco durante el mismo período. Por lo tanto, este evento es un ejemplo convincente de transiciones rápidas de seco a húmedo y la intensificación de los extremos, potencialmente como resultado del cambio climático.
Australia
En Australia, las bandas de nubes del noroeste son ríos atmosféricos que se originan en el Océano Índico tropical y causan fuertes lluvias en las partes noroeste, central y sureste del país, especialmente cuando se unen con frentes fríos y mínimos de corte sobre el sureste de Australia. Ocurren entre marzo y octubre, con mayor frecuencia de abril a septiembre, y son más frecuentes cuando las temperaturas en el Océano Índico oriental cerca de Australia son más cálidas que las del Océano Índico occidental (es decir, un dipolo negativo del Océano Índico ). [38] [39]
Satélites y sensores
Según un artículo de la revista Eos de 2011 [Nota 2] en 1998, la cobertura espacio-temporal de los datos de vapor de agua sobre los océanos había mejorado enormemente mediante el uso de "sensores remotos de microondas de satélites en órbita polar", como el sensor especial de microondas / generador de imágenes ( SSM / I). Esto llevó a una mayor atención a la "prevalencia y el papel" de los AR de los ríos atmosféricos. Antes del uso de estos satélites y sensores, los científicos dependían principalmente de globos meteorológicos y otras tecnologías relacionadas que no cubrían adecuadamente los océanos. SSM / I y tecnologías similares proporcionan "mediciones globales frecuentes del vapor de agua integrado (IWV) sobre los océanos de la Tierra". [40] [41]
Ver también
- Canal de la troposfera superior tropical , una banda de humedad común en las regiones tropicales
- ARkStorm , una hipotética tormenta del mismo nombre que podría afectar a California
- Gran inundación de 1862 (inundaciones masivas en el oeste de EE. UU.)
- Piña rápida
Notas
- ^ Según el artículo de Curry et al, "Las cuencas hidrográficas dominadas por la nieve son indicadores del cambio climático".
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Referencias
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Se prevé que la frecuencia actual de los ríos atmosféricos que tocan tierra en la costa oeste de Canadá se multiplicará casi por cuatro a finales del siglo XXI, con un aumento proporcional de los eventos de precipitaciones extremas. Nuestro trabajo es el primero en investigar directamente el impacto de estos “ríos en el cielo” sobre los “ríos en la tierra” utilizando proyecciones de modelos climáticos. Centrándonos en la cuenca del río Fraser, la cuenca del Pacífico más grande de Canadá, y utilizando un escenario de emisiones industriales como siempre, mostramos que la cuenca pasa de una en la que el flujo máximo es el resultado del deshielo primaveral a una en la que el flujo máximo a menudo es causado por lluvias extremas . Nuestro modelo sugiere que los eventos de precipitaciones extremas resultantes de los ríos atmosféricos pueden provocar inundaciones anuales máximas de proporciones históricas y de una frecuencia sin precedentes a fines del siglo XXI en la cuenca del río Fraser.
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Otras lecturas
- Les Rowntree (27 de julio de 2015). "Cuando llueve, se vierte a cántaros: sequía histórica y ríos atmosféricos" . Revista Bay Nature . Consultado el 9 de noviembre de 2016 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - El cambio climático puede conducir a ríos atmosféricos más grandes - NASA
enlaces externos
- Laboratorio de Investigación del Sistema Terrestre de la NOAA: Página de información sobre ríos atmosféricos
- Laboratorio de investigación del sistema terrestre de la NOAA: Ríos atmosféricos (folleto en PDF)
- Mapa actual de precipitación global pronosticada para las próximas tres horas