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En meteorología , un ciclón ( / s aɪ . K l oʊ n / ) es una escala grande masa de aire que gira alrededor de un fuerte centro de baja presión atmosférica , en sentido antihorario en el hemisferio norte y hacia la derecha en el hemisferio sur como se ve desde arriba (opuesto a un anticiclón ). [1] [2] Los ciclones se caracterizan por vientos en espiral hacia adentro que giran alrededor de una zona de baja presión . [3] [4]Los sistemas de baja presión más grandes son los vórtices polares y los ciclones extratropicales de la mayor escala (la escala sinóptica ). Los ciclones de núcleo cálido, como los ciclones tropicales y los ciclones subtropicales, también se encuentran dentro de la escala sinóptica. [5] Mesociclones , tornados y remolinos de polvo se encuentran dentro de una mesoescala más pequeña . [6] Los ciclones de nivel superior pueden existir sin la presencia de una superficie baja y pueden pellizcarse desde la base de la vaguada de la troposfera superior tropical durante los meses de verano en el hemisferio norte.. También se han visto ciclones en planetas extraterrestres, como Marte , Júpiter y Neptuno . [7] [8] La ciclogénesis es el proceso de formación e intensificación de ciclones. [9] Los ciclones extratropicales comienzan como ondas en grandes regiones de mayor contraste de temperatura en latitudes medias llamadas zonas baroclínicas . Estas zonas se contraen y forman frentes climáticos a medida que la circulación ciclónica se cierra e intensifica. Más adelante en su ciclo de vida, los ciclones extratropicales ocluyena medida que las masas de aire frío socavan el aire más cálido y se convierten en sistemas de núcleo frío. La trayectoria de un ciclón es guiada a lo largo de su ciclo de vida de 2 a 6 días por el flujo de dirección de la corriente en chorro subtropical .
Los frentes meteorológicos marcan el límite entre dos masas de aire de diferente temperatura , humedad y densidad , y están asociados con los fenómenos meteorológicos más destacados . Los frentes fríos fuertes suelen presentar bandas estrechas de tormentas eléctricas y clima severo , y en ocasiones pueden estar precedidos por líneas de turbonada o líneas secas . Dichos frentes se forman al oeste del centro de circulación y generalmente se mueven de oeste a este; Los frentes cálidos se forman al este del centro del ciclón y suelen estar precedidos por precipitaciones estratiformes y niebla . Los frentes cálidos se muevenhacia el polo delante de la trayectoria del ciclón. Los frentes ocluidos se forman al final del ciclo de vida del ciclón cerca del centro del ciclón y, a menudo, envuelven el centro de la tormenta.
La ciclogénesis tropical describe el proceso de desarrollo de ciclones tropicales. Los ciclones tropicales se forman debido al calor latente impulsado por una importante actividad de tormentas eléctricas y son de núcleo cálido. [10] [11] Los ciclones pueden hacer una transición entre las fases extratropical, subtropical y tropical. [12] Los mesociclones se forman como ciclones de núcleo cálido sobre la tierra y pueden conducir a la formación de tornados . [13] Las trombas marinas también pueden formarse a partir de mesociclones, pero con mayor frecuencia se desarrollan a partir de entornos de alta inestabilidad y baja cizalladura vertical del viento . [14] En el Atlántico y el noreste de los océanos Pacífico, un ciclón tropical generalmente se conoce como huracán.(del nombre de la antigua deidad centroamericana del viento, Huracán ), en los océanos Índico y Pacífico sur se le llama ciclón, y en el Pacífico noroeste se le llama tifón . [15] El crecimiento de la inestabilidad en los vórtices no es universal. Por ejemplo, el tamaño, la intensidad, la convección húmeda, la evaporación de la superficie, el valor de la temperatura potencial en cada altura potencial pueden afectar la evolución no lineal de un vórtice. [16] [17]
Nomenclatura
Henry Piddington publicó 40 artículos sobre tormentas tropicales de Calcuta entre 1836 y 1855 en The Journal of the Asiatic Society . También acuñó el término ciclón , que significa la espiral de una serpiente. En 1842, publicó su tesis histórica, Leyes de las tormentas . [18]
Estructura
Hay una serie de características estructurales comunes a todos los ciclones. Un ciclón es un área de baja presión . [19] El centro de un ciclón (a menudo conocido en un ciclón tropical maduro como el ojo ), es el área de menor presión atmosférica en la región. [19] Cerca del centro, la fuerza del gradiente de presión (de la presión en el centro del ciclón en comparación con la presión fuera del ciclón) y la fuerza del efecto Coriolis deben estar en un equilibrio aproximado, o el ciclón colapsaría sobre sí mismo. como resultado de la diferencia de presión. [20]
Debido al efecto Coriolis , el flujo de viento alrededor de un gran ciclón es en sentido antihorario en el hemisferio norte y en sentido horario en el hemisferio sur. [21] En el hemisferio norte, los vientos más rápidos en relación con la superficie de la Tierra, por lo tanto, ocurren en el lado este de un ciclón que se mueve hacia el norte y en el lado norte de uno que se mueve hacia el oeste; lo contrario ocurre en el hemisferio sur. [22] En contraste con los sistemas de baja presión, el flujo de viento alrededor de los sistemas de alta presión es en sentido horario ( anticiclónico ) en el hemisferio norte y en sentido antihorario en el hemisferio sur.
Formación
La ciclogénesis es el desarrollo o fortalecimiento de la circulación ciclónica en la atmósfera. [9] La ciclogénesis es un término general para varios procesos diferentes que resultan en el desarrollo de algún tipo de ciclón. [24] Puede ocurrir en varias escalas, desde la microescala hasta la escala sinóptica.
Los ciclones extratropicales comienzan como olas a lo largo de los frentes climáticos antes de ocluirse más tarde en su ciclo de vida como sistemas de núcleo frío. Sin embargo, algunos ciclones extratropicales intensos pueden convertirse en sistemas de núcleo cálido cuando se produce un aislamiento cálido .
Los ciclones tropicales se forman como resultado de una actividad convectiva significativa y son de núcleo cálido. [11] Los mesociclones se forman como ciclones de núcleo cálido sobre la tierra y pueden conducir a la formación de tornados. [13] Las trombas marinas también pueden formarse a partir de mesociclones, pero con mayor frecuencia se desarrollan a partir de entornos de alta inestabilidad y baja cizalladura vertical del viento . [14] La ciclólisis es lo opuesto a la ciclogénesis, y es el equivalente del sistema de alta presión, que se ocupa de la formación de áreas de alta presión - Anticiclogénesis . [25]
Una superficie baja se puede formar de diversas formas. La topografía puede crear una superficie baja. Los sistemas convectivos de mesoescala pueden generar mínimos superficiales que inicialmente son núcleos cálidos. [26] La perturbación puede convertirse en una formación ondulada a lo largo del frente.y el bajo se coloca en la cresta. Alrededor de la baja, el flujo se vuelve ciclónico. Este flujo rotacional mueve el aire polar hacia el ecuador en el lado oeste de la baja, mientras que el aire cálido se mueve hacia el polo en el lado este. Aparece un frente frío en el lado oeste, mientras que se forma un frente cálido en el lado este. Por lo general, el frente frío se mueve a un ritmo más rápido que el frente cálido y "lo alcanza" debido a la lenta erosión de la masa de aire de mayor densidad por delante del ciclón. Además, la masa de aire de mayor densidad que se encuentra detrás del ciclón refuerza la masa de aire frío más densa y de mayor presión. El frente frío toma el frente cálido y reduce la longitud del frente cálido. [27] En este punto, un frente ocluidoformas donde la masa de aire caliente se empuja hacia arriba en un canal de aire caliente en el aire, que también se conoce como trowal . [28]
La ciclogénesis tropical es el desarrollo y fortalecimiento de un ciclón tropical . [29] Los mecanismos por los cuales ocurre la ciclogénesis tropical son claramente diferentes de los que producen ciclones en latitudes medias . La ciclogénesis tropical, el desarrollo de un ciclón de núcleo cálido , comienza con una convección significativa en un ambiente atmosférico favorable. Hay seis requisitos principales para la ciclogénesis tropical:
- temperaturas de la superficie del mar suficientemente cálidas, [30]
- inestabilidad atmosférica,
- alta humedad en los niveles inferiores a medios de la troposfera
- suficiente fuerza de Coriolis para desarrollar un centro de baja presión
- un foco o perturbación preexistente de bajo nivel
- baja cizalladura vertical del viento . [31]
Un promedio de 86 ciclones tropicales de intensidad de tormenta tropical se forman anualmente en todo el mundo, [32] de los cuales 47 alcanzan la fuerza de huracán / tifón y 20 se convierten en ciclones tropicales intensos (al menos intensidad de categoría 3 en la escala de huracanes de Saffir-Simpson ). [33]
Escala sinóptica
Los siguientes tipos de ciclones se pueden identificar en los cuadros sinópticos.
Tipos basados en superficies
Hay tres tipos principales de ciclones de superficie: ciclones extratropicales , ciclones subtropicales y ciclones tropicales.
Ciclón extratropical
Un ciclón extratropical es un sistema meteorológico de baja presión a escala sinóptica que no tiene características tropicales , [34] ya que está conectado con frentes y gradientes horizontales (en lugar de verticales) en temperatura y punto de rocío también conocidos como "zonas baroclínicas". [35]
" Extratropical " se aplica a los ciclones fuera de los trópicos, en las latitudes medias. Estos sistemas también pueden describirse como "ciclones de latitud media" debido a su área de formación, o "ciclones postropicales" cuando un ciclón tropical se ha movido ( transición extratropical ) más allá de los trópicos. [35] [36] A menudo se describen como "depresiones" o "bajas" por los meteorólogos y el público en general. Estos son los fenómenos cotidianos que, junto con los anticiclones , impulsan el clima en gran parte de la Tierra.
Aunque los ciclones extratropicales casi siempre se clasifican como baroclínicos, ya que se forman a lo largo de zonas de temperatura y gradiente de punto de rocío dentro de los vientos del oeste , a veces pueden volverse barotrópicos al final de su ciclo de vida cuando la distribución de temperatura alrededor del ciclón se vuelve bastante uniforme con el radio. [37] Un ciclón extratropical puede transformarse en una tormenta subtropical, y de allí en un ciclón tropical, si habita sobre aguas cálidas lo suficiente como para calentar su núcleo, y como resultado desarrolla una convección central. [38] Un tipo de ciclón extratropical particularmente intenso que golpea durante el invierno se conoce coloquialmente como nor'easter .
Polar baja
Una baja polar es un sistema de baja presión atmosférica de corta duración y pequeña escala (depresión) que se encuentra sobre las áreas oceánicas hacia los polos del frente polar principal.en los hemisferios norte y sur. Los mínimos polares se identificaron por primera vez en las imágenes de satélites meteorológicos que estuvieron disponibles en la década de 1960, que revelaron muchos vórtices de nubes a pequeña escala en latitudes altas. Los mínimos polares más activos se encuentran en ciertas áreas marítimas sin hielo en o cerca del Ártico durante el invierno, como el Mar de Noruega, el Mar de Barents, el Mar de Labrador y el Golfo de Alaska. Los mínimos polares se disipan rápidamente cuando tocan tierra. Los sistemas antárticos tienden a ser más débiles que sus contrapartes del norte, ya que las diferencias de temperatura entre el aire y el mar en todo el continente son generalmente más pequeñas [ cita requerida ]. Sin embargo, se pueden encontrar fuertes mínimos polares sobre el Océano Austral. Durante el invierno, cuando las bajas del núcleo frío con temperaturas en los niveles medios de la troposfera alcanzan los -45 ° C (-49 ° F), se mueven sobre aguas abiertas, se forma una convección profunda, lo que permite que el desarrollo polar bajo sea posible. [39] Los sistemas generalmente tienen una escala de longitud horizontal de menos de 1,000 kilómetros (620 mi) y existen por no más de un par de días. Son parte de la clase más grande de mesoescala.sistemas meteorológicos. Los mínimos polares pueden ser difíciles de detectar utilizando los informes meteorológicos convencionales y son un peligro para las operaciones en latitudes elevadas, como el transporte marítimo y las plataformas de gas y petróleo. Los mínimos polares se han denominado con muchos otros términos, como vórtice de mesoescala polar, huracán ártico, bajo ártico y depresión de aire frío. Hoy en día, el término generalmente se reserva para los sistemas más vigorosos que tienen vientos cerca de la superficie de al menos 17 m / s. [40]
Subtropical
Un ciclón subtropical es un sistema meteorológico que tiene algunas características de un ciclón tropical y algunas características de un ciclón extratropical . Pueden formarse entre el ecuador y el paralelo 50. [41] Ya en la década de 1950, los meteorólogos no tenían claro si debían caracterizarse como ciclones tropicales o ciclones extratropicales, y usaban términos como cuasi-tropical y semi-tropical para describir los ciclones híbridos. [42] En 1972, el Centro Nacional de Huracanes reconoció oficialmente esta categoría de ciclones. [43] Los ciclones subtropicales comenzaron a recibir nombres fuera de la lista oficial de ciclones tropicales.en la Cuenca Atlántica en 2002. [41] Tienen patrones de viento amplios con vientos máximos sostenidos ubicados más lejos del centro que los ciclones tropicales típicos, y existen en áreas de gradiente de temperatura débil a moderado. [41]
Dado que se forman a partir de ciclones extratropicales, que tienen temperaturas más frías que las que normalmente se encuentran en los trópicos, la temperatura de la superficie del mar requerida es de alrededor de 23 grados Celsius (73 ° F) para su formación, que es tres grados Celsius (5 ° F) más baja que para ciclones tropicales. [44] Esto significa que es más probable que los ciclones subtropicales se formen fuera de los límites tradicionales de la temporada de huracanes. Aunque las tormentas subtropicales rara vez tienen vientos con fuerza de huracán, pueden volverse de naturaleza tropical a medida que se calientan sus núcleos. [45]
Tropical
Un ciclón tropical es un sistema de tormentas caracterizado por un centro de baja presión y numerosas tormentas eléctricas que producen fuertes vientos y lluvias torrenciales . [46] Un ciclón tropical se alimenta del calor liberado cuando el aire húmedo se eleva, lo que resulta en la condensación del vapor de agua contenido en el aire húmedo. [46] Son alimentados por un mecanismo de calor diferente al de otras tormentas ciclónicas como las del noreste , las tormentas de viento europeas y las bajas polares , lo que lleva a su clasificación como sistemas de tormentas de "núcleo cálido".[46] [11]
El término "tropical" se refiere tanto al origen geográfico de estos sistemas, que se forman casi exclusivamente en las regiones tropicales del globo, [47] como a su dependencia de las masas de aire Marítimo Tropical para su formación. El término "ciclón" se refiere a la naturaleza ciclónica de las tormentas, con rotación en sentido antihorario en el hemisferio norte y rotación en sentido horario en el hemisferio sur . [47] Dependiendo de su ubicación y fuerza, los ciclones tropicales se denominan con otros nombres, como huracán , tifón , tormenta tropical , tormenta ciclónica ,depresión tropical , o simplemente como un ciclón. [47]
Si bien los ciclones tropicales pueden producir vientos extremadamente poderosos y lluvias torrenciales , también pueden producir olas altas y una marejada ciclónica dañina . [48] Sus vientos aumentan el tamaño de las olas y, al hacerlo, atraen más calor y humedad a su sistema, aumentando así su fuerza. Se desarrollan sobre grandes masas de agua caliente [49] y, por tanto, pierden su fuerza si se mueven sobre tierra. [50] Esta es la razón por la que las regiones costeras pueden sufrir daños importantes a causa de un ciclón tropical, mientras que las regiones del interior están relativamente a salvo de los fuertes vientos. [47] Sin embargo, las fuertes lluvias pueden producir importantes inundaciones tierra adentro. [47]Las marejadas ciclónicas son aumentos en el nivel del mar causados por la presión reducida del núcleo que en efecto "succiona" el agua hacia arriba y por los vientos que en efecto "amontonan" el agua. Las marejadas ciclónicas pueden producir grandes inundaciones costeras hasta 40 kilómetros (25 millas) de la costa. [47] Aunque sus efectos sobre las poblaciones humanas pueden ser devastadores, los ciclones tropicales también pueden aliviar las condiciones de sequía . [51] También transportan calor y energía fuera de los trópicos y lo transportan hacia latitudes templadas , [47] lo que los convierte en una parte importante de la circulación atmosférica global.mecanismo. Como resultado, los ciclones tropicales ayudan a mantener el equilibrio en la troposfera de la Tierra . [47]
Muchos ciclones tropicales se desarrollan cuando las condiciones atmosféricas alrededor de una perturbación débil en la atmósfera son favorables. [47] Otros se forman cuando otros tipos de ciclones adquieren características tropicales. Los sistemas tropicales se mueven luego por los vientos que dirigen la troposfera ; Si las condiciones siguen siendo favorables, la perturbación tropical se intensifica y puede incluso desarrollar un ojo.. En el otro extremo del espectro, si las condiciones alrededor del sistema se deterioran o el ciclón tropical toca tierra, el sistema se debilita y eventualmente se disipa. Un ciclón tropical puede volverse extratropical a medida que avanza hacia latitudes más altas si su fuente de energía cambia del calor liberado por la condensación a diferencias de temperatura entre las masas de aire. [11] Por lo general, no se considera que un ciclón tropical se convierta en subtropical durante su transición extratropical. [52]
Huracán atlántico Huracán pacífico Tifón del pacífico Ciclón del norte del Océano Índico Ciclón del Pacífico Sur Ciclón de la región australiana Ciclón del suroeste del Océano Índico
Tipos de nivel superior
Ciclón polar
A polar , sub-polar , o ciclón ártico (también conocido como un vórtice polar ) [53] es una vasta área de baja presión que fortalece en el invierno y debilita en el verano. [54] Un ciclón polar es un sistema meteorológico de baja presión , que por lo general abarca de 1.000 kilómetros (620 millas) a 2.000 kilómetros (1.200 millas), [55]en el que el aire circula en sentido antihorario en el hemisferio norte y en sentido horario en el hemisferio sur. La aceleración de Coriolis que actúa sobre las masas de aire que se mueven hacia el polo a gran altura, provoca una circulación en sentido antihorario a gran altura. El movimiento del aire hacia los polos se origina en la circulación de aire de la célula polar . La baja polar no es impulsada por convección como son los ciclones tropicales, ni las interacciones de masas de aire frío y cálido como son los ciclones extratropicales, sino que es un artefacto del movimiento de aire global de la célula polar. La base de la baja polar se encuentra en la troposfera media y superior. En el hemisferio norte, el ciclón polar tiene dos centros en promedio. Un centro se encuentra cerca de la isla de Baffin y el otro en el noreste de Siberia. [53]En el hemisferio sur, tiende a ubicarse cerca del borde de la plataforma de hielo de Ross cerca de 160 de longitud oeste. [56] Cuando el vórtice polar es fuerte, su efecto se puede sentir en la superficie como un viento del oeste (hacia el este). Cuando el ciclón polar es débil, ocurren importantes brotes de frío. [57]
Celda TUTT
En circunstancias específicas, los mínimos fríos de los niveles superiores pueden desprenderse de la base de la depresión tropical de la troposfera superior (TUTT), que se encuentra en medio del océano en el hemisferio norte durante los meses de verano. Estos vórtices ciclónicos de la troposfera superior, también conocidos como células TUTT o mínimos TUTT, generalmente se mueven lentamente de este-noreste a oeste-suroeste, y sus bases generalmente no se extienden por debajo de 20,000 pies (6,100 m) de altitud. Una vaguada superficial invertida débil dentro de los vientos alisios generalmente se encuentra debajo de ellos, y también pueden estar asociados con áreas amplias de nubes de alto nivel. El desarrollo hacia abajo da como resultado un aumento de cúmulos y la aparición de un vórtice en la superficie. En casos raros, se convierten en ciclones tropicales de núcleo cálido.. Los ciclones superiores y los valles superiores que siguen a los ciclones tropicales pueden generar canales de salida adicionales y ayudar a su intensificación. El desarrollo de perturbaciones tropicales puede ayudar a crear o profundizar valles superiores o mínimos superiores a su paso debido al chorro de salida que emana de la perturbación / ciclón tropical en desarrollo. [58] [59]
Mesoescala
Los siguientes tipos de ciclones no se pueden identificar en los cuadros sinópticos.
Mesociclón
Un mesociclón es un vórtice de aire, de 2,0 kilómetros (1,2 millas) a 10 kilómetros (6,2 millas) de diámetro (la mesoescala de la meteorología ), dentro de una tormenta convectiva . [60] El aire sube y gira alrededor de un eje vertical, generalmente en la misma dirección que los sistemas de baja presión [61] tanto en el hemisferio norte como en el sur. Con mayor frecuencia son ciclónicos, es decir, asociados con una región de baja presión localizada dentro de una supercélula . [61] [62] Tales tormentas pueden presentar fuertes vientos en la superficie y granizo severo . [61] Los mesociclones a menudo ocurren junto con corrientes ascendentes en supercélulas., donde pueden formarse tornados . [61] Alrededor de 1.700 mesociclones se forman anualmente en los Estados Unidos , pero solo la mitad produce tornados. [13]
Tornado
Un tornado es una columna de aire que gira violentamente y que está en contacto tanto con la superficie de la tierra como con una nube cumulonimbus o, [63] en casos raros, la base de una nube cumulus. También conocidos como tornados, un término coloquial en Estados Unidos, o ciclones, aunque la palabra ciclón se usa en meteorología, en un sentido más amplio, para nombrar cualquier circulación cerrada de baja presión.
Diablo de polvo
Un remolino de polvo es un torbellino fuerte, bien formado y de vida relativamente larga, [64] que va desde pequeño (medio metro de ancho y unos pocos metros de alto) a grande (más de 10 metros de ancho y más de 1000 metros de alto). . [64] El movimiento vertical principal es hacia arriba. [64] Los demonios de polvo suelen ser inofensivos, pero en raras ocasiones pueden crecer lo suficiente como para representar una amenaza tanto para las personas como para la propiedad. [64]
Tromba marina
Una tromba marina es un vórtice columnar que se forma sobre el agua que es, en su forma más común, un tornado no supercélula sobre el agua que está conectado a una nube cumuliforme . Si bien a menudo es más débil que la mayoría de sus contrapartes terrestres, se producen versiones más fuertes generadas por mesociclones .
Diablo de vapor
Un suave vórtice sobre aguas tranquilas o tierra húmeda que se hace visible por la subida del vapor de agua.
Torbellino de fuego
Un torbellino de fuego, también conocido coloquialmente como diablo de fuego, tornado de fuego, tornado de fuego o torbellino de fuego, es un torbellino inducido por un fuego y, a menudo, formado por llamas o cenizas.
Otros planetas
Los ciclones no son exclusivos de la Tierra. Las tormentas ciclónicas son comunes en los planetas jovianos , como la pequeña mancha oscura en Neptuno . [65] Tiene aproximadamente un tercio del diámetro de la Gran Mancha Oscura y recibió el sobrenombre de "Ojo del Mago" porque parece un ojo. Esta apariencia es causada por una nube blanca en medio del Ojo del Mago. [8] Marte también ha exhibido tormentas ciclónicas. [7] Las tormentas jovianas como la Gran Mancha Roja suelen denominarse erróneamente huracanes gigantes o tormentas ciclónicas. Sin embargo, esto es inexacto, ya que la Gran Mancha Roja es, de hecho, el fenómeno inverso, un anticiclón .[66]
Ver también
- Huracán atlántico
- Ciclón tropical de la región australiana
- Ciclón subtropical
- Tornado
- Ciclón tropical
- Tormenta
Referencias
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enlaces externos
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con ciclones . |
 | Busque ciclón en Wikcionario, el diccionario gratuito. |
 | Wikivoyage tiene una guía de viajes para ciclones . |
- Fundamentos de la geografía física: el ciclón de latitud media - Dr. Michael Pidwirny, Universidad de Columbia Británica, Okanagan
- Definición del glosario: Ciclogénesis - Centro nacional de datos sobre hielo y nieve
- Definición del glosario: Ciclolisis - Centro nacional de datos sobre hielo y nieve
- Datos meteorológicos: La baja polar - Tiempo en línea del Reino Unido
- Preguntas frecuentes de la NOAA
- Ciclones 'claramente explicados'
- Archivo de videos de Cyclone
- La base de datos internacional sobre desastres EM-DAT del Centro de Investigación sobre la Epidemiología de los Desastres
