La observación de ciclones tropicales se ha llevado a cabo durante los últimos dos siglos de diversas formas. El paso de tifones, huracanes y otros ciclones tropicales ha sido detectado por el boca a boca de los marineros que llegaron recientemente al puerto o por transmisiones de radio desde barcos en el mar, desde depósitos de sedimentos en estuarios cercanos a la costa, hasta la destrucción de ciudades cercanas. la costa. Desde la Segunda Guerra Mundial , los avances en tecnología han incluido el uso de aviones para inspeccionar las cuencas oceánicas, satélites para monitorear los océanos del mundo desde el espacio exterior utilizando una variedad de métodos, radares para monitorear su progreso cerca de la costa y recientemente la introducción de vehículos aéreos no tripulados.para penetrar tormentas. Estudios recientes se han concentrado en estudiar los impactos de los huracanes que se encuentran dentro de las rocas o cerca de los sedimentos de los lagos costeros, que son ramas de un nuevo campo conocido como paleotempestología . Este artículo detalla los diversos métodos empleados en la creación de la base de datos de huracanes, así como las reconstrucciones necesarias para el reanálisis de tormentas pasadas utilizadas en proyectos como el reanálisis de huracanes del Atlántico .
Marcadores geológicos de actividad pasada
Estalagmitas en cuevas
Estudios recientes de los isótopos 18 O y 13 C encontrados en estalagmitas en Belice muestran que los eventos de ciclones tropicales pueden dejar marcadores que pueden separarse semana a semana. La tasa de error de este tipo de microanálisis fue de 1 error en 1200 puntos de muestreo. [1]
Marcadores en coral
Las rocas contienen ciertos isótopos de elementos, conocidos como trazadores naturales, que describen las condiciones en las que se formaron. Al estudiar el carbonato de calcio en la roca de coral, se puede revelar la temperatura pasada de la superficie del mar y la información sobre huracanes. Los isótopos de oxígeno más ligeros ( 16 O) se quedan en el coral durante los períodos de lluvias muy intensas. [2] Dado que los huracanes son la principal fuente de precipitaciones extremas en los océanos tropicales, los eventos de huracanes pasados se pueden fechar en los días de su impacto en el coral al observar el aumento de la concentración de 18 O dentro del coral. [3]
Deposición de sedimentos en lagos costeros
Kam Biu-Liu, profesor de la Universidad Estatal de Louisiana , ha estado estudiando los sedimentos que se encuentran en el fondo de los lagos y marismas costeras para estudiar la frecuencia e intensidad de los huracanes durante los últimos 5.000 años. [4] Dado que las marejadas ciclónicas barren las arenas costeras con ellas a medida que avanzan hacia el interior, una capa de arena queda en los lagos y marismas costeras. La datación por radiocarbono se utiliza para fechar las capas. [5]
Periódicos
Antes de la invención del telégrafo a principios y mediados del siglo XIX, las noticias eran tan rápidas como el caballo, el escenario o el barco más veloces. Normalmente, no hubo advertencia previa sobre el impacto de un ciclón tropical. Sin embargo, la situación cambió en el siglo XIX cuando los marineros e investigadores terrestres, como el padre Viñes en Cuba , idearon métodos sistemáticos para leer la apariencia del cielo o el estado del mar, que podrían predecir el acercamiento de un ciclón tropical hasta un par de días antes.
En China , la abundancia de registros documentales históricos en forma de Fang Zhi (boletines locales semioficiales) ofrece una oportunidad extraordinaria para proporcionar un conjunto de datos históricos de alta resolución sobre la frecuencia de los tifones. Kam-biu Liu y col. (2001) reconstruyeron una serie temporal de 1.000 años de tifones que tocan tierra en la provincia de Guangdong, en el sur de China, desde el año 975 d.C. y encontraron que en una escala de tiempo decenal, el intervalo de veinte años desde 1660 a 1680 d.C. es el período más activo registrado, con de veintiocho a treinta y siete tifones por década. La variabilidad en los tifones que tocan tierra en Guangdong imita la observada en otros proxies paleoclimáticos (por ejemplo, anillos de árboles, núcleos de hielo) de China y el hemisferio norte. Sorprendentemente, los dos períodos de los tifones más frecuentes en Guangdong (1660-1680 d. C., 1850-1880) coinciden con dos de los períodos más fríos y secos en el norte y centro de China durante la Pequeña Edad del Hielo . [6]
Observaciones de superficie
Informes de envío
Durante siglos, la gente ha navegado por los océanos y mares del mundo, y durante el mismo tiempo, se ha encontrado con tormentas. El peor de los ciclones sobre el mar abierto probablemente llevó a quienes los observaron a las profundidades de los océanos. Sin embargo, algunos sobrevivieron para contar historias desgarradoras. Antes de la invención del telégrafo inalámbrico en 1905, los informes sobre tormentas en el mar coincidían con su llegada a la costa cuando los barcos llegaban al puerto, o se producían semanas y meses después desde puertos de escala remotos. Los informes de barcos y boyas, disponibles desde la década de 1970, se utilizan en tiempo real no solo para medir la temperatura, la presión y el viento, sino también para medir la temperatura de la superficie del mar y la altura de las olas.
Los informes de viento de los barcos en el mar se han basado cada vez más en anemómetros, y menos en la escala de Beaufort . Es importante tener en cuenta que la escala de Beaufort subestima los vientos a velocidades de viento más altas, lo que indica que es probable que las observaciones del viento de los barcos tomadas para tormentas más antiguas no representen su valor real. [7]
Como Christopher Landsea et al. señalan que muchos ciclones tropicales que se formaron en mar abierto y no afectaron ninguna costa por lo general no fueron detectados antes de la observación satelital desde la década de 1970. Estimaron un sesgo de recuento insuficiente de cero a seis ciclones tropicales por año entre 1851 y 1885 y de cero a cuatro por año entre 1886 y 1910. Estos recuentos inferiores aproximadamente tienen en cuenta el tamaño típico de los ciclones tropicales, la densidad de las rutas de navegación sobre la cuenca del Atlántico. y la cantidad de costa poblada. [8]
Observaciones terrestres
A principios del siglo XX, la predicción de la trayectoria de los ciclones todavía se limitaba a las áreas de las mayores caídas de presión en la superficie, según las observaciones meteorológicas de la superficie y la climatología. Estos métodos demostraron ser la vanguardia de la predicción de ciclones tropicales hasta mediados del siglo XX. Las observaciones terrestres de la superficie siguen siendo invaluables como fuente de información en tiempo real en lugares cercanos a la costa y tierra adentro. Combinados con observaciones de barcos y periódicos, formaron la red de información total para la detección de huracanes hasta que se introdujeron las radiosondas en 1941 y los aviones de reconocimiento comenzaron en 1944. [7] Las observaciones terrestres de la presión y el viento pueden mostrar la rapidez con la que un ciclón tropical se está desintegrando a medida que avanza. se mueve tierra adentro. Sus informes de precipitaciones muestran dónde se están produciendo lluvias importantes y pueden ser una alerta de posibles inundaciones. Con el establecimiento de la red ASOS en los Estados Unidos durante la década de 1990, más ubicaciones están informando las 24 horas del día que nunca. [9]
Plataformas móviles
Desde la década de 1990, los investigadores académicos han comenzado a desplegar estaciones meteorológicas móviles fortificadas para resistir vientos huracanados. Los dos programas más importantes son el Programa de Monitoreo Costero de Florida [10] y el Experimento de Torre Móvil Instrumentada de Ingeniería Eólica. [11] Durante el aterrizaje, la División de Investigación de Huracanes de la NOAA compara y verifica los datos de los aviones de reconocimiento, incluidos los datos de la velocidad del viento tomados a nivel de vuelo y de las sondas de viento de caída del GPS y los radiómetros de microondas de frecuencia escalonada, con los datos de velocidad del viento transmitidos en tiempo real desde las estaciones meteorológicas instaladas. cerca o en la costa. El Centro Nacional de Huracanes utiliza los datos para evaluar las condiciones al tocar tierra y verificar los pronósticos.
Observaciones del aire en altura
Avión de reconocimiento
La idea del reconocimiento aéreo de ciclones tropicales fue presentada por primera vez por el capitán WL Farnsworth de la Asociación Comercial de Galveston a principios de la década de 1930. Apoyado por el Servicio Meteorológico de Estados Unidos , pasó tanto el Senado de los Estados Unidos y la Cámara de Representantes de los Estados Unidos en 1936. [12] Desde 1944, los aviones han estado volando hacia el mar para encontrar los ciclones tropicales. Antes de la cobertura satelital regular, esto era un asunto de acertar o fallar. A partir de entonces, los vuelos de aviones a sistemas tropicales se volvieron más específicos y precisos. Hoy en día, la Fuerza Aérea utiliza un C-130 como cazador de huracanes, mientras que la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica utiliza el P-3 Orion para proyectos de investigación para comprender mejor los ciclones tropicales y mejorar los pronósticos de huracanes. [9] La implementación de misiones de observación sinóptica por un jet Gulfstream, donde se utilizan sondas de viento de caída para investigar el entorno de un ciclón tropical, ha llevado a una reducción del 15-20 por ciento en los errores de pronóstico de trayectoria donde tales misiones estaban presentes. [13]
Los aviones históricos utilizados para el seguimiento del clima y los huracanes incluyen:
En Canadá , el Consejo Nacional de Investigación utiliza el Convair 580 para rastrear huracanes. [14]
Vehículos aéreos no tripulados
La era de la aerosonda comenzó en 1998, cuando la Oficina de Meteorología de Australia voló una aerosonda al ciclón tropical Tiffany. [13] En 2005, el huracán Ofelia se convirtió en el primer ciclón tropical del Atlántico en el que un vehículo aéreo no tripulado, conocido como aerosonde, se utilizó como misión para un ciclón tropical . El primer tifón también fue penetrado por una aerosonda en 2005. A diferencia de los vuelos de reconocimiento normales, la aerosonda permaneció cerca de la superficie después de un vuelo de 10 horas dentro del ciclón tropical. [15]
Sensores remotos
Radar
Durante la Segunda Guerra Mundial , se desarrolló tecnología de radar para detectar aviones. Pronto se hizo evidente que grandes áreas se oscurecieron cuando hubo un clima significativo en el área. En 1957, el Servicio Meteorológico Nacional estableció la primera red de radar de los Estados Unidos para cubrir la línea costera y actuar como primera advertencia de un ciclón tropical inminente. Actualizado en la década de 1990 para usar tecnología Doppler, el radar puede proporcionar estimaciones de lluvia, estimaciones de viento, posibles ubicaciones de tornados dentro de las bandas espirales de un sistema, así como la ubicación central de un ciclón tropical. [9] Estados Unidos opera con una red de 158 radares Doppler en todo el país. [dieciséis]
Satélite
A partir del lanzamiento de TIROS-I en abril de 1960, los satélites se han utilizado para buscar ciclones tropicales. La técnica Dvorak se desarrolló a partir de las primeras imágenes satelitales de ciclones tropicales para determinar en tiempo real la fuerza de un ciclón tropical a partir de las características observadas en las imágenes satelitales. En la mayoría de las cuencas de ciclones tropicales, el uso de la técnica Dvorak basada en satélites es el método principal utilizado para determinar los vientos máximos sostenidos de un ciclón tropical. La extensión de las bandas y la diferencia de temperatura entre el ojo y la pared del ojo se utiliza dentro de la técnica para asignar un viento y una presión máximos sostenidos. [17] Desde mediados de la década de 1990, las imágenes de microondas han sido capaces de determinar el centro de rotación cuando ese centro está oscurecido por un nivel medio o alto de nubosidad. Las temperaturas de la cima de las nubes se utilizan en tiempo real para estimar las tasas de lluvia dentro del ciclón. [9]
Tormenta tropical Wilma en T3.0 | Tormenta tropical Dennis en T4.0 | Huracán Jeanne en T5.0 | Huracán Emily en T6.0 |
Ver también
- Reanálisis del huracán atlántico
- Detección de tormentas por convección
- Historia de las advertencias de ciclones tropicales en el Atlántico
- Cazadores de huracanes
- Paleotempestología
- Datación por radiocarbono
- Satélite
- Análisis meteorológico de superficie
- Ciclón tropical
Referencias
- ^ Frappier, Amy Benoit; Sahagian, Dork; Carpenter, Scott J .; González, Luis A .; Frappier Brian R. (2007). "Registro de isótopos estables de estalagmitas de eventos recientes de ciclones tropicales". Geología . 35 (2): 111-114. Código bibliográfico : 2007Geo .... 35..111B . doi : 10.1130 / G23145A.1 .
- ^ Nobu Shimizu. If Rocks Could Talk ... Consultado el 9 de diciembre de 2006.
- ^ Anne L. Cohen y Graham D. Layne. Buscando una firma de huracán en el esqueleto de coral. Consultado el 9 de diciembre de 2006.
- ^ Liu, Kam-biu; Miedo, Miriam L. (2000). "Reconstrucción de frecuencias de recalada prehistóricas de huracanes catastróficos en el noroeste de Florida a partir de registros de sedimentos del lago". Investigación Cuaternaria . 54 (2): 238–245. Código Bibliográfico : 2000QuRes..54..238L . doi : 10.1006 / qres.2000.2166 .
- ^ Universidad Estatal de Luisiana. El profesor de LSU busca un vínculo entre huracanes e incendios costeros: la evidencia sugiere que el riesgo de incendio puede ser mayor después de tormentas catastróficas. Archivado el 27 de septiembre de 2007 en la Wayback Machine. Recuperado el 9 de diciembre de 2006.
- ^ Kam-biu Liu; Caiming Shen; Kin-sheun Louie (2001). "Una historia de 1.000 años de recaladas de tifones en Guangdong, sur de China, reconstruida a partir de registros documentales históricos chinos". Anales de la Asociación de Geógrafos Estadounidenses . 91 (3): 453–464. doi : 10.1111 / 0004-5608.00253 .
- ^ a b Brian R. Jarvinen, Charles J. Neumann y Mary AS Davis. Una cinta de datos de ciclones tropicales para la cuenca del Atlántico norte, 1886-1983: contenido, limitaciones y usos. Consultado el 9 de diciembre de 2006.
- ^ Landsea, CW (2004). "El proyecto de reanálisis de la base de datos de huracanes del Atlántico: documentación para las alteraciones de 1851-1910 y adiciones a la base de datos HURDAT". En Murname, RJ; Liu, K.-B. (eds.). Huracanes y tifones: pasado, presente y futuro . Nueva York: Columbia University Press. págs. 177-221. ISBN 0-231-12388-4.
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- ^ Equipo de investigación de huracanes. "Información e historia del proyecto del equipo de investigación de huracanes de Texas Tech" . Universidad Tecnológica de Texas . Archivado desde el original el 1 de septiembre de 2006 . Consultado el 30 de marzo de 2006 .
- ^ Prensa asociada . LEY DE PATRULLA DE TORMENTA PASADO AL PRESIDENTE. [ enlace muerto permanente ] Consultado el 6 de junio de 2008.
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- ^ "Organización | Administración Nacional Oceánica y Atmosférica" . Noaa.gov . 2016-03-30 . Consultado el 3 de abril de 2016 .
- ^ Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico Atlántico. Asunto: H1) ¿Qué es la técnica Dvorak y cómo se utiliza? Consultado el 8 de diciembre de 2006.