Una mirada de la NASA más cercana al ojo de un huracán revela una nueva fuente de “combustible”.

En el ojo de un furioso huracán, el clima es a menudo bastante calmado y soleado. Pero una nueva investigación de la NASA proporciona pistas sobre cómo el aparentemente suave movimiento de aire dentro y alrededor de esta región proporciona energía para mantener en funcionamiento esta central de “energía”.

En el ojo de un furioso huracán, el clima es a menudo bastante calmado y soleado. Pero una nueva investigación de la NASA proporciona pistas sobre cómo el aparentemente suave movimiento de aire dentro y alrededor de esta región proporciona energía para mantener en funcionamiento esta central de “energía”. Por primera vez los investigadores meteorólogos ha ejecutado simulaciones complejas de un huracán en aumento usando una resolución temporal muy fina de 3 minutos. La siguiente película combina estos datos de simulación con datos observacionales obtenidos del espacio e ilustraciones descriptivas que muestran cómo aumenta un huracán. Crédito: NASA GSFC Scientific Visualization Studio. Clic aquí para ver la animación

Usando simulaciones por ordenador y observaciones del Huracán Bonnie de 1998 al sur de Carolina del Norte, los científicos fueron capaces de obtener una vista detallada de un grupo remolinos de aire húmedo y cálido moviéndose desde el ojo de la tormenta hacia el anillo de potentes truenos en la pared del ojo que contribuyen a la intensificación del huracán.

Los hallazgos sugieren que el flujo de las parcelas de aire entre el ojo y el muro – considerado mayormente trivial en el pasado – es un elemento clave en la intensidad del huracán y que tiene que hay más cosas a considerar que el patrón de flujo “entrar-subir-salir”. El patrón clásico dice que cuando las parcelas de aire fluyen “entrando” a la circulación del huracán, se elevan hacia “arriba”, formando nubes de precipitación y transportando aire caliente a la atmósfera superior antes de moverse “fuera” hacia el aire que rodea el entorno.

Las nubes de la tormenta del Huracán Bonnie tomadas desde una altura de 18 kilómetros. La altura de la imagen está exagerada para mayor claridad, los colores corresponden a la precipitación de superficie de azul (ligeras) a rojo (intensas). Crédito: NASA GSFC Scientific Visualization Studio

"Nuestros resultados mejoran la comprensión de los mecanismos que juegan papeles significativos en la intensidad del huracán", dijo Scott Braun, investigador meteorólogo en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "El flujo giratorio de parcelas de aire - o vórtices – en el ojo pueden transportar aire muy cálido y húmedo en la pared del ojo que actúa como turbocargador para el motor de calor del huracán". La investigación aparecerá en el número de junio de 2007 de Journal of the Atmospheric Sciences de la Sociedad Meteorológica Americana.

"Aunque el patrón “entrar-subir-salir” ha sido el paradigma predominante durante las cinco décadas pasadas, al examinar de cerca los huracanes intensos se hace evidente que una segunda familia de parcelas de aire cálido a menudo viajan desde el borde de la pared del ojo hacia el ojo, donde toma humedad de la superficie del océano", dijo el coautor Michael Montgomery, profesor de meteorología en la Escuela de Posgraduado de la Marina de los Estados Unidos en Monterey, California. "Estas parcelas de aire enriquecidas con humedad vuelven más rápidamente a la pared del ojo principal y colectivamente elevan el contenido de calor de la nube baja de la pared del ojo, de forma similar al incremento del nivel de octanaje en el combustible de un automóvil".

Los investigadores analizaron miles de partículas virtuales para rastrear el movimiento de aire entre el muro y el ojo del muro, y entre el ojo del muro y su entorno externo. Para descubrir el impacto de estas partículas en la intensidad de la tormenta, usaron una simulación del Huracán Bonnie a partir de un modelo por ordenador y datos recopilados durante el Experimento de Humedad y Convección de la NASA (CAMEX).

Usando los datos de TRMM, se muestra el proceso de combustión del motor del huracán, mostrando cómo se relaciona con la intensificación de la tormenta o su atenuación. Crédito: NASA GSFC Conceptual Imaging Lab

La simulación también ha ayudado a explicar la formación de profundas “torres de calor” observadas en Bonnie y otros muchos huracanes por el satélite de la Misión de Medida de Lluvias Tropicales de la NASA (TRMM). TRMM porta el primer y único radar de precipitación espacial que permite a los investigadores observar a través de las nubes y obtener una vista en 3-D de la estructura de la tormenta. Capturó una torre de calor especialmente profunda en Bonnie cuando la tormenta se intensificó unos días antes de golpear Carolina del Norte.

Las torres de calor son nubes gruesas y profundas que alcanzan la parte superior de la troposfera, la capa inferior de la atmósfera, habitualmente a unos 16 kilómetros de altura en los trópicos. Las corrientes de aire ascendentes dentro de estas “torres” actúan como ascensores rápidos, acelerando el movimiento de energía que impulsa la fuerza del huracán, y son llamadas “de calor” debido a que gran cantidad de calor latente que liberan como vapor de agua se condensa en gotas en las nubes. Las torres de calor profundas en la pared del muro normalmente se asocian a una intensificación de la tormenta.

En investigaciones previas, Braun, Montgomery, y Zhaoxia Pu de la Universidad de Utah en Salt Lake City, encontraron una relación directa entre estas torres de calor profundas y los intensos vórtices en el interior del ojo. "Los vórtices se mostraban especialmente cruciales en proporcionar el foco y estímulo necesario para la formación de una torre de calor y añadir una mejor comprensión de cuándo y dónde se desarrollarán torres de calor en las tormentas", dijo Braun. El estudio fue publicado en el número especial CAMEX de enero de 2006 de la revista Journal of the Atmospheric Sciences.

Los vórtices se crean en respuesta a los rápidos cambios en la velocidad del viento de la feroz pared del muro al calmado ojo. Cerca de la superficie, el aire gira en una espiral interna que colisiona con estos vórtices para forzar la subida del aire formando corrientes de aire ascendentes. Las corrientes de aire ascendentes fuertes en la pared del ojo llevan mucha más humedad de la normal y ayudan a crear torres de calor.

El estudio actual sugiere que además de proporcionar estímulo, estos vórtices también alimentan el aire de alta energía de la parte baja del ojo en la pared del muro, impulsando la fuerza de las corrientes de aire ascendentes. Esta transferencia de energía permite a la tormenta mantenerse más fuerte de lo esperado, particularmente cuando se encuentra con influencias que la debilitan, incluyendo temperaturas del agua oceánica frías y rachas de viento, el cambio en la dirección y velocidad del viento con la altitud.

“Este descubrimiento puede ayudar a explicar porqué las tormentas fuertes pueden mantenerse intensas durante horas o más aún tras encontrarse con condiciones que normalmente las debilitarían", dijo Montgomery. "La investigación en marcha nos añadirá una comprensión de la dinámica asociada con la intensidad de las tormentas y de esta forma podemos señalar las variables y procesos que deben representarse en modelos numéricos para mejorar las predicciones de intensidad".

Cuando el Huracán Bonnie comenzó finalmente a perder fuerza un par de días después de tocar tierra, una significativa cantidad de aire de la pared del ojo fue rastreada – no hacia el ojo – sino a los niveles medios de la atmósfera fuera de la tormenta. Esta flujo fue causado por rachas de viento y por la llegada de aire del entorno más frío y seco a la circulación de Bonnie, actuando como anticombustible para reducir la energía de la tormenta y debilitar sus fuertes vientos.

A pesar de estos y otros avances recientes en la comprensión del funcionamiento interno de los huracanes, predecir su intensidad es aún un reto significativo.

"La mayoría de los modelos por ordenador de los que disponemos hoy para ayudar a las predicciones no pueden tenerse suficientemente en cuenta debido a los procesos extremadamente complejos de los huracanes, y el rendimiento de los modelos depende fuertemente de la información que se le proporciona sobre la estructura de la tormenta”, dijo Braun. "También vemos normalmente sólo pequeñas partes de una tormenta en un momento dado. Debido a esto es importante combinar los datos de experimentos de campo como CAMEX con datos de TRMM y otros satélites. Conforme mejoren las tecnologías de observación y los modelos, mejorarán también las predicciones".

Traducido para Astroseti.org por
Manuel Hermán

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Artículo: “NASA's Close-Up Look at a Hurricane's Eye Reveals a New 'Fuel' Source”
Autor: Mike Bettwy
Fecha Original: 14 de mayo de 2007
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