El vórtice polar aumenta las probabilidades de un tiempo invernal extremo
A principios del 2021, las temperaturas aumentaron unos 55 grados en la estratosfera sobre Siberia, lo que desplazó el vórtice polar de su posición en el Polo Norte. El vórtice polar no es algo excepcional.
El hielo se acumula a lo largo de la orilla del lago Míchigan cuando las temperaturas bajaron a -29 grados Celsius en enero del 2019 en Chicago debido a que el vórtice polar se desplazó al sur.
Cada año, los entusiastas de la meteorología aguardan con impaciencia las señales de que el vórtice polar, una masa de aire frío que gira alrededor del Ártico, podría estar desplazándose hacia el sur, trayendo consigo frío y nieve a latitudes más bajas.
En 2024, esa ola de frío se presentó en Norteamérica en las primeras semanas de enero. En Estados Unidos, se han multiplicaron las historias de nevadas históricas, en sitios donde el tiempo invernal extremo es una rareza. En Texas, se le pidió a sus habitantes que ahorraran energía para evitar cortes eléctricos y en algunas ciudades de Arkansas se rompieron récords de temperaturas bajas. Mientras que en Canadá todo el país se puso en alerta por el frío.
Si no eres meteorólogo, quizá te sorprenda descubrir que esto se debe a un aumento de las temperaturas en el Ártico. De hecho, los datos del satélite Aeolus de la Agencia Espacial Europea (ESA) señalaron que el calentamiento repentino en el vórtice polar fue uno de los factores que llevó a Filomena a cubrir de blanco nuestro territorio a principios de 2021.
"Hay que distinguir el vórtice polar troposférico del estratosférico. El primero es una estructura permanente de vientos intensos que separan la masa de aire frío polar de la templada de latitudes medias. Este vórtice existe todo el año, pero suele ser más intenso en invierno, cuando el aire encerrado por dicho vórtice está más frío. Cuando el vórtice troposférico se debilita, la circulación se hace más ondulada, con irrupciones de aire frío en latitudes bajas y de aire templado en latitudes altas. Por el contrario, el vórtice polar estratosférico existe solamente entre otoño y primavera, mientras que en verano se rompe y la circulación de latitudes altas en la estratosfera se invierte. A veces en invierno también se producen roturas de este vórtice estratosférico, asociadas a los calentamientos repentinos estratosféricos", explica la Agencia Española de Meteorología (AEMET).
Específicamente, las temperaturas aumentan en lo alto de la estratosfera sobre Siberia. En la primera semana de enero del 2021, subieron de unos -69 grados Celsius a -13 grados Celsius. Aunque estos fenómenos de «calentamiento estratosférico repentino» ocurren cada año en cierta medida, este se categorizó como un fenómeno importante y es menos habitual.
La masa de aire extremadamente cálido desestabilizó el vórtice polar, empujándolo de su eje en el Polo Norte con tanta fuerza que se dividió en dos, como si hubiera desarrollado dos piernas: una sobre Norteamérica y otra sobre Europa.
El resultado de estas alteraciones puede traducirse en un clima invernal gélido en las regiones del Medio Oeste y Nordeste de Estados Unidos y en las latitudes medias de Europa, tal y como se preveía el febrero anterior.
En diciembre de 2021, la Organización Meteorológica Mundial confirmó un nuevo récord de temperatura de 38º en el Ártico, afirmando que estas cifras son es “más propias del Mediterráneo que del Ártico”.
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¿Qué es un vórtice polar y cómo funciona?
Cuando se habla de «vórtice polar» en las noticias, puede referirse a uno de dos patrones meteorológicos diferentes, pero relacionados.
En la capa más baja de la atmósfera, la troposfera —donde ocurren los fenómenos meteorológicos—, hay un vórtice polar que gira y da la vuelta al planeta durante todo el año, una corriente en chorro que a veces se denomina vórtice circumpolar. Es grande y a menudo desciende a latitudes medias, la región superior a los trópicos e inferior al Ártico —en Norteamérica se encuentra entre la zona central de México y el norte de Canadá— y se mueve de oeste a este.
En la capa atmosférica superior, de 16 a 48 kilómetros de altitud, se encuentra el vórtice polar estratosférico, donde cada invierno un Ártico privado de luz solar teje una masa de aire frío que, a la larga, se disipa en primavera. Es mucho más pequeño que el vórtice que está debajo y normalmente gira de oeste a este sobre el Polo Norte.
Aunque ambos sistemas pueden influir en nuestro tiempo atmosférico, la perturbación del vórtice de la estratosfera es lo que podría traernos un tiempo invernal. Ese vórtice polar necesita una diferencia de temperatura estable respecto al que está debajo para mantenerse en su ruta sobre el Polo Norte. Si las temperaturas se acercan demasiado —algo que provocaría un calentamiento repentino—, empieza a desviarse de su trayectoria y a desplazarse hacia el sur, empujando el vórtice inferior.
El 4 de enero de 2021, los científicos detectaron el calentamiento estratosférico repentino sobre Siberia. Según explica Judah Cohen, director de pronósticos estacionales en Atmospheric and Environmental Research, una empresa que asesora a agencias gubernamentales y al sector privado sobre los riesgos meteorológicos, los fenómenos de calentamiento estratosférico son habituales, pero las grandes perturbaciones como esa solo ocurren cada dos años.
Michael Ventrice, meteorólogo de The Wheather Company, una empresa de previsión meteorológica, explica que los fenómenos de calentamiento estratosférico no se comprenden de todo. Cuando en 2018 una ola de frío incrementó la demanda de calefacción y provocó escasez de gas natural en el Reino Unido, empezó a investigar los orígenes de estas perturbaciones árticas para crear mejores predicciones a largo plazo a principios de la estación. Descubrió que normalmente es sobre Siberia y el Atlántico Norte donde las «zonas» de aire cálido se canalizan hacia la estratosfera.
El aire caliente de la atmósfera inferior, así como el aire más frío, bloquean los vientos de la corriente en chorro que fluyen rectos, como si fueran coches de choque atmosféricos. Esto crea «curvas» en los vientos, que suben otro nivel hacia el vórtice polar estratosférico y también alteran ese flujo circular.
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«Estas curvas envían energía en forma de ondas a la estratosfera y cuando es lo bastante intensa y dura el tiempo suficiente, esa energía puede alterar el vórtice polar estratosférico, que normalmente es casi circular», afirma Jennifer Francis, científica atmosférica de la Institución Oceanográfica Woods Hole.
La interacción entre las perturbaciones de la estratosfera y los fenómenos meteorológicos en la troposfera todavía no se entiende de forma precisa. Pero cuando el vórtice de la estratosfera se ve alterado —dividido, desplazado o elongado—, puede empujar la corriente en chorro hacia el sur, llevando aire ártico a ciudades de Estados Unidos, Europa y Asia. Por eso en 2019, durante un breve periodo, hizo más frío en Chicago que en el Polo Norte.
Y por eso los pronósticos ajustados recientemente para tener en cuenta la alteración del vórtice polar indican que las regiones del nordeste y el medio oeste de Estados Unidos podrían registrar un tiempo invernal más extremo en las próximas semanas.
El futuro
El papel del cambio climático es solo uno de los factores misteriosos y complejos que hacen que dificultan pronosticar qué significa para nuestros inviernos ese giro a casi 48 kilómetros sobre el Ártico.
En los últimos 30 años, el Ártico se ha calentado a casi el doble de velocidad que el resto del mundo, un fenómeno que se denomina amplificación ártica. El calentamiento ya ha provocado el retroceso de los glaciares y la pérdida de banquisa en la región, y también podría desestabilizar el vórtice polar estratosférico, aunque los científicos todavía no están seguros de ese vínculo.
Francis señala que las curvas en la corriente en chorro que desestabilizaron el vórtice polar también podrían fortalecerse debido a la disminución de la banquisa ártica.
«La pérdida de todo ese hielo permitió que mucho más calor solar calentara las aguas árticas, que ahora se libera a la atmósfera, creando aumentos pasajeros del aire caliente en esas regiones clave», afirma. «Estos aumentos pasajeros pueden hacer que las oscilaciones hacia el norte de la corriente en chorro sean más grandes, más fuertes y más persistentes, lo que a su vez puede perturbar el vórtice polar».
El 2020 empató con el 2016 como uno de los años más cálidos desde que se tienen registros, rematando la que ha sido la década más calurosa hasta la fecha. Sobre 2021, la agencia estadounidense NOAA (Administración Nacional Atmosférica y Oceánica) ya ha informado de que prevé que este año acabe como uno de los más calurosos desde 1880. También se documentó un mínimo histórico de la superficie de banquisa en el Ártico. Con todo, habrá que investigar más para comprender cómo el calentamiento modifica los patrones meteorológicos que circulan desde el Ártico cada año.
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
