Aeroavalanchas: los tornados en línea recta

El 3 de abril de 1974, el paso de tormentas de extrema severidad por una localidad de los Estados Unidos reveló un inusual patrón “estrellado” de daños en superficie, que partían de un centro en común y se extendían en todas direcciones. En el lugar donde se reportó tal evento, el saldo fue de 315 fallecidos y 5484 heridos.

Inicialmente a este fenómeno se le llamó starburst, composición de los términos ingleses “star” (estrella) y “burst” (estallido, reventón), precisamente por ese patrón tan singular que dejó como rastro en superficie.

En tanto el fenómeno comenzaba a ser estudiado, ocurrió un lamentable accidente aéreo. El 24 de junio de 1975, el vuelo número 66 de la Eastern Airlines (Boeing 727) se estrelló antes de aterrizar en el Aeropuerto Internacional de New York John F. Kennedy. Como resultado, 112 personas fallecieron y 12 resultaron heridas.

El reconocido meteorólogo y físico Tetsuya Fujita, después de analizar los datos de velocidad del viento, formuló la hipótesis de que el avión debió atravesar una zona en forma de una intensa “avalancha” de vientos descendentes. Aunque se desconocían las causas de tal desastre, se sugirió, por primera vez, al patrón starburst (avalancha estrellada) como la causa de este accidente, debido a la presencia de tormentas severas en el área. (Caymares, 2023)

Puede que el lector se esté preguntando sobre la magnitud de tal fenómeno para poder generar daños tan significativos. Quizás esté imaginando algo similar a un tornado, pero no lo es; aunque producen efectos muy similares, se forman de manera diferente. De hecho, las personas que han sufrido el impacto de este tipo de fenómenos creen que, en realidad, se enfrentaron al paso de un tornado. Sin embargo, el patrón de daños arremolinados que se produce cuando un tornado afecta una localidad, es muy diferente al patrón de daños radiales que se crea a partir del punto de impacto de la corriente de aire descendente (Figura 1). Debido a esto también se les llama vientos lineales fuertes, para diferenciarlos de los vientos tornádicos.

*Figura 1: Esquema de diferencia en los patrones de daños en superficie generados por una aeroavalancha y un tornado. (Fuente: Facultad Politécnica- Universidad Nacional de Asunción)*

Las investigaciones iniciales a raíz de este y otros eventos, relacionados principalmente con accidentes aéreos, lograron concretar que las nubes de tormentas de gran desarrollo vertical son capaces de generar, bajo ciertas condiciones meteorológicas, fuertes corrientes descendentes. Estas, una vez que llegan a la superficie, pueden producir vientos potencialmente destructivos. Por tanto, el término definitivo dado por Fujita en 1985 fue downburst, que traducido del inglés al español sería “down” (abajo) y “burst” (estallido, reventón), haciendo alusión a un desplome de la corriente descendente desde la nube hacia superficie.

En algunos países europeos, como España, se les conoce como “reventones”. De manera general, también se usan otros términos más específicos como micro y macrocorrientes descendentes, dependiendo del alcance dimensional que tengan en superficie. Sin embargo, el meteorólogo cubano Arnaldo Alfonso presentó en 1986 una definición más general para este tipo de fenómenos en nuestro país: aeroavalanchas (AA)[1]. Por tanto, en este artículo se hará uso de tal término.

Y sí, aunque no destacan por su frecuencia, en Cuba estos fenómenos también ocurren. Seguramente no ha escuchado a los “expertos del tiempo” llamándolos así, pero, ¿se le hace familiar la expresión vientos fuertes en rachas[2]? Es esta la terminología empleada por los meteorólogos para referirse a este tipo de fenómenos cuando se reportan al público en general.

Es por ello que, cuando en el parte del tiempo televisivo usted escucha que ocurrió una Tormenta Local Severa (TLS)[3] en una localidad, en ocasiones, además del reporte de lluvia intensa y/o granizo, también se mencionan los vientos fuertes en rachas. Precisamente, las rachas de viento tan intensas que provocan estos fenómenos son las causantes de los daños. En Cuba las principales afectaciones por AA se reportan en la agricultura y en la aviación.

Para que las estaciones meteorológicas reporten aeroavalanchas, es necesario que se registre un viento igual o superior a 95 km/h.[4] Pero también deben cumplirse otras condiciones, debido a que esta velocidad del viento también puede ser causada por un tornado o por una racha de un ciclón tropical.

Entonces, para poder estar seguros de la ocurrencia de una AA es necesario comprobar en los registros de las variables meteorológicas, que algunas adoptaron los patrones propios de la ocurrencia de este tipo de eventos.

Por ejemplo, en el lugar y momento en que ocurre la AA, la temperatura debe mostrar una disminución. Esto se debe a que la columna de aire que desciende es más fría que el aire circundante, incluso viene acompañada generalmente de granizo. Por otra parte, la presión atmosférica aumenta en superficie, debido a la compresión que provoca el aire descendente; además, el aire frío es más pesado.

Una vez conocidos los aspectos más generales de los vientos lineales fuertes, estamos listos para analizar los mecanismos que les dan origen. En primer lugar, hay que señalar que las nubes de tormenta (Cumulonimbus, Cb)[5] tienen en su interior una corriente ascendente y una descendente. La primera, se encarga de alimentar a la nube con humedad y calor extraídos desde la superficie, mientras que la segunda, se genera a partir del enfriamiento que va experimentando el aire a medida que asciende (al ser más pesado, desciende).

Además, cuando las partículas de agua o hielo aumentan de tamaño y no pueden ser sostenidas por la corriente ascendente, a medida que caen a través de la nube aceleran el desarrollo de la corriente descendente. Es común que esta corriente se extienda hasta la superficie, incluso acompañada de lluvia, pero no llega a ser tan fuerte y destructora como una aeroavalancha. Entonces, ¿qué posibilita que se produzca una corriente descendente tan poderosa?

Se necesitan de varias condiciones necesarias, aunque no suficientes, para que se produzca una AA. Se dice esto porque en ciertas ocasiones se presentan algunas de ellas y el fenómeno no ocurre. Sin embargo, estudios han demostrado que hay una condición que prevalece por excelencia en todos los casos de ocurrencia de AA: la existencia de una capa seca en los niveles medios y altos de la atmósfera (entre los 3 y 5 km de altura) (Hernández, 2021).

La existencia de este aire seco hace que los hidrometeoros (gotas de agua, granizo, etc.) se evaporen al pasar por esa región. Como consecuencia, se produce un enfriamiento del aire circundante dentro de la nube. Comienza a formarse entonces una bolsa de aire más frío y pesado en la región central de la nube, la cual crea vientos dañinos una vez que se desprende y toca el suelo.

En el argot científico esto se reduce a decir que el enfriamiento evaporativo produce una flotabilidad negativa. Pero no es necesario complicarse con los términos. Puede que el lector relacione mentalmente evaporación con calor, y no con enfriamiento. Por eso es necesario aclarar que el enfriamiento evaporativo es el proceso por el cual el aire se enfría debido a la evaporación del agua. En otras palabras, las moléculas de agua necesitan tomar el calor del aire circundante para poder evaporarse, disminuyendo así la temperatura del mismo. Por otra parte, la flotabilidad negativa significa que el aire dentro de la nube es más denso que el aire circundante, por lo cual desciende hacia la superficie. Lo que tiene de especial este descenso es que se produce de forma repentina y muy violenta.

La situación podría recrearse si pensamos en un globo lleno de agua. El efecto sobre la superficie (o específicamente sobre un objeto) no sería el mismo si se abre un pequeño orificio al globo o si se explota completamente. Usted coincidirá conmigo en que, en el primer caso, es posible que el objeto no sienta efectos considerables de la corriente descendente (de agua); en el segundo caso, el objeto podría dañarse (debido a la fuerza del impacto) e incluso, sufrir un desplazamiento. Si comprueba usted mismo el experimento, notará el patrón “estrellado” que produce el agua (en este caso) al esparcirse en todas direcciones una vez que toca el suelo.

Si el lector se interesa por buscar más información acerca de estos eventos severos, en primer lugar, el objetivo principal de este artículo habrá sido cumplido y, en segundo lugar, encontrará que existen dos tipos[6] de “aeroavalanchas”: húmedas y secas.

Las clasificaciones no están dadas por la ausencia o no de la capa seca que se mencionaba anteriormente, sino por la cantidad de precipitación que llegue (o no) a superficie. No obstante, en cualquiera de los casos, la existencia de aire seco[7] es imprescindible para su formación.

Además, también se necesita que la corriente ascendente de la nube sufra un debilitamiento (lo cual puede ocurrir durante la madurez o estado de disipación de la tormenta). Pero en esencia, la carga de precipitación y la flotabilidad negativa debido al enfriamiento por evaporación, se reconocen como factores que inician y sostienen una intensa corriente descendente (De La Nuez, 2010).

A pesar de las múltiples investigaciones que continúan realizándose para pronosticar estos fenómenos, los especialistas solo pueden alertar acerca de su posible ocurrencia; una vez que se desarrolla la tormenta, no pueden decir con exactitud en qué momento y lugar se producirá (en caso de que verdaderamente ocurra).

La imagen de una aeroavalancha puede resultarle hermosa, aterradora o incluso, la concepción del fenómeno mismo podría recordarle algo tan festivo como una piñata de cumpleaños. En cualquiera de los casos debe recordar que es un evento de extrema severidad, con vientos violentos como los tornados, pero en línea recta.

Referencias

Caymares, M. A. (2023). Conferencias de Meteorología de Mesoescala. La Habana.: Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas.

De La Nuez, W. R. (2010). Ambientes favorables a mesoescala para la ocurrencia de aeroavalanchas en las provincias habaneras. La Habana, Cuba.

Hernández, S. L. (2021). Condiciones físico-meteorológicas que favorecieron tres tipos de severidad local el día 29 de abril de 2015. Revista Cubana de Meteorología., Vol. 27(№4).

Notas

[1] Este término es solo de uso en la literatura cubana. Aunque las micro y macrocorrientes descendentes se declaran así porque se extienden en la superficie hasta 4 km o más, respectivamente, cuando se usa el término aeroavalancha, se hace referencia al fenómeno en sí, independientemente de su extensión horizontal.

[2] Estas rachas no están relacionadas con las que se producen por ciclones tropicales.

[3] El término cubano TLS, está reservado solo para cuando las tormentas eléctricas presentan lluvia intensa, granizo, tornados, trombas marinas y/o aeroavalanchas. En otras palabras, cuando se presentan uno o varios de estos eventos severos, es que la tormenta se clasifica como tal.