Las recientes inundaciones de enero de 2023 en California mediaron un fenómeno atmosférico de extrema intensidad: los ríos atmosféricos.
Un río atmosférico llega a California. En colores superpuestos, la intensidad de la precipitación.
Departamento de Energía de EE. UU., Oficina de Ciencias, Proyecto Modelo del Sistema Terrestre a Exaescala de Energía (E3SM)
Estos se caracterizan por flujos de humedad muy intensos en la parte inferior de la atmósfera (La palabra atmósfera puede tener varios significados), es decir en la troposfera (La troposfera es la parte de la atmósfera terrestre situada entre la superficie del globo y a…) (los primeros diez kilómetros (El metro (símbolo m, del griego metron, medida) es la unidad base de longitud del Sistema…) de atmósfera aproximadamente), que discurren casi linealmente, como si se vieron obligados a seguir el lecho de un río imaginario.
Los ríos atmosféricos van acompañados de fuertes vientos y lluvias muy intensas. En California, donde se describieron originalmente, estos aguaceros provocan el desbordamiento de los ríos, y las marejadas y las marejadas ciclónicas agravan las inundaciones a lo largo de las regiones costeras.
Mapa mundial de agua que puede producir precipitaciones el 24 de junio de 2021.
Ruping Mo, Hai Lin y Frédéric Vitart, Commun Earth Environ., CC BY
Sin embargo, sus impactos también son fuertes en Europa. El ciclón extratropical Alex en 2020 se había desplazado hacia el norte de Francia y, hacia el sur, produjo un intenso flujo de vapor de agua que cruzaba el Mediterráneo desde el Estrecho de Gibraltar hacia el sureste de Francia y el noroeste (El noroeste es la dirección entre los puntos cardinales norte y oeste. El noroeste es…) de Italia. Este río atmosférico, potenciado por la evaporación (La evaporación es un cambio gradual de estado líquido a gaseoso. Es diferente…) del Mar Mediterráneo (Mediterráneo significa entre tierra. El Mar Mediterráneo es un mar intracontinental…) y por la interacción (una interacción es un intercambio de información, afecto o energía entre dos agentes dentro de…) con el relieve, había causado lluvias torrenciales e inundaciones devastadores daños en las regiones de Liguria y Piamonte de Italia en la noche del 2 al 3 de octubre. 2020 y la muerte de 15 personas.
El coste de la destrucción provocada en Europa y Estados Unidos desde la década de 2000 se contabiliza en miles de millones de euros.
A pesar de ello, los ríos atmosféricos no son un fenómeno nuevo: participan en el ciclo del agua, y en nuestras latitudes sus efectos son bastante conocidos. Pero nuestra investigación reciente muestra que los ríos atmosféricos también existen en las regiones polares, donde tienen un gran impacto en la capa de hielo.
Como un río flotando en el aire
Un río atmosférico es un flujo atmosférico muy intenso, que generalmente recorre miles de kilómetros con una forma «filamentosa», como un inmenso río en el cielo.
Debido a la forma del río atmosférico, el flujo se mueve rápidamente y concentra la precipitación en una región de poca extensión (a diferencia de las clásicas bajas que escuchamos en el pronóstico del tiempo, que tienen forma de grandes «remolinos» y tienden a «esparcirse » precipitación sobre áreas más grandes de la superficie de la Tierra). El flujo de aire cálido y húmedo generalmente experimenta un ascenso desde la troposfera a medida que avanza hacia latitudes altas, lo que provoca una fuerte condensación (materia que…) (que genera gotas de agua y copos de nieve) y precipitaciones muy intensas.
Un río inundado en la ciudad de Nevada, California.
Kelly M. Grow/Departamento de Recursos Hídricos de California
La intensidad y la forma del flujo de humedad justificaron su nombre metafórico «ríos». También hay que decir que la cantidad de agua transportada, en forma de vapor de agua y gotitas, supera en ocasiones al caudal anual de los ríos más caudalosos.
Los ríos atmosféricos pueden causar inundaciones violentas y este fue el caso durante las lluvias torrenciales de enero de 2023 en California. Las autoridades parecen haber sido sorprendidas por la violencia de los hechos. Sin embargo, fenómenos similares ya habían transformado los ríos (terrestres) que bajaban de Sierra Nevada en torrentes embravecidos llevándoselo todo consigo.
En diciembre de 1861-enero de 1862, durante un mes y medio, una serie de ríos atmosféricos habían transformado el Valle de Sacramento (La ciudad de Sacramento es la capital del Estado de California, Estados Unidos. Era… ) en un enorme lago de 400 por 30 kilómetros, arrasando los pueblos, la agricultura y una cuarta parte de la ganadería de la región. Sin embargo, tan dramática como parece haber sido la mega inundación de 1861-1862, una inundación de magnitud similar habría ocurrido aproximadamente cada dos siglos en esta misma región.
Los ríos atmosféricos también tienen efectos positivos
Por lo tanto, los ríos atmosféricos siempre han existido, solo el nombre de «río atmosférico» es reciente. Se estudiaron por primera vez debido a su impacto a menudo catastrófico en nuestras sociedades.
Sin embargo, no todos los ríos atmosféricos causan una gran destrucción. La mayoría de ellos incluso tienen efectos bastante positivos en la agricultura y los ecosistemas. Por lo tanto, proporcionan del 30 al 50 % de la lluvia y la nieve cada año a lo largo de la costa oeste de los Estados Unidos.
También son un componente crucial del ciclo hidrológico global. Por ejemplo, para las latitudes medias, representan alrededor del 90% del llamado transporte de vapor de agua «sur» (de sur a norte en el hemisferio norte y de norte a sur en el hemisferio sur), mientras que «solo cubren alrededor del 10% de la superficie del globo. También se ha calculado que cuatro o cinco ríos atmosféricos en cada hemisferio pueden ser suficientes para transportar el flujo de humedad de las latitudes bajas a las altas del globo.
Los efectos de los ríos atmosféricos en los casquetes polares
Aunque inicialmente la investigación se concentró en nuestras latitudes, recientemente se ha descubierto que los ríos atmosféricos también afectan a la Antártida y Groenlandia, donde son poco frecuentes pero juegan un papel aún más importante. Describimos aquí los efectos observados en la Antártida, pero su impacto en Groenlandia es similar.
En la Antártida, entre dos y diez ríos atmosféricos llegan cada año a cada región del continente. Sin embargo, los ríos atmosféricos son los responsables de las nevadas más intensas, controlando así la variabilidad interanual y la tendencia de la acumulación de nieve en gran parte del continente.
Por otra parte, tienen efectos contradictorios sobre el «balance de masas» del casquete polar antártico, es decir, el balance de ganancias y pérdidas de nieve a escala de la Antártida. De hecho, las corrientes de aire de origen tropical o subtropical también son muy calientes. Por lo tanto, producen un efecto radiativo muy fuerte (una forma de efecto invernadero) durante el tiempo del río. Este aporte de calor es responsable de la mayoría de las temperaturas máximas en la península y sobre la Antártida occidental.
Los ríos atmosféricos derriten el hielo antártico
Estas altas temperaturas hacen que el hielo se derrita a bajas altitudes, en las enormes extensiones planas de hielo atrapadas en enormes bahías a lo largo del borde de la Antártida, llamadas «plataformas de hielo».
El derretimiento puede promover la eventual desintegración de las plataformas, pero no es el único proceso involucrado. De hecho, debido al derretimiento de la superficie, las burbujas de aire presentes en la nieve se llenarán de agua líquida, luego el agua fluirá sobre la superficie de la capa subyacente. hielo y se acumulan en los lagos y llenan las grietas, que ayudará a ensanchar.
La plataforma de hielo Larsen B, Antártida, observada por el satélite Envisat en 2007, y su evolución desde 1992. ESA Además, los fuertes vientos asociados con el río atmosférico pueden dispersar el hielo marino (banco de hielo) en alta mar que presenta plataformas de hielo al frente. En ausencia de bloques de hielo, el oleaje del océano puede alcanzar las plataformas y desestabilizarlas mediante movimientos de flexión. C’est ce qui s’est produit lors de la désintégration des plates-formes de Larsen A (fin janvier 1995) et Larsen B (en février-mars 2002), provoquant la disparition de plusieurs milliers de kilomètres carrés de glace en quelques jours solamente.
Por lo tanto, los ríos atmosféricos tienen consecuencias positivas y negativas en nuestras latitudes, así como en los polos. Por lo tanto, los cambios futuros en la amplitud de los ríos atmosféricos tendrán consecuencias mucho más allá de California.
¿Cómo evolucionarán los ríos atmosféricos en la Antártida y Groenlandia ante el cambio climático? ¿El hielo de latitudes altas corre el riesgo de retirarse debido a los ríos atmosféricos? Responder a estas preguntas es el reto de nuestra investigación realizada en el marco del proyecto ARCA, apoyado por la Agencia Nacional de Investigación (Investigación científica designa en primer lugar todas las acciones emprendidas con vistas a…).
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