Al sobrevolar los ríos atmosféricos, los científicos pretenden mejorar los pronósticos

El término “río atmosférico” puede sonar aireado y etéreo, pero estas tormentas masivas, de rápido movimiento y empapadas pueden golpear tan fuerte como un tren de carga. Desde diciembre, el oeste de EE. UU. se ha visto azotado por ríos atmosféricos consecutivos, el más reciente que inundó el estado el 15 de marzo y otro pronóstico para golpear el estado la próxima semana. Estas poderosas corrientes de vapor de agua llegan con fuertes vientos, fuertes lluvias y espesa nieve, generando inundaciones, derrumbes y avalanchas.

Por grandes que sean, estas tormentas son sorprendentemente difíciles de ver venir. La advertencia de una semana es lo mejor que pueden hacer los meteorólogos ahora.

Un equipo de científicos está tratando de cambiar eso. Tan solo en los últimos meses, han volado más de tres docenas de misiones de reconocimiento hacia las tormentas. Han lanzado docenas de globos meteorológicos a lo alto de la estratosfera, cada uno con instrumentos para medir la temperatura, la humedad, la presión del aire y el viento. Y los científicos han procesado montones de datos y ejecutado cientos de simulaciones por computadora, todo para pronosticar cuándo llegará el próximo río atmosférico y qué tan intenso es probable que sea.

El objetivo de este esfuerzo, dice el equipo, es mejorar las predicciones, dar a las personas en el camino de las tormentas más tiempo para prepararse para las inundaciones y, en última instancia, encontrar formas de administrar el agua para los meses más secos de la región.

Es una gran tarea, particularmente durante el aparentemente implacable aluvión de tormentas de este año. “Hemos sido golpeados aquí: diciembre, enero, febrero, marzo”, dice el meteorólogo Marty Ralph. “Ha sido una temporada larga y activa”.

Solo en diciembre y enero, nueve ríos atmosféricos azotaron implacablemente el oeste de Estados Unidos y Canadá, arrojando lluvias y nieve sin precedentes en toda la región. Más de 121 mil millones de toneladas métricas de agua cayeron solo en California, según el Servicio Nacional de Información y Datos Satelitales Ambientales de EE. UU.

Y es probable que esta tarea se vuelva aún más desafiante, dada la incertidumbre persistente sobre cómo los ríos atmosféricos cambiarán en intensidad y frecuencia a medida que el planeta continúe calentándose.

ríos en el cielo

Los ríos atmosféricos son bandas largas y estrechas de vapor de agua condensado, típicamente alrededor de 1500 kilómetros de largo y 500 kilómetros de ancho (Número de serie: 11/02/11). Los arroyos se forman sobre las cálidas aguas del océano, a menudo en los trópicos, y serpentean por el cielo, transportando grandes cantidades de agua. Un río atmosférico, en promedio, puede transportar hasta 15 veces el volumen de agua en la desembocadura del río Mississippi. Cuando estas tormentas llegan a tierra, pueden liberar esa agua en forma de lluvia o nieve.

Si bien los ríos atmosféricos pueden traer agua bienvenida a una región seca, también son “la causa principal, casi exclusiva” de las inundaciones en la costa oeste de EE. UU., dice Ralph.

En 2013, él y sus colegas crearon el Centro para el clima occidental y los extremos del agua, o CW3E, en la Institución Scripps de Oceanografía en La Jolla, California. Luego, el grupo creó el primer modelo meteorológico diseñado para predecir ríos atmosféricos en la costa oeste de EE. UU. Este año, el equipo también creó un escala de intensidad atmosférica del ríoclasificar los eventos según el tamaño y la cantidad de agua que transportan.

Para mejorar sus pronósticos de llegada a tierra e intensidad, el equipo recopila datos de boyas oceánicas a la deriva, globos meteorológicos y aviones. El grupo incluso solicitó la ayuda de los cazadores de huracanes de la Fuerza Aérea de EE. UU., más famosos por volar hacia los ojos de los ciclones tropicales de junio a noviembre, para realizar un reconocimiento aéreo (Número de serie: 18/05/12).

Los datos recopilados por los aviones llenan un importante vacío de información, dice Anna Wilson. Es una científica atmosférica de Scripps que también gestiona la investigación de campo para CW3E. Los globos meteorológicos son los caballos de batalla de la predicción meteorológica, pero se lanzan sobre tierra y “es importante ver qué sucede antes [an atmospheric river] toca tierra”, dice Wilson.

Los satélites pueden proporcionar datos atmosféricos valiosos sobre el océano, pero generalmente no pueden ver a través de las nubes y las fuertes precipitaciones, ambos rasgos característicos de los ríos atmosféricos. Y los ríos atmosféricos cuelgan bajos en la troposfera, la parte más baja de la atmósfera de la Tierra, lo que dificulta aún más que los satélites los espíen.

Durante cada misión de vuelo, los aviones lanzan instrumentos llamados sondas de caída que recopilan la temperatura, la humedad, el viento y otros datos a medida que caen. Desde el 1 de noviembre, los cazadores han volado 39 misiones a los ríos atmosféricos, dice Wilson.

En el oeste de EE. UU., los ríos atmosféricos tienden a llegar de enero a marzo. Pero ese no es realmente el comienzo de la temporada de ríos atmosféricos en esta región: los ríos atmosféricos tocan tierra en el noroeste del Pacífico a principios de año, a fines del otoño. Una de esas tormentas devastó esa región en noviembre de 2021, generando una serie mortal de inundaciones y deslizamientos de tierra.

“Esa tormenta no solo afectó a la gente, sino también a la economía”, dice Ralph, provocando “inundaciones milenarias que destruyeron las líneas ferroviarias justo en medio de un problema grave en la cadena de suministro”.

A raíz de ese evento, CW3E y sus socios recibieron fondos para comenzar los vuelos de reconocimiento del avión el 1 de noviembre, dos meses antes de que comenzaran estas misiones en el pasado.

¿Cómo afectará el cambio climático a los ríos atmosféricos?

Además de los desafíos de recopilación de datos para predecir estas tormentas, también es difícil desentrañar los muchos factores que las alimentan, desde las cálidas aguas tropicales hasta los patrones climáticos a gran escala, como El Niño Oscilación del Sur. También es incierto cómo un mundo que se calienta influirá en estas tormentas, dice Ralph.

“Una cosa a tener en cuenta es que el combustible de un río atmosférico es el vapor de agua. Es empujado por el viento, formado por el gradiente de temperatura entre los polos y el ecuador”, dice.

Los ríos atmosféricos también se asocian a menudo con ciclones extratropicales, tormentas de latitudes medias formadas por la colisión de masas de agua fría y cálida. Dichos ciclones pueden interactuar con un río atmosférico, tal vez arrastrándolo. Uno de esos “ciclones bomba” de formación rápida ayudó a estimular un río atmosférico que inundó California en enero.

El calentamiento global puede tener dos posibles efectos compensatorios en los ríos atmosféricos: el aire más cálido puede contener más vapor de agua, lo que significa más combustible para las tormentas. Pero los polos también se están calentando más rápido que las regiones ecuatoriales, lo que reduce la diferencia de temperatura entre las regiones y eso puede debilitar los vientos.

“Pero lo que estamos descubriendo es que incluso con ese gradiente reducido, todavía hay momentos en los que se pueden formar ciclones”, dice Ralph. Y esas tormentas se alimentan del aumento del vapor de agua. Eso, dice, podría significar ríos atmosféricos más grandes y duraderos en el futuro.

Algunos estudios sugieren que el cambio climático no aumentará necesariamente la cantidad de ríos atmosféricos, pero podría aumentar su variabilidad, dice Wilson. “Es posible que tengamos cambios más frecuentes entre estaciones muy, muy, muy húmedas y estaciones muy, muy, muy secas”. Un clima más cálido en general puede significar que el agua se extrae del suelo más rápidamente.

Es probable que ese escenario de vaivén haga que la gestión del agua sea un desafío aún mayor en el oeste de EE. UU., donde los ríos atmosféricos ya son tanto una bendición como una maldición. Aún así, “tenemos muchas esperanzas”, dice Wilson, de que los datos finalmente ayuden en la complicada gestión del agua de la región, por ejemplo, dando a los planificadores tiempo suficiente para dejar salir el agua de los embalses de manera segura antes de que se inunden.

Los eventos también proporcionan hasta la mitad de la precipitación anual de la región, trayendo el agua que tanto se necesita a las tierras secas y cubriendo la capa de nieve en las altas montañas, otra reserva de agua dulce. Las tormentas de este año “han hecho mucho para restaurar la sequía del paisaje”, dice Ralph, “reverdeciendo” el paisaje y rellenando muchos embalses más pequeños.

Pero “la sequía es algo complicado”, dice Ralph (Número de serie: 16/04/20). Los niveles de agua históricamente bajos en los embalses más grandes del oeste, como el lago Powell y el lago Mead, no se reemplazan tan rápidamente. “Se necesitarán más años húmedos como este para recuperarse”.