La Zona de Convergencia Intertropical ( ITCZ / ɪ tʃ / ITCH , o ICZ ), [1] conocida por los navegantes como los doldrums [2] o las calmas debido a su clima monótono sin viento, es el área donde convergen los vientos alisios del noreste y del sureste . Rodea la Tierra cerca del ecuador térmico , aunque su posición específica varía estacionalmente. Cuando se encuentra cerca del ecuador geográfico , se llama vaguada casi ecuatorial . Cuando la ITCZ se introduce y se fusiona con una circulación monzónica , a veces se la conoce como vaguada monzónica (un uso que es más común en Australia y partes de Asia).
La ZCIT se identificó originalmente desde la década de 1920 hasta la de 1940 como el Frente Intertropical ( FIT ), pero después del reconocimiento en las décadas de 1940 y 1950 de la importancia de la convergencia del campo de viento en la producción del clima tropical , se aplicó el término Zona de Convergencia Intertropical ( ZCIT ). [3]
La ZCIT aparece como una banda de nubes, generalmente tormentas eléctricas, que rodean el globo cerca del Ecuador. En el hemisferio norte , los vientos alisios se mueven en dirección suroeste desde el noreste, mientras que en el hemisferio sur , se mueven hacia el noroeste desde el sureste. Cuando la ZCIT está ubicada al norte o al sur del Ecuador, estas direcciones cambian de acuerdo con el efecto Coriolis impartido por la rotación de la Tierra . Por ejemplo, cuando la ZCIT está situada al norte del Ecuador, el viento alisio del sureste cambia a un viento del suroeste a medida que cruza el Ecuador. La ZCIT se forma por el movimiento vertical que aparece en gran parte como actividad convectiva de tormentas eléctricas impulsadas por el calentamiento solar, que efectivamente atraen aire; estos son los vientos alisios. [4] La ZCIT es efectivamente un trazador de la rama ascendente de la célula de Hadley y es húmeda. La rama descendente seca son las latitudes de los caballos .
La ubicación de la ZCIT varía gradualmente con las estaciones, correspondiendo aproximadamente con la ubicación del ecuador térmico. Como la capacidad térmica de los océanos es mayor que la del aire sobre la tierra, la migración es más prominente sobre la tierra. Sobre los océanos, donde la zona de convergencia está mejor definida, el ciclo estacional es más sutil, ya que la convección está restringida por la distribución de las temperaturas oceánicas. [5] A veces, se forma una ZCIT doble, con una ubicada al norte y otra al sur del ecuador, una de las cuales suele ser más fuerte que la otra. Cuando esto ocurre, se forma una estrecha cresta de alta presión entre las dos zonas de convergencia.
La ZCIT se define comúnmente como una zona ecuatorial donde convergen los vientos alisios. La estacionalidad de las precipitaciones se atribuye tradicionalmente a la migración norte-sur de la ZCIT, que sigue al sol. Aunque esto es en gran medida válido en los océanos ecuatoriales, la ZCIT y la región de máxima precipitación pueden desacoplarse en los continentes. [6] [7] La precipitación ecuatorial sobre la tierra no es simplemente una respuesta a la convergencia de la superficie, sino que está modulada por una serie de características regionales, como chorros y olas atmosféricas locales, proximidad a los océanos, sistemas convectivos inducidos por el terreno, reciclaje de humedad y variabilidad espaciotemporal de la cobertura terrestre y el albedo. [6] [8] [9]
La zona de convergencia del Pacífico Sur (SPCZ) es una vaguada orientada hacia atrás, o alineada de oeste-noroeste a este-sudeste, que se extiende desde la piscina cálida del Pacífico occidental hacia el sudeste en dirección a la Polinesia Francesa . Se encuentra justo al sur del ecuador durante la estación cálida del hemisferio sur, pero puede ser de naturaleza más extratropical, especialmente al este de la Línea Internacional de Cambio de Fecha . Se considera la parte más grande e importante de la ZCIT, y tiene la menor dependencia del calentamiento de una masa de tierra cercana durante el verano que cualquier otra parte de la vaguada monzónica . [10] La ZCIT sur en el sudeste del Pacífico y el sur del Atlántico, conocida como SITCZ, ocurre durante el otoño del hemisferio sur entre 3° y 10° al sur del ecuador al este del meridiano 140 de longitud oeste durante los patrones fríos o neutrales de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO). Cuando ENSO alcanza su fase cálida, también conocida como El Niño, la lengua de temperaturas superficiales del mar reducidas debido al afloramiento del continente sudamericano desaparece, lo que hace que esta zona de convergencia también desaparezca. [11]
La variación en la ubicación de la zona de convergencia intertropical afecta drásticamente las precipitaciones en muchos países ecuatoriales, lo que da lugar a las estaciones húmedas y secas de los trópicos en lugar de las estaciones frías y cálidas de las latitudes más altas. Los cambios a largo plazo en la zona de convergencia intertropical pueden dar lugar a sequías graves o inundaciones en las zonas cercanas.
En algunos casos, la ZCIT puede estrecharse, especialmente cuando se aleja del ecuador; en ese caso, la ZCIT puede interpretarse como un frente a lo largo del borde delantero del aire ecuatorial. [12] Parece haber un ciclo de 15 a 25 días en la actividad de tormentas eléctricas a lo largo de la ZCIT, que es aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la oscilación Madden-Julian (MJO). [13]
Dentro de la ZCIT los vientos promedio son leves, a diferencia de las zonas al norte y al sur del ecuador donde se alimentan los vientos alisios. A medida que los viajes marítimos transecuatorianos se hicieron más comunes, los navegantes del siglo XVIII llamaron a esta zona de calma los doldrums debido a los vientos calmados, estancados o inactivos.
La ciclogénesis tropical depende de la vorticidad de bajo nivel como uno de sus seis requisitos, y la ZCIT cumple esta función ya que es una zona de cambio y velocidad del viento, también conocida como cizalladura horizontal del viento . A medida que la ZCIT migra a latitudes tropicales y subtropicales e incluso más allá durante la temporada de verano del hemisferio respectivo, el aumento de la fuerza de Coriolis hace que la formación de ciclones tropicales dentro de esta zona sea más posible. Las oleadas de mayor presión desde latitudes altas pueden aumentar las perturbaciones tropicales a lo largo de su eje. [14] En los océanos Atlántico norte y Pacífico nororiental, las ondas tropicales se mueven a lo largo del eje de la ZCIT causando un aumento en la actividad de tormentas eléctricas, y se pueden desarrollar grupos de tormentas eléctricas bajo una débil cizalladura vertical del viento. [ cita requerida ]
En la era de la navegación a vela , encontrarse encalmado en esta región en un clima cálido y húmedo podía significar la muerte, cuando el viento era la única forma eficaz de propulsar a los barcos a través del océano. Los períodos de calma dentro de las calmas ecuatoriales podían dejar varados a los barcos durante días o semanas. [15] Incluso hoy, los navegantes de ocio y de competición intentan cruzar la zona lo más rápido posible, ya que el clima errático y los patrones de viento pueden causar retrasos inesperados.
En 2009, las tormentas eléctricas a lo largo de la Zona de Convergencia Intertropical desempeñaron un papel en la pérdida del vuelo 447 de Air France , que se estrelló mientras volaba desde el Aeropuerto Internacional de Río de Janeiro-Galeão al Aeropuerto Charles de Gaulle cerca de París . [16] El avión se estrelló sin sobrevivientes mientras volaba a través de una serie de grandes tormentas eléctricas de la ZCIT, y el hielo que se formaba rápidamente en los sensores de velocidad del aire fue la causa precipitante de una cascada de errores humanos que finalmente condenaron el vuelo. La mayoría de las aeronaves que vuelan por estas rutas pueden evitar las células convectivas más grandes sin incidentes.
Con base en indicadores paleoclimáticos , la posición e intensidad de la ZCIT variaron en tiempos prehistóricos junto con los cambios en el clima global . Durante los eventos Heinrich dentro de los últimos 100 ka, un desplazamiento hacia el sur de la ZCIT coincidió con la intensificación de la célula de Hadley del hemisferio norte coincidente con el debilitamiento de la célula de Hadley del hemisferio sur. La ZCIT se desplazó hacia el norte durante el Holoceno medio pero migró hacia el sur después de los cambios en la insolación durante el Holoceno tardío hacia su posición actual. La ZCIT también ha atravesado períodos de contracción y expansión durante el último milenio. [18] Un desplazamiento hacia el sur de la ZCIT que comenzó después de la década de 1950 y continuó hasta la década de 1980 puede haber estado asociado con el enfriamiento inducido por aerosoles en el hemisferio norte según los resultados de los modelos climáticos ; un rebote hacia el norte comenzó posteriormente después de cambios forzados en el gradiente de temperatura entre los hemisferios norte y sur. Estas fluctuaciones en la posición de la ZCIT tuvieron efectos robustos en el clima; Por ejemplo, el desplazamiento de la ZCIT puede haber provocado una sequía en el Sahel en la década de 1980. [19] [20]
La convección atmosférica puede volverse más fuerte y más concentrada en el centro de la ZCIT en respuesta a un clima globalmente cálido, resultando en contrastes más marcados en la precipitación entre el núcleo de la ZCIT (donde la precipitación sería amplificada) y sus bordes (donde la precipitación sería suprimida). Los reanálisis atmosféricos sugieren que la ZCIT sobre el Pacífico se ha estrechado e intensificado desde al menos 1979, de acuerdo con los datos recopilados por satélites y las mediciones de precipitación in situ. Las franjas más secas de la ZCIT también están asociadas con un aumento en la radiación de onda larga saliente hacia afuera de esas áreas, particularmente sobre la tierra dentro de las latitudes medias y los subtrópicos . Este cambio en la ZCIT también se refleja en el aumento de la salinidad dentro del Atlántico y el Pacífico subyacentes a las franjas de la ZCIT y la disminución de la salinidad subyacente al cinturón central de la ZCIT. El Sexto Informe de Evaluación del IPCC indicó "acuerdo medio" de los estudios sobre el fortalecimiento y estrechamiento de la ZCIT debido al cambio climático antropogénico. [20]
Menos seguros son los cambios regionales y globales en la posición de la ZCIT como resultado del cambio climático, con datos paleoclimáticos y simulaciones de modelos que resaltan contrastes derivados de asimetrías en el forzamiento de aerosoles, actividad volcánica y variaciones orbitales , así como incertidumbres asociadas con cambios en los monzones y la circulación meridional atlántica . Las simulaciones climáticas ejecutadas como parte del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados Fase 5 (CMIP5) no mostraron un desplazamiento global consistente de la ZCIT bajo el cambio climático antropogénico. En contraste, la mayoría de las mismas simulaciones muestran estrechamiento e intensificación bajo las mismas condiciones prescritas. Sin embargo, las simulaciones en el Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados Fase 6 (CMIP6) han mostrado un mayor acuerdo sobre algunos cambios regionales de la ZCIT en respuesta al cambio climático antropogénico, incluido un desplazamiento hacia el norte sobre el Océano Índico y África oriental y un desplazamiento hacia el sur sobre los océanos Pacífico oriental y Atlántico. [20]
La calma se describe de forma notable en el poema de Samuel Taylor Coleridge The Rime of the Ancient Mariner (1798) y también proporciona una metáfora del estado inicial de aburrimiento e indiferencia de Milo, el héroe infantil de la clásica novela infantil de Norton Juster de 1961 The Phantom Tollbooth . También se cita en el libro de 1939 Wind, Sand and Stars .
Atmósfera, tiempo y clima.
