La predicción de la trayectoria de un ciclón tropical implica predecir la trayectoria que seguirá un ciclón tropical durante los próximos cinco días, cada 6 a 12 horas. La historia de la predicción de la trayectoria de un ciclón tropical ha evolucionado desde un enfoque de una sola estación a un enfoque integral que utiliza una variedad de herramientas y métodos meteorológicos para hacer predicciones. El clima de una ubicación particular puede mostrar señales de la aproximación de un ciclón tropical, como un aumento del oleaje, un aumento de la nubosidad, una caída de la presión barométrica, un aumento de las mareas, chubascos y lluvias intensas.
Las fuerzas que afectan la dirección de los ciclones tropicales son los vientos del oeste en latitudes más altas, la dorsal subtropical y el efecto beta causado por los cambios de la fuerza de Coriolis en fluidos como la atmósfera . Las predicciones precisas de la trayectoria dependen de la determinación de la posición y la fuerza de las áreas de alta y baja presión , y de la predicción de cómo migrarán esas áreas durante la vida de un sistema tropical. Los modelos de pronóstico por computadora se utilizan para ayudar a determinar este movimiento con una antelación de hasta cinco a siete días en el futuro.
Los métodos a través de los cuales se pronostican los ciclones tropicales han cambiado con el paso del tiempo. Los primeros pronósticos conocidos en el hemisferio occidental fueron realizados por el teniente coronel William Reed del Cuerpo de Ingenieros Reales en Barbados en 1847. Reed utilizó principalmente mediciones de presión barométrica como base de sus pronósticos. Benito Viñes, SJ , introdujo un sistema de pronóstico y advertencia basado en cambios en la cobertura de nubes en La Habana durante la década de 1870. El pronóstico del movimiento de los huracanes se basaba en los movimientos de las mareas, así como en los cambios de nubes y barómetros a lo largo del tiempo. En 1895, se observó que las condiciones frías con una presión inusualmente alta precedían a los ciclones tropicales en las Indias Occidentales por varios días. Antes de principios de la década de 1900, la mayoría de los pronósticos se realizaban mediante observaciones directas en estaciones meteorológicas, que luego se transmitían a los centros de pronóstico por telégrafo . No fue hasta la llegada de la radio a principios del siglo XX que las observaciones de los barcos en el mar estuvieron disponibles para los pronosticadores. A pesar de la emisión de avisos y alertas de huracán para sistemas que amenazaban la costa, la predicción de la trayectoria de los ciclones tropicales no se produjo hasta 1920. [1] En 1922, se sabía que los vientos a 3 kilómetros (9.800 pies) a 4 kilómetros (13.000 pies) de altura sobre la superficie del mar dentro del cuadrante frontal derecho de las tormentas eran representativos de la dirección de una tormenta, y que los huracanes tendían a seguir la isobara cerrada más externa de la dorsal subtropical . [2]
En 1937, se utilizaron radiosondas para ayudar a la predicción de ciclones tropicales. [2] La década siguiente vio la llegada del reconocimiento basado en aeronaves por parte de los militares, comenzando con el primer vuelo dedicado a un huracán en 1943, y el establecimiento de los Hurricane Hunters en 1944. En la década de 1950, los radares meteorológicos costeros comenzaron a usarse en los Estados Unidos, y los vuelos de reconocimiento de investigación por parte del precursor de la División de Investigación de Huracanes comenzaron en 1954. [3] El lanzamiento del primer satélite meteorológico, TIROS-I, en 1960, introdujo nuevas técnicas para la predicción de ciclones tropicales que siguen siendo importantes hasta el día de hoy. En la década de 1970, se introdujeron boyas para mejorar la resolución de las mediciones de superficie, que hasta ese momento, no estaban disponibles en absoluto sobre las superficies marinas. [3]
Aproximadamente cuatro días antes de que se produzca un ciclón tropical típico, un océano de 1 metro (3,3 pies) de altura se desplazará cada 10 segundos, aproximadamente, hacia la costa desde la dirección de la ubicación del ciclón tropical. El oleaje del océano aumentará lentamente en altura y frecuencia a medida que el ciclón tropical se acerque a la tierra. Dos días antes del paso del centro, los vientos se calman a medida que el ciclón tropical interrumpe el flujo de viento ambiental. Dentro de las 36 horas posteriores al paso del centro, la presión comienza a caer y un velo de nubes blancas tipo cirros se acerca desde la dirección del ciclón . Dentro de las 24 horas posteriores al acercamiento más cercano al centro, comienzan a moverse nubes bajas, también conocidas como la barra de un ciclón tropical, a medida que la presión barométrica comienza a caer más rápidamente y los vientos comienzan a aumentar. Dentro de las 18 horas posteriores al acercamiento del centro, es común el clima borrascoso , con aumentos repentinos del viento acompañados de lluvias o tormentas eléctricas. Los vientos aumentan en las 12 horas siguientes a la llegada del centro, alcanzando ocasionalmente la fuerza de un huracán. La superficie del océano se llena de espuma. Los objetos pequeños comienzan a volar con el viento. En las 6 horas siguientes a la llegada del centro, la lluvia se vuelve continua y la marejada ciclónica comienza a adentrarse en el interior. En la hora siguiente a la llegada del centro, la lluvia se torna muy intensa y se experimentan los vientos más fuertes dentro del ciclón tropical. Cuando el centro llega con un ciclón tropical fuerte, las condiciones climáticas mejoran y el sol se hace visible a medida que el ojo se mueve por encima. En este punto, la presión deja de caer ya que se alcanza la presión más baja dentro del centro de la tormenta. Esto también es cuando ocurre la profundidad máxima de la marejada ciclónica. Una vez que el sistema se aleja, los vientos se invierten y, junto con la lluvia, aumentan repentinamente. La marejada ciclónica retrocede a medida que la presión aumenta repentinamente a raíz de su centro. Un día después del paso del centro, el cielo nublado bajo es reemplazado por un cielo nublado más alto y la lluvia se vuelve intermitente. A las 36 horas después del paso del centro, el cielo nublado alto se rompe y la presión comienza a estabilizarse. [4]
El flujo a gran escala sinóptico determina entre el 70 y el 90 por ciento del movimiento de un ciclón tropical. El flujo medio de capas profundas a través de la troposfera se considera la mejor herramienta para determinar la dirección y la velocidad de la trayectoria. Si las tormentas experimentan una cizalladura vertical significativa del viento , el uso de un viento de nivel inferior, como el nivel de presión de 700 hPa (a una altura de 3000 metros (9800 pies) sobre el nivel del mar), funcionará como un mejor predictor. El conocimiento del efecto beta se puede utilizar para dirigir un ciclón tropical, ya que conduce a un rumbo más noroeste para los ciclones tropicales en el hemisferio norte debido a las diferencias en la fuerza de Coriolis alrededor del ciclón. [5] Por ejemplo, el efecto beta permitirá que un ciclón tropical siga su trayectoria hacia el polo y ligeramente a la derecha del flujo de dirección de la capa profunda, mientras que el sistema se encuentra al sur de la dorsal subtropical. Las tormentas que se mueven hacia el noroeste se mueven más rápido y hacia la izquierda, mientras que las tormentas que se mueven hacia el noreste se mueven más lentamente y hacia la izquierda. Cuanto más grande sea el ciclón, mayor será probablemente el impacto del efecto beta. [6]
Cuando dos o más ciclones tropicales se encuentran próximos entre sí, comienzan a rotar ciclónicamente alrededor del punto medio entre sus centros de circulación. En el hemisferio norte, esto sucede en sentido contrario a las agujas del reloj, y en el hemisferio sur, en el sentido de las agujas del reloj. Por lo general, los ciclones tropicales deben estar a una distancia de 1.450 kilómetros (900 millas) entre sí para que se produzca este efecto. Es un fenómeno más común en el océano Pacífico norte que en otras partes, debido a la mayor frecuencia de actividad de ciclones tropicales que se produce en esa región. [7]
Pueden producirse pequeñas oscilaciones en la trayectoria de un ciclón tropical cuando la convección se distribuye de forma desigual en su circulación. Esto puede deberse a cambios en la cizalladura vertical del viento o en la estructura del núcleo interno. [7] Debido a este efecto, los meteorólogos utilizan un movimiento a más largo plazo (de 6 a 24 horas) para ayudar a pronosticar los ciclones tropicales, lo que actúa para suavizar dichas oscilaciones. [6]
Los ordenadores de alta velocidad y un sofisticado software de simulación permiten a los meteorólogos ejecutar modelos informáticos que pronostican las trayectorias de los ciclones tropicales basándose en la posición y la fuerza futuras de los sistemas de alta y baja presión. Al combinar los modelos de pronóstico con una mayor comprensión de las fuerzas que actúan sobre los ciclones tropicales y una gran cantidad de datos de satélites en órbita terrestre y otros sensores, los científicos han aumentado la precisión de los pronósticos de trayectoria en las últimas décadas. [8] La incorporación de misiones de sondas de viento en círculos alrededor de los ciclones tropicales en lo que se conoce como misiones de flujo sinóptico en la cuenca del Atlántico redujo el error de trayectoria en un 15-20 por ciento. [9] El uso de un consenso de modelos de pronóstico, así como de miembros del conjunto de los diversos modelos, puede ayudar a reducir el error de pronóstico. [7] Sin embargo, independientemente de lo pequeño que sea el error promedio, aún es posible que haya grandes errores dentro de la guía. [10] Un pronóstico de trayectoria preciso es importante, porque si el pronóstico de trayectoria es incorrecto, los pronósticos de intensidad, lluvia, marejada ciclónica y amenaza de tornado también serán incorrectos.
En 1954, las predicciones en los avisos de huracanes se emitieron con un día de antelación, antes de extenderse a dos días en 1961 y a tres días en 1964. [11] A partir de mediados y finales de la década de 1990, las investigaciones sobre los ciclones tropicales y la forma en que los modelos de predicción manejan los sistemas condujeron a mejoras sustanciales en el error de trayectoria. [12] Para 2001, el error se había reducido lo suficiente como para extender la trayectoria a cinco días en el futuro en los avisos públicos. Además, a las 1700 UTC durante la temporada de huracanes, se realiza una llamada de coordinación de mediano plazo entre el Centro de Predicciones Hidrometeorológicas y el Centro Nacional de Huracanes para coordinar la ubicación de los ciclones tropicales en los pronósticos de presión de mediano plazo de 6 y 7 días en el futuro para las cuencas del noreste del Pacífico y del Atlántico. De vez en cuando, incluso en este rango de tiempo, se pueden hacer predicciones acertadas. [13]
En los pronósticos, el Centro Nacional de Huracanes utiliza un cono de pronóstico de trayectoria para la representación gráfica de la incertidumbre en sus pronósticos de la ubicación futura de un ciclón tropical. El cono representa la posición probable del centro de circulación de un ciclón tropical y se hace dibujando un conjunto de círculos centrados en cada punto de pronóstico: 12, 24, 36, 48 y 72 horas para un pronóstico de tres días, así como 96 y 120 horas para un pronóstico de cinco días. El radio de cada círculo es igual a abarcar dos tercios de los errores de pronóstico oficiales históricos para el período de cinco años anterior. Luego, el cono se construye dibujando una línea tangente que conecta el límite exterior de todos los círculos. El Centro Nacional de Huracanes afirma que se puede esperar que toda la trayectoria del ciclón tropical "permanezca dentro del cono aproximadamente el 60-70% del tiempo". [14]
