La observación de ciclones tropicales se ha llevado a cabo en los últimos siglos de diversas maneras. El paso de tifones, huracanes y otros ciclones tropicales se ha detectado de boca en boca por parte de marineros que recientemente llegaban al puerto o por transmisiones de radio desde barcos en el mar, desde depósitos de sedimentos en estuarios cercanos a la costa hasta la destrucción de ciudades cerca de la costa. Desde la Segunda Guerra Mundial , los avances en tecnología han incluido el uso de aviones para inspeccionar las cuencas oceánicas, satélites para monitorear los océanos del mundo desde el espacio exterior utilizando una variedad de métodos, radares para monitorear su progreso cerca de la costa y, recientemente, la introducción de vehículos aéreos no tripulados para penetrar las tormentas. Estudios recientes se han concentrado en estudiar los impactos de los huracanes que se encuentran dentro de las rocas o los sedimentos de los lagos cercanos a la costa, que son ramas de un nuevo campo conocido como paleotempestología . Este artículo detalla los diversos métodos empleados en la creación de la base de datos de huracanes, así como las reconstrucciones necesarias para el reanálisis de tormentas pasadas utilizadas en proyectos como el reanálisis de huracanes del Atlántico .
Estudios recientes de los isótopos 18 O y 13 C encontrados en estalagmitas en Belice muestran que los eventos de ciclones tropicales pueden dejar marcadores que pueden separarse semana a semana. La tasa de error de este tipo de microanálisis fue de 1 error en 1200 puntos de muestreo. [1]
Las rocas contienen ciertos isótopos de elementos, conocidos como trazadores naturales, que describen las condiciones en las que se formaron. Al estudiar el carbonato de calcio en la roca de coral, se puede revelar información sobre la temperatura superficial del mar y los huracanes del pasado. Los isótopos de oxígeno más ligeros ( 16O ) quedan en el coral durante los períodos de lluvias muy intensas. [2] Dado que los huracanes son la principal fuente de lluvias extremas en los océanos tropicales, los eventos de huracanes pasados se pueden fechar hasta los días de su impacto en el coral observando el aumento de la concentración de 18O dentro del coral. [3]
Kam Biu-Liu, profesor de la Universidad Estatal de Luisiana , ha estado estudiando los sedimentos que se encuentran en el fondo de los lagos y pantanos costeros con el fin de estudiar la frecuencia e intensidad de los huracanes durante los últimos 5.000 años. [4] Dado que las mareas de tempestad arrastran las arenas costeras a medida que avanzan hacia el interior, se deja una capa de arena en los lagos y pantanos costeros. Luego se utiliza la datación por radiocarbono para fechar las capas. [5]
Antes de la invención del telégrafo , a principios y mediados del siglo XIX, las noticias llegaban tan rápido como el caballo, la diligencia o el barco más veloz. Normalmente, no se avisaba con antelación del impacto de un ciclón tropical. Sin embargo, la situación cambió en el siglo XIX, cuando los navegantes y los investigadores en tierra, como el padre Viñes en Cuba , idearon métodos sistemáticos para leer el aspecto del cielo o el estado del mar, que podían predecir la llegada de un ciclón tropical con hasta un par de días de antelación.
En China , la abundancia de registros documentales históricos en forma de Fang Zhi (boletines locales semioficiales) ofrece una oportunidad extraordinaria para proporcionar un conjunto de datos históricos de alta resolución para la frecuencia de los impactos de tifones. Kam-biu Liu et al. (2001) reconstruyeron una serie temporal de 1.000 años de tifones que tocaron tierra en la provincia de Guangdong, en el sur de China, desde el año 975 d. C. y descubrieron que, en una escala de tiempo decenal, el intervalo de veinte años entre 1660 y 1680 d. C. es el período más activo registrado, con veintiocho a treinta y siete tifones que tocaron tierra por década. La variabilidad en los tifones que tocaron tierra en Guangdong imita la observada en otros indicadores paleoclimáticos (por ejemplo, anillos de árboles, núcleos de hielo) de China y el hemisferio norte. Sorprendentemente, los dos períodos de mayor frecuencia de tifones en Guangdong (1660-1680 d. C., 1850-1880) coinciden con dos de los períodos más fríos y secos del norte y centro de China durante la Pequeña Edad de Hielo . [6]
Durante siglos, la gente ha navegado por los océanos y mares del mundo y, durante el mismo tiempo, se ha encontrado con tormentas. Los peores ciclones en alta mar probablemente llevaron a quienes los observaron a las profundidades de los océanos. Sin embargo, algunos sobrevivieron para contar historias desgarradoras. Antes de la invención del telégrafo inalámbrico en 1905, los informes sobre tormentas en el mar coincidían con su llegada a la costa cuando los barcos se apresuraban a llegar al puerto, o llegaban semanas y meses después desde puertos de escala remotos. Los informes de barcos y boyas, disponibles desde la década de 1970, se utilizan en tiempo real no solo para sus mediciones de temperatura, presión y viento, sino también para sus mediciones de temperatura de la superficie del mar y altura de las olas.
Los informes de viento de los barcos en el mar se basan cada vez más en anemómetros y menos en la escala Beaufort . Esto es importante tenerlo en cuenta, ya que la escala Beaufort subestima los vientos a velocidades más altas, lo que indica que las observaciones de viento de los barcos tomadas para tormentas más antiguas probablemente subestimen su valor real. [7]
Como señalan Christopher Landsea et al. , muchos ciclones tropicales que se formaron en mar abierto y no afectaron ninguna costa por lo general pasaron desapercibidos antes de la observación satelital desde la década de 1970. Estimaron un sesgo de subregistro de cero a seis ciclones tropicales por año entre 1851 y 1885 y de cero a cuatro por año entre 1886 y 1910. Estos subregistros toman en cuenta aproximadamente el tamaño típico de los ciclones tropicales, la densidad de las rutas de navegación sobre la cuenca atlántica y la cantidad de costa poblada. [8]
A principios del siglo XX, la predicción de la trayectoria de los ciclones todavía se limitaba a las zonas de mayor caída de presión en la superficie, basándose en observaciones meteorológicas de superficie y la climatología. Estos métodos demostraron ser la vanguardia de la predicción de ciclones tropicales hasta mediados del siglo XX. Las observaciones de superficie desde tierra siguen siendo invaluables como fuente de información en tiempo real en lugares cercanos a la costa y en el interior. Combinadas con las observaciones de barcos y periódicos, formaron la red de información total para la detección de huracanes hasta que se introdujeron las radiosondas en 1941 y comenzaron los aviones de reconocimiento en 1944. [7] Las observaciones terrestres de la presión y el viento pueden mostrar la rapidez con la que un ciclón tropical se desintegra a medida que se desplaza hacia el interior. Sus informes de precipitaciones muestran dónde se están produciendo precipitaciones significativas y pueden ser una alerta para posibles inundaciones. Con el establecimiento de la red ASOS en los Estados Unidos durante la década de 1990, más lugares están informando las 24 horas del día que nunca antes. [9]
Desde la década de 1990, los investigadores académicos han comenzado a desplegar estaciones meteorológicas móviles reforzadas para soportar vientos con fuerza de huracán. Los dos programas más grandes son el Programa de Monitoreo Costero de Florida [10] y el Experimento de Torre Instrumentada Móvil de Ingeniería Eólica [11] . Durante la llegada a tierra, la División de Investigación de Huracanes de la NOAA compara y verifica los datos de las aeronaves de reconocimiento, incluidos los datos de velocidad del viento tomados a nivel de vuelo y de sondas de viento de caída GPS y radiómetros de microondas de frecuencia escalonada, con los datos de velocidad del viento transmitidos en tiempo real desde estaciones meteorológicas erigidas cerca o en la costa. El Centro Nacional de Huracanes utiliza los datos para evaluar las condiciones en la llegada a tierra y verificar los pronósticos.
La idea del reconocimiento aéreo de ciclones tropicales fue propuesta por primera vez por el capitán WL Farnsworth de la Asociación Comercial de Galveston a principios de la década de 1930. Apoyada por la Oficina Meteorológica de los Estados Unidos , fue aprobada tanto por el Senado como por la Cámara de Representantes de los Estados Unidos en 1936. [12] Desde 1944, los aviones han estado volando hacia el mar para encontrar ciclones tropicales. Antes de la cobertura satelital regular, esto era un asunto de éxito o fracaso. A partir de entonces, los vuelos de aviones en sistemas tropicales se volvieron más específicos y precisos. Hoy en día, un C-130 es utilizado como cazador de huracanes por la Fuerza Aérea, mientras que el P-3 Orion es utilizado por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica para proyectos de investigación utilizados para comprender mejor los ciclones tropicales y mejorar los pronósticos de huracanes. [9] La implementación de misiones de observación sinóptica mediante un avión Gulfstream, donde se utilizan sondas de viento para investigar el entorno de un ciclón tropical, ha llevado a una reducción del 15 al 20 por ciento en los errores de pronóstico de trayectoria donde existían tales misiones. [13]
Las aeronaves históricas utilizadas para el seguimiento del clima y de huracanes incluyen:
En Canadá , el Consejo Nacional de Investigación utiliza el Convair 580 para rastrear huracanes. [14]
La era de la aerosonda comenzó en 1998, cuando la Oficina Australiana de Meteorología lanzó una aerosonda hacia el ciclón tropical Tiffany. [13] En 2005, el huracán Ophelia se convirtió en el primer ciclón tropical del Atlántico en el que se utilizó una misión de un vehículo aéreo no tripulado, conocido como aerosonda, para un ciclón tropical . El primer tifón fue penetrado por una aerosonda también en 2005. A diferencia de los vuelos de reconocimiento normales, la aerosonda permaneció cerca de la superficie después de un vuelo de 10 horas dentro del ciclón tropical. [15]
Durante la Segunda Guerra Mundial , se desarrolló la tecnología de radar para detectar aeronaves. Pronto se hizo evidente que grandes áreas quedaban ocultas cuando había condiciones meteorológicas significativas en la zona. En 1957, el Servicio Meteorológico Nacional estableció la primera red de radar de los Estados Unidos para cubrir la costa y actuar como primera advertencia de un ciclón tropical inminente. Actualizado en la década de 1990 para utilizar tecnología Doppler, el radar puede proporcionar estimaciones de lluvia, estimaciones de viento, posibles ubicaciones de tornados dentro de las bandas espirales de un sistema, así como la ubicación central de un ciclón tropical. [9] Estados Unidos opera con una red de 158 radares Doppler en todo el país. [16]
Desde el lanzamiento del TIROS-I en abril de 1960, se han utilizado satélites para buscar ciclones tropicales. La técnica Dvorak se desarrolló a partir de las primeras imágenes satelitales de ciclones tropicales para determinar en tiempo real la fuerza de un ciclón tropical a partir de las características observadas en las imágenes satelitales. En la mayoría de las cuencas de ciclones tropicales, el uso de la técnica Dvorak basada en satélites es el método principal utilizado para determinar los vientos máximos sostenidos de un ciclón tropical. La extensión de las bandas y la diferencia de temperatura entre el ojo y la pared del ojo se utilizan dentro de la técnica para asignar un viento y una presión máximos sostenidos. [17] Desde mediados de la década de 1990, las imágenes de microondas han podido determinar el centro de rotación cuando ese centro está oscurecido por una nubosidad de nivel medio a alto. Las temperaturas de la cima de las nubes se utilizan en tiempo real para estimar las tasas de lluvia dentro del ciclón. [9]
