Se desarrolla una climatología de lluvia de ciclones tropicales para determinar las características de lluvia de ciclones tropicales pasados. Una climatología de lluvia de ciclones tropicales puede usarse para ayudar a pronosticar los impactos actuales o futuros de ciclones tropicales. El grado de impacto de lluvia de un ciclón tropical depende de la velocidad de movimiento, el tamaño de la tormenta y el grado de cizalladura vertical del viento. Una de las amenazas más importantes de los ciclones tropicales son las lluvias intensas. Los ciclones tropicales grandes, de movimiento lento y sin cizalladura producen las lluvias más intensas. La intensidad de un ciclón tropical parece tener poca relación con su potencial de lluvia sobre la tierra, pero las mediciones satelitales de los últimos años muestran que los ciclones tropicales más intensos producen considerablemente más lluvia sobre el agua. Las inundaciones causadas por ciclones tropicales siguen siendo una causa importante de muertes, en particular en áreas bajas.
Si bien las inundaciones en el interior son comunes en los ciclones tropicales, hay factores que provocan un exceso de lluvias debido a ellos. El movimiento lento, como se vio durante el huracán Danny (1997) y el huracán Wilma , puede provocar grandes cantidades de lluvia. La presencia de montañas o colinas cerca de la costa, como en gran parte de México , Haití , República Dominicana , América Central , Madagascar , Reunión , China y Japón , actúa para magnificar el potencial de lluvia debido al flujo ascendente forzado hacia las montañas. La fuerte fuerza de nivel superior de una vaguada que se mueve a través de los vientos del oeste y su frente frío asociado , como fue el caso durante el huracán Floyd , puede provocar grandes cantidades incluso de sistemas que se mueven a un movimiento de avance promedio. Los ciclones tropicales más grandes dejan caer más lluvia a medida que precipitan en un lugar durante un período de tiempo más largo que los ciclones tropicales promedio o pequeños. Una combinación de dos de estos factores podría ser especialmente paralizante, como se vio durante el huracán Mitch en América Central . [1] Durante la temporada de 2005, las inundaciones relacionadas con la amplia circulación del huracán Stan , de lento movimiento, provocaron entre 1.662 y 2.000 muertes. [2]
Isaac Cline fue el primero en investigar la distribución de las precipitaciones alrededor de los ciclones tropicales a principios del siglo XX. Encontró que una mayor proporción de las precipitaciones cae antes del centro (u ojo) que después del paso del centro, y que el mayor porcentaje cae en el cuadrante frontal derecho. El padre Viñes de Cuba encontró que algunos ciclones tropicales tienen sus mayores tasas de precipitaciones en el cuadrante trasero dentro de una banda de entrada de entrenamiento (inmóvil). [3] Normalmente, a medida que un ciclón tropical se intensifica, sus tasas de precipitaciones más intensas se concentran más alrededor de su centro. [4] Se ha descubierto que las precipitaciones son más intensas en el núcleo interno del ciclón tropical, ya sea en la pared del ojo o en el denso cielo nublado central , dentro de un grado de latitud del centro, con cantidades menores más lejos del centro. [5] La mayor parte de las precipitaciones en los ciclones tropicales se concentran dentro de su radio de vientos con fuerza de vendaval (34 nudos/39 mph; 63 km/h). [6] Las precipitaciones son más comunes cerca del centro de los ciclones tropicales durante la noche. En tierra, las bandas exteriores son más activas durante el calentamiento del día, lo que puede actuar para restringir el flujo de entrada al centro del ciclón. Estudios recientes han demostrado que la mitad de la lluvia dentro de un ciclón tropical es de naturaleza estratiforme. [7] El gráfico de la derecha fue desarrollado por Riehl en 1954 utilizando ecuaciones meteorológicas que suponen un radio de vendaval de aproximadamente 140 millas (230 km), un ciclón bastante simétrico, y no considera los efectos topográficos ni la cizalladura vertical del viento. Las cantidades locales pueden superar este gráfico por un factor de dos debido a la topografía. La cizalladura del viento tiende a reducir las cantidades por debajo de lo que se muestra en la tabla.
Los ciclones tropicales de mayor tamaño tienen escudos de lluvia más grandes, lo que puede generar mayores cantidades de lluvia a mayor distancia del centro del ciclón. [6] Esto se debe generalmente a que la lluvia cae en un punto determinado de un sistema más grande en comparación con un sistema más pequeño. Algunas de las diferencias observadas en cuanto a la lluvia entre tormentas más grandes y pequeñas podrían deberse al mayor muestreo de lluvia dentro de un ciclón tropical más grande en comparación con el de un ciclón compacto; en otras palabras, la diferencia podría ser el resultado de un problema estadístico.
Las tormentas que se han desplazado lentamente, o en bucle, a lo largo de una sucesión de días dan lugar a las mayores cantidades de lluvia en varios países. Riehl calculó que se pueden esperar 33,97 pulgadas (863 mm) de lluvia por día a medio grado, o 35 millas (56 km), del centro de un ciclón tropical maduro. Muchos ciclones tropicales avanzan a una velocidad de 10 nudos, lo que limitaría la duración de esta lluvia excesiva a alrededor de un cuarto de día, lo que produciría alrededor de 8,50 pulgadas (216 mm) de lluvia. Esto sería así sobre el agua, a 100 millas (160 km) de la costa, [8] y fuera de las características topográficas. A medida que un ciclón se desplaza más hacia el interior y se ve aislado de su fuente de calor y humedad (el océano), las cantidades de lluvia de los ciclones tropicales y sus restos disminuyen rápidamente. [9]
La cizalladura vertical del viento hace que el patrón de precipitaciones alrededor de un ciclón tropical se vuelva altamente asimétrico, con la mayor parte de la precipitación cayendo a la izquierda y a sotavento del vector de cizalladura, o a sotavento de la izquierda. En otras palabras, la cizalladura del sudoeste hace que la mayor parte de las precipitaciones caigan al norte-noreste del centro. [10] Si la cizalladura del viento es lo suficientemente fuerte, la mayor parte de las precipitaciones se alejarán del centro dando lugar a lo que se conoce como un centro de circulación expuesto. Cuando esto ocurre, la magnitud potencial de las precipitaciones con el ciclón tropical se reducirá significativamente.
A medida que un ciclón tropical interactúa con una vaguada de nivel superior y el frente de superficie relacionado , se observa una zona de precipitación norteña diferenciada a lo largo del frente por delante del eje de la vaguada de nivel superior. Este tipo de interacción puede provocar que las precipitaciones más intensas caigan a lo largo y hacia la izquierda de la trayectoria del ciclón tropical, con la precipitación extendiéndose a cientos de millas o kilómetros a sotavento del ciclón tropical. [11] Cuanto más fuerte es la vaguada superior que recoge al ciclón tropical, más significativo tiende a ser el desplazamiento hacia la izquierda de la trayectoria en la distribución de las precipitaciones. [7]
El aire húmedo que sube por las laderas de las colinas y cadenas montañosas costeras puede provocar precipitaciones mucho más intensas que en la llanura costera. Estas fuertes lluvias pueden provocar deslizamientos de tierra, que aun así causan pérdidas de vidas significativas, como las que se observaron durante el huracán Mitch en América Central .
A nivel mundial, las lluvias causadas por ciclones tropicales son más comunes en el hemisferio norte que en el hemisferio sur. Esto se debe principalmente a la distribución normal anual de los ciclones tropicales, ya que entre la mitad y dos tercios de todos los ciclones tropicales se forman al norte del ecuador. Las lluvias se concentran cerca del paralelo 15 en ambos hemisferios, con una caída menos pronunciada con la latitud en el hemisferio norte, debido a las corrientes de agua cálida más fuertes que se observan en ese hemisferio, que permiten que los ciclones tropicales sigan siendo de naturaleza tropical en latitudes más altas que al sur del ecuador. [12] En el hemisferio sur, los impactos de las lluvias serán más comunes entre enero y marzo, mientras que al norte del ecuador, los impactos de las lluvias causadas por ciclones tropicales son más comunes entre junio y noviembre. [7] Japón recibe más de la mitad de sus lluvias de tifones. [13]
Entre 1970 y 2004, las inundaciones interiores causaron la mayoría de las muertes relacionadas con ciclones tropicales en los Estados Unidos . [14] Esta estadística cambió en 2005, cuando el impacto del huracán Katrina por sí solo cambió el aspecto más mortal de los ciclones tropicales de nuevo a la marejada ciclónica , que históricamente ha sido el aspecto más mortal de los ciclones tropicales fuertes. [15] En promedio, cinco ciclones tropicales de al menos la fuerza de una depresión tropical provocan lluvias en los Estados Unidos contiguos anualmente, lo que contribuye con alrededor de una cuarta parte de la lluvia anual en el sureste de los Estados Unidos. Si bien muchas de estas tormentas se forman en la cuenca del Atlántico, algunos sistemas o sus remanentes se mueven a través de México desde la cuenca del Pacífico oriental. La precipitación total promedio de la tormenta para un ciclón tropical que impacta los 48 estados inferiores desde la cuenca del Atlántico es de aproximadamente 16 pulgadas (410 mm), y el 70-75 por ciento del total de la tormenta cae dentro de un período de 24 horas. El total más alto se observó durante el huracán Harvey en 2017 , cuando cayeron 60,58 pulgadas (1539 mm) en el sureste de Texas . [16]
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