La nieve por efecto lago se produce cuando las condiciones atmosféricas son más frías, cuando una masa de aire frío se desplaza a través de grandes extensiones de agua cálida del lago . La capa inferior de aire, calentada por el agua del lago, recoge vapor de agua del lago y asciende a través del aire más frío. Luego, el vapor se congela y se deposita en las costas de sotavento (a sotavento). [1]
El mismo efecto se produce también sobre masas de agua salina , cuando se denomina nieve de efecto océano o de efecto bahía . El efecto se potencia cuando la masa de aire en movimiento se eleva por la influencia orográfica de elevaciones más altas en las costas a sotavento. Esta elevación puede producir bandas estrechas pero muy intensas de precipitación , que se depositan a un ritmo de muchos centímetros de nieve por hora, lo que a menudo da como resultado una gran cantidad de nevada total .
Las áreas afectadas por fenómenos de efecto lago y de "efecto océano" paralelos se denominan cinturones de nieve . Entre ellos se encuentran las áreas al este de los Grandes Lagos en América del Norte, las costas occidentales del norte de Japón, el lago Baikal en Rusia y las áreas cercanas al Gran Lago Salado , el mar Negro , el mar Caspio , el mar Báltico , el mar Adriático , el mar del Norte y más.
Las ventiscas de efecto lago son condiciones similares a las ventiscas que resultan de la nieve de efecto lago. En determinadas condiciones, las nevadas de efecto lago pueden ir acompañadas de fuertes vientos que crean condiciones similares a las de las ventiscas; sin embargo, la duración del fenómeno suele ser ligeramente inferior a la requerida para que se emita una advertencia de ventisca tanto en los EE. UU. como en Canadá. [2]
Si la temperatura del aire es lo suficientemente baja como para mantener congelada la precipitación, cae en forma de nieve por efecto lago. Si no, cae en forma de lluvia por efecto lago. Para que se forme lluvia o nieve por efecto lago, el aire que se mueve a través del lago debe ser significativamente más frío que el aire de la superficie (que es probable que esté cerca de la temperatura de la superficie del agua). Específicamente, la temperatura del aire a una altitud donde la presión del aire es de 850 milibares (85 kPa ) (aproximadamente 1,5 kilómetros o 5000 pies verticalmente) debe ser 13 °C (23 °F) más baja que la temperatura del aire en la superficie. El efecto lago que se produce cuando el aire a 850 milibares (85 kPa ) es mucho más frío que la superficie del agua puede producir nevadas eléctricas , chubascos de nieve acompañados de relámpagos y truenos (causados por mayores cantidades de energía disponible debido al aumento de la inestabilidad).
Para la formación de la precipitación con efecto lago se requieren algunos elementos clave que determinan sus características: inestabilidad, alcance, cizalladura del viento, humedad aguas arriba, lagos a barlovento, forzamiento sinóptico (a gran) escala, orografía/topografía y cubierta de nieve o hielo.
Una diferencia de temperatura de aproximadamente 13 °C (23 °F) entre la temperatura del lago y la altura en la atmósfera (alrededor de 1.500 m o 5.000 pies en la que la presión barométrica mide 850 mbar u 85 kPa) proporciona una inestabilidad absoluta y permite un vigoroso transporte de calor y humedad verticalmente. La tasa de gradiente atmosférica y la profundidad convectiva se ven directamente afectadas tanto por el entorno del lago de mesoescala como por el entorno sinóptico; una mayor profundidad convectiva con tasas de gradiente cada vez más pronunciadas y un nivel de humedad adecuado permiten nubes de precipitación por efecto lago más espesas y altas y, naturalmente, una tasa de precipitación mucho mayor. [3]
La distancia que recorre una masa de aire sobre un cuerpo de agua se denomina alcance. Debido a que la mayoría de los lagos tienen forma irregular, los diferentes grados angulares de recorrido dan lugar a diferentes distancias; por lo general, se requiere un alcance de al menos 100 km (60 mi) para producir precipitaciones con efecto lago. Por lo general, cuanto mayor sea el alcance, más precipitaciones se producen. Los alcances más grandes proporcionan a la capa límite más tiempo para saturarse con vapor de agua y para que la energía térmica se mueva del agua al aire. A medida que la masa de aire llega al otro lado del lago, el motor del vapor de agua ascendente y enfriador se desintegra en forma de condensación y cae como nieve, por lo general a 40 km (25 mi) del lago, pero a veces hasta unos 150 km (100 mi). [4]
La cizalladura direccional es uno de los factores más importantes que regulan el desarrollo de las borrascas; los entornos con una cizalladura direccional débil suelen producir borrascas más intensas que aquellos con niveles de cizalladura más altos. Si la cizalladura direccional entre la superficie y la altura en la atmósfera en la que la presión barométrica mide 700 mb (70 kPa) es mayor de 60°, no se pueden esperar más que ráfagas de viento. Si la cizalladura direccional entre la masa de agua y la altura vertical en la que la presión mide 700 mb (70 kPa) está entre 30° y 60°, es posible que se formen bandas débiles de efecto lago. En entornos en los que la cizalladura es menor de 30°, se pueden esperar bandas fuertes y bien organizadas. [5]
La velocidad de cizallamiento es menos crítica, pero debería ser relativamente uniforme. La diferencia de velocidad del viento entre la superficie y la altura vertical en la que la presión indica 700 mb (70 kPa) no debería ser mayor de 40 nudos (74 km/h) para evitar que las partes superiores de la banda se desprendan. Sin embargo, suponiendo que los vientos desde la superficie hasta los 700 mb (70 kPa) sean uniformes, una velocidad general más rápida actúa para transportar la humedad más rápidamente desde el agua, y la banda luego viaja mucho más hacia el interior. [5]
Un efecto lago con una humedad relativa más baja en la parte superior dificulta la formación de condensación, nubes y precipitaciones. Lo contrario sucede si la humedad en la parte superior tiene una humedad relativa alta, lo que permite que la condensación, las nubes y las precipitaciones por efecto lago se formen más fácilmente y en mayor cantidad. [6]
Cualquier gran masa de agua en dirección contraria al viento afecta la precipitación por efecto lago a sotavento de un lago en dirección contraria al viento, ya que agrega humedad o bandas de efecto lago preexistentes, que pueden volver a intensificarse sobre el lago en dirección contraria al viento. Los lagos en dirección contraria al viento no siempre conducen a un aumento de la precipitación en dirección contraria al viento. [7]
La advección de vorticidad en altura y el gran ascenso en la escala ayudan a aumentar la mezcla y la profundidad convectiva, mientras que la advección de aire frío reduce la temperatura y aumenta la inestabilidad. [8]
Normalmente, la precipitación por efecto lago aumenta con la elevación a sotavento del lago, ya que la fuerza topográfica exprime la precipitación y seca la borrasca mucho más rápido. [9]
A medida que un lago se congela gradualmente, su capacidad para producir precipitaciones con efecto lago disminuye por dos razones. En primer lugar, la superficie líquida libre de hielo del lago se reduce, lo que reduce las distancias de alcance. En segundo lugar, la temperatura del agua se acerca al punto de congelación, lo que reduce la energía térmica latente total disponible para producir chubascos. Para poner fin a la producción de precipitaciones con efecto lago, a menudo no es necesario un congelamiento completo. [10]
Incluso cuando no se producen precipitaciones, el aire frío que pasa sobre aguas más cálidas puede producir una capa de nubes. Los ciclones de latitudes medias que se desplazan rápidamente, conocidos como clippers de Alberta , a menudo cruzan los Grandes Lagos. Después del paso de un frente frío, los vientos tienden a virar hacia el noroeste, y un patrón frecuente es que se forme un área de baja presión duradera sobre las Marítimas canadienses , que puede arrastrar aire frío del noroeste a través de los Grandes Lagos durante una semana o más, comúnmente identificado con la fase negativa de la Oscilación del Atlántico Norte (NAO). Dado que los vientos invernales predominantes tienden a ser más fríos que el agua durante gran parte del invierno, las costas sudorientales de los lagos están casi constantemente nubladas, lo que lleva al uso del término "el Gran Funk Gris" como sinónimo de invierno. [ cita requerida ] Estas áreas supuestamente contienen poblaciones que sufren altas tasas de trastorno afectivo estacional , un tipo de depresión psicológica que se cree que es causada por la falta de luz. [ 11 ] [ cita requerida ]
En invierno, los vientos fríos suelen soplar desde el noroeste en la región de los Grandes Lagos, lo que produce las nevadas más espectaculares por efecto lago en las costas sur y este de los Grandes Lagos . Este efecto lago provoca nevadas mucho mayores en las costas sur y este que en las costas norte y oeste de los Grandes Lagos.
Las áreas más afectadas incluyen la península superior de Michigan ; el norte de Nueva York y el centro de Nueva York ; particularmente la región de Tug Hill , el oeste de Nueva York ; el noroeste de Pensilvania ; el noreste de Ohio ; el suroeste de Ontario y el centro de Ontario; el noreste de Illinois (a lo largo de la costa del lago Michigan); el noroeste y el centro norte de Indiana (principalmente entre Gary y Elkhart ); el norte de Wisconsin (cerca del lago Superior); y el oeste de Michigan . [12]
Las nevadas por efecto lago en la meseta de Tug Hill (al este del lago Ontario ) pueden con frecuencia establecer récords diarios de nevadas en los Estados Unidos. Tug Hill recibe, por lo general, más de 20 pies (240 pulgadas; 610 cm) de nieve cada invierno. [13] Las partes más nevadas de Tug Hill, cerca de la unión de las ciudades de Montague , Osceola , Redfield y Worth , tienen un promedio de más de 300 pulgadas (760 cm) de nieve al año. [14]
Del 3 al 12 de febrero de 2007, un evento de nieve con efecto lago dejó 141 pulgadas (358 cm) de nieve en 10 días en North Redfield en la meseta de Tug Hill. [15] [16] Otros ejemplos de tormentas de nieve prolongadas importantes con efecto lago en Tug Hill incluyen el 27 de diciembre de 2001 al 1 de enero de 2002, cuando cayeron 127 pulgadas (320 cm) de nieve en seis días en Montague, del 10 al 14 de enero de 1997, cuando cayeron 110,5 pulgadas (281 cm) de nieve en cinco días en North Redfield, y del 15 al 22 de enero de 1940, cuando cayeron más de ocho pies de nieve en ocho días en Barnes Corners. [16]
Syracuse, Nueva York , directamente al sur de la meseta de Tug Hill, recibe una importante cantidad de nieve por efecto lago del lago Ontario, y tiene un promedio de 115,6 pulgadas (294 cm) de nieve por año, lo que es suficiente para ser considerada una de las grandes ciudades "más nevadas" de Estados Unidos. [17] [18]
El lago Erie produce un efecto similar en una zona que se extiende desde los suburbios orientales de Cleveland hasta Buffalo , pasando por Erie . [19] Se ha observado que los restos de nieves por efecto lago del lago Erie llegan tan al sur como el condado de Garrett, Maryland , y tan al este como Geneva, Nueva York . [20] Debido a que no es tan profundo como los otros lagos, Erie se calienta rápidamente en primavera y verano, y con frecuencia es el único Gran Lago que se congela en invierno. [21] Una vez congelado, la capa de hielo resultante alivia la nieve por efecto lago a sotavento del lago. Con base en la evidencia de isótopos estables del sedimento del lago junto con registros históricos de aumento de la nieve por efecto lago, se ha predicho que el calentamiento global resultará en un mayor aumento de la nieve por efecto lago. [22]
En la península superior de Michigan , cerca de las ciudades de Houghton , Marquette y Munising , existe un cinturón de nieve muy grande en los Estados Unidos . Estas áreas suelen recibir entre 635 y 762 cm (250 y 300 pulgadas) de nieve cada temporada. [23] A modo de comparación, en la costa occidental, Duluth, Minnesota, recibe 198 cm (78 pulgadas) por temporada. [24]
El oeste de Michigan , el oeste del norte de la parte baja de Michigan y el norte de Indiana pueden sufrir fuertes nevadas por efecto lago cuando los vientos pasan sobre el lago Michigan y depositan nieve sobre Muskegon , Traverse City , Grand Rapids , Kalamazoo , New Carlisle , South Bend y Elkhart , pero estas nevadas disminuyen significativamente antes de Lansing o Fort Wayne, Indiana . Cuando los vientos se vuelven del norte o se alinean entre 330 y 390°, puede formarse una única banda de nieve por efecto lago, que se extiende a lo largo del lago Michigan. Esta larga zona de alcance a menudo produce un área muy intensa, aunque localizada, de fuertes nevadas, que afecta a ciudades como La Porte y Gary . [25]
La nieve por efecto lago es prácticamente desconocida en Detroit, Toledo , Milwaukee , Toronto y Chicago, porque los vientos dominantes de la región son del noroeste, lo que los hace soplar a barlovento de sus respectivos Grandes Lagos, aunque también en ocasiones extremadamente raras se han visto pequeñas cantidades de nieve por efecto lago durante los vientos del este o del noreste. Con mayor frecuencia, el lado norte de un sistema de baja presión recoge más humedad sobre el lago a medida que viaja hacia el este, lo que crea un fenómeno llamado precipitación mejorada por el lago. [25] Sin embargo, un lugar como Altoona, Pensilvania u Oakland, Maryland tiene muchas más probabilidades de recibir nieve por efecto lago que cualquiera de las ubicaciones mencionadas anteriormente a pesar de la mayor distancia de los lagos, debido a que están en el lado de sotavento del lago.
Debido a que el suroeste de Ontario está rodeado de agua por tres lados, muchas partes del suroeste y centro de Ontario obtienen una gran parte de su nieve invernal de la nieve por efecto lago. [26] Esta región es famosa por las ventiscas que pueden reducir repentinamente la visibilidad en la autopista más transitada de América del Norte ( Ontario Highway 401 ) [27] de clara a cero. La región más comúnmente afectada se extiende desde Port Stanley en el oeste, la península de Bruce en el norte, Niagara-on-the-Lake al este y Fort Erie al sur. Las acumulaciones más pesadas generalmente ocurren en la península de Bruce, que está entre el lago Huron y la bahía Georgian. Mientras los Grandes Lagos no estén congelados, el único momento en que la península de Bruce no recibe nieve por efecto lago es cuando el viento es directamente del sur.
Los lados sur y sureste del Gran Lago Salado reciben una importante cantidad de nieve por efecto lago. Dado que el Gran Lago Salado nunca se congela, el efecto lago puede influir en el clima a lo largo del Wasatch Front durante todo el año. El efecto lago contribuye en gran medida a las cantidades de nieve anuales de 55 a 80 pulgadas (140 a 203 cm) registradas al sur y al este del lago, y en promedio, las nevadas alcanzan los 500 pulgadas (13 m) en la cordillera Wasatch . La nieve, que a menudo es muy ligera y seca debido al clima semiárido, se conoce como la "nieve más grande de la Tierra" en las montañas. La nieve por efecto lago contribuye a aproximadamente seis a ocho nevadas por año en Salt Lake City , y aproximadamente el 10% de la precipitación de la ciudad es aportada por el fenómeno. [28]
En una ocasión, en diciembre de 2016, cayó nieve por efecto lago en el centro de Mississippi desde una franja lacustre frente al embalse Ross Barnett . [29]
En la Costa Oeste se producen ocasionalmente lluvias de efecto océano, generalmente en forma de lluvia en elevaciones más bajas al sur de la desembocadura del río Columbia . Estas se producen siempre que una masa de aire ártico procedente del oeste de Canadá se dirige hacia el oeste sobre el océano Pacífico, normalmente a través del valle Fraser , y regresa hacia la costa alrededor de un centro de baja presión. El aire frío que fluye hacia el suroeste desde el valle Fraser también puede recoger humedad sobre el estrecho de Georgia y el estrecho de Juan de Fuca , y luego ascender sobre las laderas nororientales de las montañas Olympic , lo que produce una nevada intensa y localizada entre Port Angeles y Sequim , así como en áreas del condado de Kitsap y la región de Puget Sound . [30]
Aunque la nieve de cualquier tipo es muy poco frecuente en Florida, el fenómeno de la nieve por efecto golfo se ha observado a lo largo de la costa norte del Golfo de México unas cuantas veces en la historia. Más recientemente, la nieve por "efecto océano" se produjo el 24 de enero de 2003, cuando el viento del Atlántico, combinado con temperaturas del aire de alrededor de 30 °F, trajo breves ráfagas de nieve a la costa atlántica del norte de Florida, que se vieron en el aire hasta el sur de Cabo Cañaveral . [31]
Debido a que el sur del Mar Negro es relativamente cálido (alrededor de 13 °C o 55 °F al comienzo del invierno, típicamente de 10 a 6 °C o 50 a 43 °F al final), el aire suficientemente frío en las alturas puede crear nevadas significativas en un período de tiempo relativamente corto. [32] Además, el aire frío, cuando llega a la región, tiende a moverse lentamente, creando días y, a veces, semanas de nevadas ocasionales con efecto lago. [32]
La ciudad más poblada de la región, Estambul , es muy propensa a la nieve por efecto lago y este fenómeno meteorológico ocurre casi todos los inviernos, a pesar de los promedios invernales de 5 °C (41 °F), comparables a París . [33] En múltiples ocasiones, los eventos de nevadas por efecto lago han durado más de una semana, y los totales oficiales de profundidad de nieve de una sola tormenta han superado los 80 centímetros (2,6 pies; 31 pulgadas) en el centro y los 104 centímetros (3,41 pies; 41 pulgadas) alrededor de la ciudad. [34] [33] [35] Las mediciones anteriores, no oficiales, suelen ser más altas, debido a la relativa escasez de estaciones meteorológicas suficientemente antiguas en la región; algunas fuentes afirman hasta 4 metros (13 pies; 160 pulgadas) de nevadas durante la ventisca de marzo de 1987. [36]
Mientras tanto, las nevadas en las provincias montañosas de esta región se ven amplificadas por el efecto orográfico , dando lugar a menudo a nevadas de varios metros, especialmente en las elevaciones más altas.
En el norte de Europa, las masas de aire frío y seco procedentes de Rusia pueden soplar sobre el mar Báltico y provocar fuertes borrascas de nieve en zonas de las costas meridional y oriental de Suecia, así como en la isla danesa de Bornholm , la costa este de Jutlandia y la costa norte de Polonia . En las partes septentrionales del mar Báltico, esto ocurre principalmente a principios del invierno, ya que se congela más tarde. El sureste de Noruega también puede experimentar fuertes nevadas marinas con vientos del este-noreste. Especialmente, las zonas costeras desde Kragerø hasta Kristiansand han tenido profundidades de nieve increíbles en el pasado con intensas bandas de nieve persistentes de Skagerak (la ciudad costera de Arendal registró 280 cm (110 pulgadas) en una sola semana a finales de febrero de 2007). [37] Aunque Fennoscandia está bordeada por una gran cantidad de lagos, este tipo de nevadas es poco frecuente en ellos, debido a la congelación temprana del agua dulce poco profunda en los interiores fríos. Una excepción notable ocurrió a mediados de mayo de 2008, cuando el nivel del agua en el lago Siljan, que desde hacía tiempo no estaba congelado, alcanzó los 30 cm (12 pulgadas) de profundidad. [38]
El mar del Japón genera nevadas en las prefecturas montañosas occidentales japonesas de Niigata y Nagano , partes de las cuales se conocen colectivamente como el país de la nieve ( Yukiguni ). Además de Japón, gran parte de la zona marítima de Corea y la península de Shandong experimentan estas condiciones. [39]
Los fuertes vientos y un lago muy grande y profundo aumentan las nevadas alrededor del lago Baikal en otoño; sin embargo, casi toda la superficie del lago se congela desde enero hasta la primavera, lo que impide la nieve por efecto lago. [40]
El desplazamiento de los centros de alta presión polares o siberianos a lo largo del mar Caspio con respecto a las aguas relativamente más cálidas de este mar puede provocar fuertes nevadas en la costa norte de Irán. Se han registrado varias ventiscas en esta región durante las últimas décadas. En febrero de 2014, las fuertes nevadas alcanzaron los 200 cm (79 pulgadas) en la costa de las provincias de Gilan y Mazandaran de Irán. La nevada más intensa se registró en el pueblo de Abkenar, cerca de la laguna de Anzali . [41] [42] [43] [44]
![Animación de radar IRIMO[45] de la nieve con efecto lago en la costa sur del mar Caspio en el norte de Irán](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ab/Caspian-lake-effect.gif/1280px-Caspian-lake-effect.gif)
En el Reino Unido, los vientos del este que traen aire continental frío a través del Mar del Norte pueden provocar un fenómeno similar. Localmente, también se lo conoce como "nieve de efecto lago", a pesar de que la nieve proviene del mar en lugar de un lago. [46] De manera similar, durante un viento del noroeste, pueden formarse chubascos de nieve que provienen de la bahía de Liverpool y bajan por la brecha de Cheshire , lo que provoca nevadas en las Midlands occidentales ; esta formación resultó en la Navidad blanca de 2004 en la zona y, más recientemente, en las fuertes nevadas del 8 de diciembre de 2017 y el 30 de enero de 2019. [47] [48]
El ejemplo más conocido ocurrió en enero de 1987 , cuando un aire frío sin precedentes (asociado a una baja presión superior) se desplazó a través del Mar del Norte hacia el Reino Unido. El resultado fue más de 2 pies de nieve en las áreas costeras, lo que provocó que las comunidades quedaran aisladas durante más de una semana. El último de estos eventos que afectó a la costa este de Gran Bretaña ocurrió el 30 de noviembre de 2017; el 28 de febrero de 2018; y el 17 de marzo de 2018; en relación con la ola de frío de 2018 en Gran Bretaña e Irlanda . [49] El segundo evento del invierno 2017/18 fue particularmente severo, con hasta 27,5 pulgadas (70 cm) cayendo en total durante el 27 y 28. [50]
De manera similar, los vientos del norte que soplan a través de las aguas relativamente cálidas del Canal de la Mancha durante las olas de frío pueden provocar importantes nevadas en la región francesa de Normandía, donde se midieron acumulaciones de nieve de más de 3 m en marzo de 2013. [51]
![Imagen de radar de NetWeather[52] que muestra nieve con "efecto lago" sobre Kent y el noreste de Inglaterra](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/c/c2/Lakeeffect.png/1280px-Lakeeffect.png)
Advertencias sobre la nieve con efecto lago:
