Un vórtice ciclónico de la troposfera superior es un vórtice , o una circulación con un centro definible, que generalmente se mueve lentamente de este-noreste a oeste-suroeste y prevalece durante la estación cálida del hemisferio norte . Sus circulaciones generalmente no se extienden por debajo de los 6.080 metros (19.950 pies) de altitud, ya que es un ejemplo de baja de núcleo frío . Por lo general, debajo de él se encuentra una onda invertida débil en los vientos del este , y también puede estar asociada con amplias áreas de nubes de alto nivel. El desarrollo descendente da como resultado un aumento de los cúmulos y la aparición de circulación a nivel del suelo. En casos raros, se puede desarrollar un ciclón de núcleo cálido en su actividad convectiva asociada, lo que resulta en un ciclón tropical y un debilitamiento y movimiento hacia el suroeste del cercano vórtice ciclónico de la troposfera superior. Pueden existir relaciones simbióticas entre los ciclones tropicales y las bajas de nivel superior que dejan tras de sí, y en ocasiones los dos sistemas conducen a su fortalecimiento mutuo. Cuando se desplazan sobre la tierra durante la estación cálida, se produce un aumento de las lluvias monzónicas .
Utilizando gráficos de circulación media de 200 hectopascales de julio a agosto (ubicados a 9.200 metros (30.200 pies) sobre el nivel del mar ) para localizar las vaguadas y crestas circumpolares , las líneas de vaguadas se extienden sobre el Pacífico Norte oriental y central y sobre el Atlántico Norte. Se han realizado estudios de caso de ciclones de la troposfera superior en el Atlántico y el Pacífico utilizando informes de aviones ( vientos , temperaturas y alturas), datos de radiosondas , imágenes de nubes de satélites geoestacionarios y vientos seguidos por las nubes en toda la troposfera. [1] Se determinó que eran el origen de mínimos de núcleo frío de la troposfera superior, o mínimos de corte. [2]
El ciclón tropical de la troposfera superior tiene un núcleo frío, lo que significa que es más fuerte en altura que en la superficie de la Tierra, o más fuerte en áreas de la troposfera con presiones más bajas. Esto se explica por la relación del viento térmico . [3] También significa que un charco de aire frío en lo alto está asociado con la característica. Si tanto una depresión de núcleo frío de la troposfera superior como una vaguada de onda del este de la troposfera inferior están en fase, con la onda del este cerca o al este del ciclón de nivel superior , se potencia el desarrollo de tormentas (también conocida como convección húmeda). Si están desfasados, con la onda tropical al oeste de la circulación del nivel superior, la convección se suprime debido a la convergencia en altura que conduce a un movimiento descendente sobre la onda tropical o la vaguada en la superficie en los vientos del este. Los ciclones de niveles superiores también interactúan con depresiones en los vientos subtropicales del oeste, como frentes fríos y frentes estacionarios . Cuando las perturbaciones subtropicales en el hemisferio norte se mueven activamente hacia el sur, o excavan, el área entre el anticiclón de la troposfera superior al oeste y el núcleo frío bajo al este generalmente tiene fuertes vientos del noreste, además de un rápido desarrollo de actividad tormentosa activa. Las bandas de nubes asociadas con los vórtices ciclónicos de la troposfera superior están alineadas con la cizalladura vertical del viento. Las imágenes animadas de nubes satelitales son una mejor herramienta para su detección y seguimiento tempranos. La convergencia en los niveles bajos causada por la depresión de corte puede desencadenar líneas de turbonada y mares agitados, y las bandas de nubes en espiral en los niveles bajos causadas por la circulación en los niveles superiores son paralelas a la dirección del viento en los niveles bajos. [2] Esto también se ha observado con mínimos de nivel superior que ocurren en latitudes más altas. Por ejemplo, en zonas donde se desarrollan bandas de nieve de pequeña escala dentro del sector frío de los ciclones extratropicales . [4]
En el hemisferio norte , la vaguada tropical de la troposfera superior (TUTT) normalmente ocurre entre mayo y noviembre, con actividad máxima entre julio y septiembre. James Sadler sugirió un modelo revisado para el TUTT durante la primera parte de la temporada de tifones en el Pacífico occidental. Tanto Sadler como Lance Bosart han demostrado que las células ciclónicas de la vaguada de la troposfera superior tropical son causadas por la perturbación de latitudes medias que recorre el lado occidental de la vaguada de la troposfera superior tropical cuando la cresta subtropical al sur es bastante débil. En el Atlántico norte, el TUTT se caracteriza por el patrón de circulación semipermanente que se forma en el Atlántico norte entre agosto y noviembre. Toby Carlson evaluó los datos sobre el mar Caribe oriental correspondientes a octubre de 1965 y señaló la presencia de un ciclón de núcleo frío en la troposfera superior. [5] Estos ciclones de núcleo frío generalmente se forman cerca de las Azores y se mueven hacia el sur y el oeste hacia una latitud de 20°N. Estas circulaciones se extienden sobre un área de aproximadamente 20 ° de latitud (o 2220 kilómetros (1200 millas náuticas)) y 40 ° de longitud. El nivel más bajo de circulación cerrada debajo del ciclón de núcleo frío de nivel superior suele estar entre los 700 y los 500 hectopascales (3.000 metros (9.800 pies) a 5.800 metros (19.000 pies) sobre el nivel del mar ). Sus ciclos de vida duran de 5 a 14 días. [6]
Los centros ciclónicos de la troposfera superior en el Atlántico Norte difieren de los del Pacífico Norte. La mayoría de ellos son detectables en el campo de baja temperatura troposférica como vaguadas frías en los vientos del este. Suelen inclinarse verticalmente hacia el noreste. Las nubes cumulonimbus y las precipitaciones se producen en el cuadrante sureste, aproximadamente a 5 ° de latitud (o 555 kilómetros (300 millas náuticas)) del centro superior del ciclón. Pueden existir grandes variaciones en la cobertura de nubes en diferentes sistemas. [2] La vaguada de la troposfera superior tropical de verano es una característica dominante sobre las regiones de vientos alisios del Océano Atlántico Norte, el Golfo de México y el Mar Caribe, y que las respuestas de la troposfera inferior a la vaguada de la troposfera superior tropical en el Atlántico Norte son diferentes de los del Pacífico Norte. [5]
El TUTT de verano en el hemisferio sur se encuentra sobre la región de los vientos alisios del Pacífico centro-oriental y puede causar ciclogénesis tropical en alta mar de Centroamérica . El profesor James C. Sadler de la Universidad de Hawaii ha documentado ciclones tropicales sobre el Pacífico Norte oriental que fueron revelados por observaciones meteorológicas por satélite y sugirió que la circulación de la troposfera superior es un factor en el desarrollo, así como en la historia de vida, de las zonas tropicales. ciclones. [7] Ralph Huschke y Gary Atkinson propusieron que un viento húmedo del suroeste que resulta de los alisios del sureste del Pacífico Sur oriental que se desvía hacia las costas del Pacífico de América Central entre junio y noviembre, se conoce como " temporale ". [1] [8] Los temporales son más frecuentes en julio y agosto, cuando pueden alcanzar fuerza de vendaval y provocar mares agitados/oleaje. El área de fuertes lluvias generalmente se encuentra en el cuadrante noreste, aproximadamente a 5 ° de latitud (o 555 kilómetros (300 millas náuticas)) del ojo. [2] En el Pacífico occidental, los mínimos tropicales de la troposfera superior son la causa principal de los pocos ciclones tropicales que se desarrollan al norte del paralelo 20 norte y al este del meridiano 160 este durante los eventos de La Niña . [9]
Los ciclones superiores y las vaguadas superiores que se arrastran pueden causar canales de salida adicionales y ayudar en el proceso de intensificación de los ciclones tropicales. Las perturbaciones tropicales en desarrollo pueden ayudar a crear o profundizar las vaguadas superiores o las mínimas superiores a su paso debido a la corriente en chorro de salida que emana de la perturbación/ciclón tropical en desarrollo. [10] [11] En el Pacífico norte occidental, existen fuertes relaciones recíprocas entre las áreas de ciclones tropicales en formación y las de las vaguadas monzónicas de la troposfera inferior y las vaguadas de la troposfera superior tropical . [2] El movimiento de los ciclones tropicales también puede verse influenciado por las células TUTT dentro de los 1.700 kilómetros (920 millas náuticas) de su posición, lo que puede conducir a trayectorias de ciclones tropicales no climatológicas. [12]
A medida que los niveles superiores bajan retrógrados sobre masas de tierra, pueden aumentar la actividad de las tormentas durante la tarde. Esto magnifica los regímenes monzónicos regionales, como el del oeste de América del Norte, cerca de la frontera entre Estados Unidos y México, que puede utilizarse para pronosticar eficazmente los aumentos repentinos de la magnitud de las precipitaciones monzónicas. [13] En todo el norte del Océano Índico, la formación de este tipo de vórtice conduce a la aparición de lluvias monzónicas durante la estación húmeda . [14]