A principios de febrero de 2021, una gran tormenta de nieve azotó el noreste de Estados Unidos, y algunas zonas registraron más de medio metro de nieve. Tan solo unas semanas antes, España experimentó una histórica y mortal tormenta de nieve y temperaturas peligrosamente bajas. El norte de Siberia no es ajeno al frío, pero a mediados de enero de 2021, algunas ciudades siberianas registraron temperaturas por debajo de los 70 °F (56 °C bajo cero). Los titulares de los medios de comunicación insinúan que ha llegado el vórtice polar, como si se tratara de una especie de tornado de hielo que causa estragos invernales donde llega.
Como científicos atmosféricos, nos da vergüenza cuando se utiliza el término vórtice polar para referirse a las ráfagas de frío. El vórtice polar real no puede poner nieve en su patio trasero, pero los cambios en el vórtice polar pueden cargar los dados para el clima invernal —y este año, se lanzaron los dados.
Los vientos del invierno
El vórtice polar es un enorme anillo tridimensional de vientos que rodea los polos norte y sur durante el invierno de cada hemisferio. Estos vientos se sitúan entre 16 y 50 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra, en la capa de la atmósfera conocida como estratosfera. Soplan de oeste a este con velocidades sostenidas que superan fácilmente las 100 mph (160 kph). En la oscuridad de la noche polar de invierno, las temperaturas dentro del vórtice polar pueden bajar fácilmente a menos 110 °F (menos 79 °C).
Afortunadamente para todos, el vórtice polar estratosférico en sí no aparecerá en la puerta de su casa. El vórtice polar sí influye en el tiempo invernal, pero es más bien como un dominó: cuando se desploma, puede iniciar una cadena de acontecimientos que más tarde generan un tiempo salvaje.
La fuerza del vórtice polar puede variar mucho durante el invierno, y estas variaciones pueden provocar cambios en la fuerza y la posición de la corriente en chorro polar, el río de aire que fluye rápidamente en la troposfera por debajo del vórtice polar. Cuando la corriente en chorro cambia, afecta al movimiento de los sistemas meteorológicos, ocasionando que en distintas partes del mundo se den condiciones mucho más cálidas o frías, o mucho más húmedas o secas.
El efecto dominó
Dado que la atmósfera de la Tierra es una gigantesca cáscara de aire que se mueve como un fluido, el vórtice polar está interconectado con el clima que se mueve alrededor de la Tierra a menor altura. Las variaciones normales de la corriente en chorro y del clima pueden perturbar la estructura del vórtice en la estratosfera. Como una banda elástica, el vórtice suele volver a su forma y tamaño normales, manteniendo sus fuertes vientos y bajas temperaturas.
Pero a veces, estas variaciones meteorológicas y de la corriente en chorro pueden desequilibrar el vórtice polar, provocando importantes bamboleos en su forma, ubicación, temperaturas y vientos. Cuando esto ocurre, la integridad estructural del vórtice polar comienza a romperse. Si esto ocurre con la suficiente frecuencia durante un período de tiempo, todo puede descontrolarse con el vórtice polar a medida que los vientos se descomponen y el vórtice se calienta.
Esto es precisamente lo que ocurrió este año: El 5 de enero, el vórtice polar se desestabilizó por completo debido a un acontecimiento llamado calentamiento súbito de la estratosfera. El calentamiento súbito de la estratosfera es el nombre técnico de estas violentas perturbaciones que distorsionan y debilitan gravemente el vórtice, sacándolo del polo o incluso desgarrándolo. Cuando esto ocurre, las temperaturas de la estratosfera polar, normalmente fría, aumentan de forma explosiva hasta 90 °F (50 °C) en el lapso de unos pocos días, de ahí el nombre de estos eventos.
Here is my «official» 3D animation of this year’s stratospheric #PolarVortex split. Another beautiful event! pic.twitter.com/ml59N1cDoh
— Zac Lawrence (@zd1awrence) January 14, 2019
En este punto, el dominó se ha derrumbado: Finalmente, la corriente en chorro siente los efectos del vórtice polar debilitado que hay encima, y puede empezar a ondularse. Cuando la corriente en chorro se ondula, puede sumergirse más al sur, llevando consigo aire frío y tormentas de invierno.
El evento de enero de 2021 empujó el vórtice polar desde su posición normal sobre el Polo Norte hasta Europa y Siberia, estando a punto de separarlo varias veces en el proceso. El vórtice polar puede tardar semanas o meses en recuperarse de algo así. Mientras el vórtice se recompone, la ondulante y curvilínea corriente en chorro puede traer aire gélido del Ártico y tormentas invernales a Estados Unidos y Europa, al tiempo que permite que un tiempo inusualmente cálido llegue al extremo norte.
Un vórtice polar fuerte genera un tiempo más cálido, no más frío
En algunos inviernos, los sistemas meteorológicos apenas afectan al vórtice polar, permitiendo que éste se enfríe con vientos más rápidos. Esto puede tener el efecto contrario en la corriente en chorro, haciendo que mantenga el aire frío del Ártico de las regiones polares encerrado en el norte. Esto fue lo que ocurrió durante el invierno del hemisferio norte de 2020, cuando el vórtice polar fue extraordinariamente fuerte y muchas regiones experimentaron un invierno excepcionalmente cálido y suave.
Llamar vórtice polar a cualquier ráfaga de aire frío es un error. El comportamiento del vórtice polar no solo presagia un tiempo más frío, sino que también puede presagiar un tiempo mucho más cálido. La mayor parte del tiempo el vórtice polar tiene poca influencia en el tiempo invernal, ya que fluye con normalidad, a kilómetros de la superficie. Pero la previsión y el seguimiento de las grandes perturbaciones del vórtice polar nos permiten anticipar la cadena de acontecimientos que pueden dejar metros de nieve y un tiempo gélido en la puerta de la casa.
Por Zachary Lawrence, científico investigador de la Universidad de Colorado Boulder, y Amy Butler, científica investigadora de Procesos Químicos y Climáticos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.
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