Así se sumerge un avión caza huracanes en el ojo de la tormenta

A medida que el huracán Ian se intensificaba en su camino hacia la costa de Florida, los cazadores de huracanes estaban en el cielo haciendo algo casi inimaginable: volar por el ojo de la tormenta. Con cada pasada, los científicos a bordo de estos aviones toman medidas que los satélites no pueden y las envían a los meteorólogos del Centro Nacional de Huracanes.

Jason Dunion, meteorólogo de la Universidad de Miami , dirige el programa de campo de huracanes 2022 de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Describió la tecnología que el equipo está usando para medir el comportamiento de los huracanes en tiempo real y la experiencia a bordo de un P-3 Orion mientras atraviesa la pared del ojo de un huracán.

                     

 

¿Qué sucede a bordo de un cazador de huracanes cuando vuelas hacia una tormenta?

Básicamente, llevamos un laboratorio volador al corazón del huracán, hasta la categoría 5. Mientras volamos, procesamos datos y los enviamos a pronosticadores y modeladores climáticos.

En los P-3 , rutinariamente atravesamos el medio de la tormenta, justo en el ojo. Imagine un patrón X : seguimos atravesando la tormenta varias veces durante una misión. Estas pueden ser tormentas en desarrollo o pueden ser de categoría 5.

Mire por la ventana del avión de la pared del ojo.
                                  En el ojo del huracán Teddy en 2020. El ojo es la parte más tranquila de la tormenta, pero está                                                       rodeado por la parte más intensa: la pared del ojo. teniente comodoro Robert Mitchell/Cuerpo de la NOAA


Por lo general, volamos a una altitud de alrededor de 10,000 pies, aproximadamente una cuarta parte del camino entre la superficie del océano y la parte superior de la tormenta. Queremos atravesar la parte más dura de esta porque tratamos de medir los vientos más fuertes para el Centro de Huracanes.

Eso tiene que ser intenso. ¿Puedes describir lo que los científicos experimentan en estos vuelos?

Mi vuelo más intenso fue Dorian en 2019. La tormenta estaba cerca de las Bahamas y se estaba intensificando rápidamente hasta convertirse en una tormenta de categoría 5 muy fuerte, con vientos de alrededor de 185 mph. Se sentía como ser una pluma en el viento.

Cuando atravesábamos la pared del ojo de Dorian, todo eran cinturones de seguridad. Puede perder unos cientos de pies en un par de segundos si tiene una corriente descendente, o puede encontrar una corriente ascendente y ganar unos cientos de pies en cuestión de segundos. Es muy parecido a un paseo en montaña rusa, solo que no sabes exactamente cuándo vendrá la siguiente subida o bajada.

Vista de la Tierra y un gran huracán desde un portal en la estación espacial.
                                       Huracán Dorian visto desde la Estación Espacial Internacional. Expedición 60 de la NASA

En un momento, teníamos fuerzas G de 3 a 4 Gs. Eso es lo que experimentan los astronautas durante el lanzamiento de un cohete. También podemos obtener cero G durante unos segundos , y cualquier cosa que no esté atada se alejará flotando.

Incluso en las partes difíciles de la tormenta, los científicos como yo estamos ocupados en las computadoras trabajando en los datos. Un técnico en la parte de atrás puede haber lanzado una sonda desde el vientre del avión, y estamos verificando la calidad de los datos y enviándolos a los centros de modelado y al Centro Nacional de Huracanes.

 

¿Qué estás aprendiendo sobre los huracanes en estos vuelos?

Uno de nuestros objetivos es comprender mejor por qué las tormentas se intensifican rápidamente .

La intensificación rápida es cuando una tormenta aumenta su velocidad en 35 mph en solo un día. Eso equivale a pasar de categoría 1 a una gran tormenta de categoría 3 en un corto período de tiempo. Ida (2021), Dorian (2019) y Michael (2018) son solo algunos huracanes recientes que se intensificaron rápidamente. Cuando eso sucede cerca de la tierra, puede tomar a la gente desprevenida, y eso se vuelve peligroso rápidamente.

Dado que la intensificación rápida puede ocurrir en un lapso de tiempo muy corto, tenemos que estar con los cazadores de huracanes tomando medidas mientras se forma la tormenta.

 

Un piloto a los mandos con la tormenta vista por la ventana
            Un cazador de huracanes sobrevuela el huracán Ida en 2021. La teniente comodoro. Kevin Doremus/Cuerpo de la NOAA

Hasta ahora, la intensificación rápida es difícil de predecir . Podríamos comenzar a ver que los ingredientes se unen rápidamente: ¿Está el océano caliente a una gran profundidad? ¿El ambiente es agradable y jugoso, con mucha humedad alrededor de la tormenta? ¿Los vientos son favorables? También observamos el núcleo interno: ¿cómo se ve la estructura de la tormenta? ¿Está comenzando a consolidarse?

Los satélites pueden ofrecer a los meteorólogos una vista básica, pero debemos llevar a nuestros cazadores de huracanes a la tormenta en sí para realmente distinguirlo.

¿Cómo se ve una tormenta cuando se intensifica rápidamente?

A los huracanes les gusta mantenerse erguidos: piense en un trompo. Entonces, una cosa que buscamos es la alineación.

Una tormenta que aún no está del todo formada podría tener una circulación de nivel bajo, unos pocos kilómetros sobre el océano, que no está alineada con su circulación de nivel medio a 6 o 7 kilómetros de altura. Esa no es una tormenta muy saludable. Pero unas horas más tarde, podríamos volar de regreso a la tormenta y notar que los dos centros están más alineados. Esa es una señal de que podría intensificarse rápidamente.

También observamos la capa límite , el área justo encima del océano. Los huracanes respiran: aspiran aire a niveles bajos, el aire sube por la pared del ojo y luego sale en la parte superior de la tormenta y se aleja del centro. Por eso tenemos esas enormes corrientes ascendentes en la pared del ojo.

Por lo tanto, podríamos observar los datos de nuestro radar doppler de cola o de sonda descendente para ver cómo fluyen los vientos en la capa límite. ¿Es realmente aire húmedo el que se precipita hacia el centro de la tormenta? Si la capa límite es profunda, la tormenta también puede inhalar más.

                                                 Sección transversal de un huracán. Servicio Meteorológico Nacional

También nos fijamos en la estructura. Muchas veces, la tormenta se ve saludable en el satélite, pero entramos con el radar y la estructura está descuidada o el ojo puede estar lleno de nubes, lo que nos dice que la tormenta no está lista para intensificarse rápidamente. Pero, durante ese vuelo, podríamos comenzar a ver que la estructura cambia bastante rápido.

El aire que entra, sube y sale, la respiración, es una excelente manera de diagnosticar una tormenta. Si esa respiración parece saludable, puede ser una buena señal de una tormenta que se intensifica.

¿Qué instrumentos utiliza para medir y pronosticar el comportamiento de los huracanes?

Necesitamos instrumentos que no solo midan la atmósfera sino también el océano. Los vientos pueden dirigir una tormenta o destrozarla, pero el calor y la humedad del océano son su combustible.

Usamos sondas de descenso para medir la temperatura, la humedad, la presión y la velocidad del viento, y enviamos datos cada 15 pies aproximadamente hasta la superficie del océano. Todos esos datos van al Centro Nacional de Huracanes y a los centros de modelado para que puedan obtener una mejor representación de la atmósfera.

Un científico con traje de vuelo coloca un dispositivo en un tubo en la parte inferior del avión para dejarlo caer.
                                    Un técnico de la NOAA despliega un batitermógrafo desechable en el aire. Pablo Chang/NOAA

Un P-3 tiene un láser, un CRL, o LiDAR raman rotacional compacto , que puede medir la temperatura, la humedad y los aerosoles desde el avión hasta la superficie del océano. Puede darnos una idea de cuán jugosa es la atmósfera, y cuán propicia es para alimentar una tormenta. La CRL opera de forma continua durante toda la trayectoria de vuelo, por lo que obtiene esta hermosa cortina debajo de la aeronave que muestra la temperatura y la humedad.

Los aviones también tienen radares doppler de cola , que miden cómo soplan las gotas de humedad en el aire para determinar cómo se comporta el viento. Eso nos da una mirada en 3D del campo de viento, como una radiografía de la tormenta. No se puede obtener eso de un satélite.

También lanzamos sondas oceánicas llamadas AXBT, batitermógrafos desechables para aeronaves , antes de la tormenta. Estas sondas miden la temperatura del agua varios cientos de pies. Por lo general, una temperatura superficial de 26,5 grados Celsius (80 Fahrenheit) y superior es favorable para un huracán, pero la profundidad de ese calor también es importante.

Si tiene agua de mar cálida que quizás esté a 85 F en la superficie, pero a solo 50 pies de profundidad el agua es un poco más fría, el huracán se mezclará con esa agua fría con bastante rapidez y debilitará la tormenta. Pero el agua cálida y profunda, como la que encontramos en los remolinos del Golfo de México, proporciona energía adicional que puede alimentar una tormenta.

Mapa que muestra la trayectoria de Ida y la profundidad del calor
                                             La profundidad del calor del océano cuando el huracán Ida se dirigía a un límite de remolino
                                                               cálido el 28 de agosto de 2021.
Universidad de Miami , CC BY-ND

Este año, también estamos probando una nueva tecnología: pequeños drones que podemos lanzar desde el vientre de un P-3. Tienen una envergadura de aproximadamente 7 a 9 pies y son básicamente una estación meteorológica con alas.

Uno de estos drones arrojados al ojo podría medir los cambios de presión, lo que indica si una tormenta se está volviendo más fuerte. Si pudiéramos dejar caer un dron en la pared del ojo y ponerlo en órbita allí, podría medir dónde están los vientos más fuertes, ese es otro detalle importante para los meteorólogos. Tampoco tenemos muchas medidas en la capa límite porque no es un lugar seguro para que vuele un avión.

También apuntó a las islas de Cabo Verde frente a África por primera vez este año. ¿Qué estás buscando allí?

Las islas de Cabo Verde están en el vivero de huracanes del Atlántico. Las plántulas de los huracanes provienen de África, y estamos tratando de determinar los puntos de inflexión para que estas perturbaciones se conviertan en tormentas.

Más de la mitad de las tormentas con nombre que recibimos en el Atlántico provienen de este vivero, incluido aproximadamente el 80 % de los principales huracanes , por lo que es importante, aunque las perturbaciones se produzcan entre siete y diez días antes de que se forme un huracán.

El avión en una pista al amanecer.
                                  El P-3 Orion de la NOAA, apodado ‘Kermit’, se prepara para despegar. Teniente comandante                                                                                                                  Rannenberg/Cuerpo de la NOAA

En África, se desarrollan muchas tormentas eléctricas a lo largo de la frontera sur del desierto del Sahara con la región más fresca y húmeda del Sahel en el verano. La diferencia de temperatura puede causar que se desarrollen ondas en la atmósfera que llamamos ondas tropicales. Algunas de esas ondas tropicales son las precursoras de los huracanes. Sin embargo, la capa de aire del Sahara (enormes tormentas de polvo que salen de África cada tres o cinco días aproximadamente) puede suprimir un huracán . Estas tormentas alcanzan su punto máximo desde junio hasta mediados de agosto. Después de eso, las perturbaciones tropicales tienen más posibilidades de llegar al Caribe.

En algún momento no muy lejano en el futuro, el Centro Nacional de Huracanes tendrá que hacer un pronóstico de siete días, en lugar de solo cinco días. Estamos averiguando cómo mejorar ese pronóstico temprano.

Fuente: The Conservation

Meteorólogo investigador, Universidad de Miami.

 

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