Modelos Conceptuales de Ondas Tropicales

Las ondas de perturbación que se propagan hacia el oeste son la fuente de muchos ciclones tropicales. La mayoría de las ondas que observamos en el Atlántico y el Caribe se originan en África. Las observaciones indican que las perturbaciones en el flujo de bajo nivel hacia el este ocurre como resultado de varias circunstancias distintas.

Una manera de definir una onda tropical es como una vaguada o máxima curvatura ciclónica en los vientos alisios del este. Las ondas tropicales pueden alcanzar una amplitud máxima en la troposfera inferior o media, pueden ser un reflejo de una depresión fría en la troposfera superior, o bien la extensión hacia el ecuador de una vaguada de latitudes medias. En algunos casos también pueden ser inflexiones hacia el polo de los ciclones de niveles inferiores en las latitudes bajas, se trata básicamente de sistemas de escala sinóptica de una extensión latitudinal considerable, en el orden de 10 a 15 grados de latitud. Las ondas tropicales suelen existir apartadas de la zona de convergencia intertropical, o ZCIT, aunque pueden extenderse hasta dicha zona.

Su longitud de onda puede abarcar entre 1500 y 3000 km y por lo general se desplazan hacia el oeste a una velocidad de 5 a 10 m/s (entre 10 y 20 nudos). En la temporada pico ocurren con una frecuencia aproximada de una onda cada 3 ó 4 días. Exhiben su mayor intensidad en el nivel de 850 a 700 hPa, que es donde alcanzan su máxima amplitud, normalmente son de núcleo frío hasta alrededor de 600 hPa, con un núcleo cálido menor arriba de dicho nivel, y suelen estar inclinadas hacia el este con la altura.

A continuación se dan algunos ejemplos de modelos conceptuales para ondas tropicales:

• Modelo de ondas del este de Riehl

Es un modelo "clásico" porque fue uno de los primeros modelos que se desarrollaron para el Caribe oriental. Riehl y sus colegas usaron datos de la atmósfera superior del Caribe para seguir el movimiento de los centros isalobáricos a medida que cruzaban el Atlántico occidental y el Caribe a lo largo del verano y descubrieron que los centros isalobáricos iban acompañados de oscilaciones similares a ondas que se desplazaban hacia el oeste dentro de la corriente básica del este, en la troposfera inferior. Por eso se emplea el término onda en el nombre del modelo.Este diagrama del modelo de Riehl muestra la distribución de los vientos junto con una representación esquemática de la nubosidad. En un caso típico, el área al oeste del eje de la onda se caracteriza por subsidencia y buen tiempo, mientras al este del eje encontramos áreas de convergencia y tiempo borrascoso.

La figura anterior del modelo de Rielh destaca la capa húmeda delante de la onda, a alrededor de 1.500 m (5.000 pies). También permite ver que tras el paso de la onda la capa húmeda se vuelve mucho más profunda, extendiéndose hasta alturas de 6.000 a 7.500 m (20.000 a 25.000 pies). Observe que a medida que la onda se desplaza hacia el oeste, la capa húmeda alcanza una profundidad de 2.100 m (7.000 pies). Delante de la onda se forman cúmulos de buen tiempo, algunos cumulus congestus y altocúmulos; con el paso de la onda, se forman cumulonimbos, que producen aguaceros y chubascos fuertes.

• El modelo de la V invertida
  

Este modelo se basa en el trabajo realizado por Neil Frank en la década de 1960, que fue publicado en una monografía en 1968. Frank utilizó imágenes satelitales para estudiar la nubosidad asociada con ciertos sistemas del Atlántico en los años 60 y descubrió que la nubosidad asociada con algunos sistemas estaba organizada en bandas de acuerdo con un patrón parecido a una serie de letras V invertidas y anidadas, tal como lo describió en su modelo.

Esta representación esquemática del aspecto de una onda muestra parte de la zona de convergencia intertropical. Por lo general, estas bandas nubosas, que se componen de cúmulos y estratocúmulos, se organizan con una forma similar a una letra V invertida, pero bastante aplastada o redondeada.La cantidad de bandas o letras V varía de un caso a otro y en muchos casos, quizás la mayoría, no se detecta una "V invertida" completa, sino que se ve sólo parte de ella. Cuando el patrón está bien marcado, el eje de la onda coincide con el ápice de las "letras V" y marca el lugar donde cambia la orientación de las bandas, que tienden a alinearse en sentido paralelo o casi paralelo a los vientos de las baja troposfera o de la cortante, siendo más común ver la alineación con la cortante del viento de bajo nivel que con el flujo en algún nivel particular. La nubosidad, que persiste durante varios días, se organiza en una escala sinóptica que puede abarcar alrededor de 2.500 km² en cualquier lugar entre 5 y 25 °N.

• Modelos de Ondas Africanas

Como ya hemos visto, la mayoría de estas ondas se forman sobre África, en algún lugar entre 15 y 30 °E. Estos sistemas de escala sinóptica son similares a los que vemos en el Atlántico y en el Caribe oriental, con extensiones latitudinales de 10 a 15 grados. Por lo general no hay un vórtice de superficie asociado con ellas hasta que alcanzan la zona cerca de la costa africana, donde adquieren su máxima amplitud e intensidad. La mayoría de estos sistemas tienden a debilitarse un poco a medida que se desplazan hacia el oeste desde la costa de África, aunque pueden intensificarse después sobre el Atlántico y el Caribe y convertirse en ciclones tropicales.Los patrones nubosos asociados a estos sistemas son circulares o en bandas, y suelen exhibir poca definición sobre tierra firme y volverse reconocibles y coherentes antes de alcanzar la costa. Suelen producir lluvias muy dispersas al este de las montañas de Camerún, en cualquier lugar entre 10 y 12 °E, con un aumento en la nubosidad a medida que el sistema se intensifica.

Una de las características de este modelo es que se observa en estos sistemas la tendencia a formar dos centros ciclónicos sobre el continente africano. Uno de ellos se forma cerca de 20 °N, en la zona de confluencia entre el aire húmedo al sur y el aire seco del Sahara al norte. El segundo se localiza entre 10 y 12 °N, en el área de la máxima intensidad de nubes convectivas. Existe una fluctuación en la presión de 3 a 4 hPa con el remolino del norte en comparación con una fluctuación de menos de 1 hPa en el remolino del sur. El sistema al norte se asocia más a la depresión térmica, mientras que el sistema al sur es el que se asocia a la onda.