Investigadores de Argentina, Alemania, Francia y Estados Unidos descubrieron un fenómeno físico que permitirá mejorar el pronóstico de tormentas y tornados. De esta forma, se cuenta con nuevas herramientas para afinar la previsión meteorológica. El estudio fue publicado en la revista internacional Science y contó con la participación de Pablo Mininni, científico del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet).
El mismo será de utilidad para predecir de una mejor manera la probabilidad de tormentas y tornados. Además, permite un mayor entendimiento del clima y de los procesos que lo regulan.
Detrás de las tormentas y tornados
Desde la comunidad científica, se entiende a los fenómenos atmosféricos, como las tormentas y los tornados, como movimientos atmosféricos o vientos de 100 kilómetros (km) a 1000 km de extensión. Se desprenden de la circulación global de la atmósfera que tiene movimientos de aire que abarcan escalas de 10 mil kilómetros o más.
“Para entender mejor este fenómeno, hay que imaginarse que cuando uno revuelve el té con azúcar, genera un gran remolino en la taza, y luego ese ‘gran remolino’ genera remolinos más chiquitos que mezclan muy eficientemente el azúcar. Algo parecido ocurre en la atmósfera”, comenzó explicando Mininni, en un comunicado de divulgación. Es investigador del CONICET en el Instituto de Física Interdisciplinaria y Aplicada (INFINA, CONICET-UBA).
“Existe un mecanismo mediante el cual la circulación atmosférica en escala planetaria le entrega su energía a estructuras más chiquitas para que se formen tornados o tormentas”, agregó. Por ejemplo, un tornado, o un huracán, se ve en la imagen satelital como un remolino. “El tamaño de estos remolinos es típicamente de entre 100 km y 500 km y a veces de mayor extensión”, indicó el investigador quien es doctor en Física.
Una teoría de hace 70 años
Mininni, acompañado por colegas de Alemania, de Francia y de Estados Unidos, comprobó con su experiencia una teoría de setenta años de antigüedad. Esta afirma que, de modo inverso, pequeños y varios movimientos atmosféricos del orden de los 10 km pueden ir juntándose y generar estructuras ordenadas como tormentas, tornados y otros fenómenos que alcanzan una extensión en escalas de los 500 a 1000 km.
“En 1950 se planteó la hipótesis que postula que movimientos realmente chiquitos, de 10 kilómetros, pueden autoorganizarse para generar una estructura muy grande en la atmósfera. En este nuevo trabajo demostramos por primera vez que efectivamente ocurre esto”, aseveró el investigador del CONICET. Y detalló: “Lo pudimos comprobar a través de estudios empíricos y de simulaciones con una supercomputadora”.
En este sentido, aseguró: “A partir de nuestra investigación, ahora se sabe que los dos mecanismos de formación de tormentas, tornados y otros eventos coexisten. Es decir, se pueden generar a partir de la suma de pequeños movimientos atmosféricos o bien a partir de estructuras de grandes movimientos atmosféricos que se van desordenando”.
Un software para predecir tormentas
Cuando se produce una tormenta o un tornado, un planteo recurrente es pensar dónde se genera la energía necesaria para que aquello ocurra. “En la atmósfera hay dos fuentes de energía relacionadas con la radiación solar. Una es que el Ecuador está más caliente que los polos, y eso genera un movimiento del aire en escala planetaria. Y la otra diferencia es que el suelo está más caliente que las capas más altas de la atmósfera, porque absorbe la radiación solar”, explicó Mininni.
Les investigadores desarrollaron un software especial, utilizaron una supercomputadora y realizaron simulaciones de gran resolución espacial. Así, el equipo integrado por miembros de la Universidad de Rostock, en Alemania, de la Universidad de Lyon, en Francia, y de otras instituciones, además de Mininni, pudieron comprobar la antigua teoría.
Ahora se sabe que los movimientos atmosféricos derivados de fuentes de energía de radiación solar de tamaño característico de 10 kilómetros, pueden organizarse y generar una estructura energética que tenga un tamaño de 100 o 400 kilómetros. Así se da típicamente una tormenta.
“Esperábamos este resultado, nos tomó un año la simulación. Nos parecía muy viable el fenómeno, simulaciones más chicas nos indicaban que para los parámetros de la atmósfera terrestre este proceso de autoorganización podía ocurrir. Como el resultado respondió una pregunta de setenta años de antigüedad en la comunidad de la física atmosférica, decidimos mandar el trabajo a la revista Science y finalmente fue publicado”, afirma Mininni.
Además, el equipo internacional de investigación comparó los resultados de la simulación con datos reales. Éstos fueron registrados a partir de observaciones meteorológicas realizadas desde la década de 1980 en adelante.
La dificultad en el pronóstico del tiempo
La atmósfera es muy sensible a pequeños cambios. “Por eso, también es difícil hacer el pronóstico. Un pequeño cambio te genera dos o tres días después un cambio grande en el estado de la atmósfera. Eso hace difícil pronosticar si llueve o no llueve. Los resultados de nuestro trabajo pueden cambiar la forma en la cual se estima el error en el pronóstico y por lo tanto se puedan mejorar los cálculos”, destacó el investigador.
“Si ahora se considera, tal como mostramos en nuestro trabajo, que la información y los mecanismos por los cuales pequeños movimientos atmosféricos pueden organizarse de modo tal de generar un tornado o una tormenta, la calidad de los pronósticos podrá mejorar”, celebró el científico.