8.4: Huracanes

Los ejemplos más dramáticos de sistemas de baja presión que conducen a tormentas y lluvia son huracanes, ciclones y tifones. Los tres términos describen los mismos procesos atmosféricos y los mismos tipos de tormentas; es solo que se usa terminología diferente en diferentes partes del mundo. En el Atlántico y el Pacífico Nordeste, las tormentas se llaman huracanes, en los océanos Índico y Pacífico Sur se les conoce como ciclones, y se les llama tifones en el Pacífico Noroeste.

Los huracanes comienzan cuando se forman sistemas de baja presión sobre aguas cálidas y tropicales. Solo se forman en regiones tropicales porque necesitan el calor del agua caliente para alimentar la tormenta. El aire cálido y húmedo se eleva, se enfría y se condensa, formando lluvia, y la condensación libera más calor latente a la atmósfera. Este calor hace que aún más aire suba y se condense, alimentando aún más la tormenta.

A medida que el aire se eleva hacia el centro de la tormenta, entra más aire tropical cálido para reemplazarlo, provocando vientos muy fuertes. Pero el aire no se mueve directamente hacia el centro de la tormenta. Debido al gran tamaño de los huracanes, el aire que corre hacia el centro será desviado por el Efecto Coriolis, provocando que toda la tormenta rote. En el hemisferio norte esa desviación está a la derecha, provocando que los huracanes del hemisferio norte giren en sentido antihorario. En el hemisferio sur, los vientos son desviados hacia la izquierda, lo que lleva a una rotación en el sentido de las agujas del reloj (Figura\(\PageIndex{1}\)).

Figura\(\PageIndex{1}\) Los huracanes en el hemisferio norte rotan en sentido antihorario (izquierda, Huracán Daniel, 2006), ya que el aire se precipita hacia el centro y es desviado a la derecha por el Efecto Coriolis. En el hemisferio sur, los huracanes rotan en el sentido de las agujas del reloj ya que la desviación de Coriolis está a la izquierda (derecha, Cyclone Yasi, 2011) (Modificado por PW; Daniel image by NASA image by NASA image courtesy Jeff Schmaltz, MODIS Land Rapid Response Team at NASA GSFC; Yasi image by NASA; MODIS [Public domain], vía Wikimedia Commons).

Los vientos violentos característicos de los huracanes son el resultado del aire en espiral que se mueve hacia el centro de la tormenta, y una vez que sus vientos superan las 74 mph la tormenta se convierte oficialmente en huracán. En el centro mismo del huracán, la presión es tan baja que el aire fresco y seco de la atmósfera superior es aspirado hacia abajo, conduciendo a una región central de cielos tranquilos y despejados; el ojo del huracán (Figura\(\PageIndex{2}\)).

Figura Estructura\(\PageIndex{2}\) Huracanes. El aire que sube en el centro del huracán es reemplazado por aire cálido que se mueve hacia adentro, y el Efecto Coriolis desvía los vientos, haciendo que la tormenta rote. En el ojo, la extrema baja presión hace que el aire fresco y seco se hunda, creando condiciones tranquilas y claras dentro del ojo (By Kelvinsong (Obra propia) [CC BY 3.0], vía Wikimedia Commons).

Los huracanes en el Atlántico Norte se forman como tormentas tropicales sobre las aguas cálidas de la costa africana, y son movidos de este a oeste por los vientos alisios (Figura\(\PageIndex{3}\)). A medida que las tormentas se mueven hacia el oeste sobre el océano tropical, su energía aumenta hasta alcanzar el estado de huracán. Al acercarse al Caribe, el Efecto Coriolis desvía su camino hacia la derecha, provocando que se muevan hacia el norte (Figura\(\PageIndex{3}\)). Eventualmente, los huracanes podrían tocar tierra, causando daños extensos a las zonas costeras a través de los fuertes vientos, la lluvia y las inundaciones. Sin embargo, los huracanes a menudo mueren poco después de llegar a tierra. Cuando una tormenta se mueve sobre tierra, queda aislada del cálido y húmedo aire oceánico que la ha sostenido. Sin esa fuente de combustible, la tormenta pierde energía y comienza a disiparse.

Figura\(\PageIndex{3}\) Rastros de huracanes en el Atlántico Norte de 1980-2005. Los huracanes comienzan cerca de la costa de África y son soplados hacia el oeste por los vientos alisios. La desviación de Coriolis hace que tomen un camino hacia el norte a medida que se acercan al Caribe (By Nilfanion [Public domain], vía Wikimedia Commons).

Un patrón similar ocurre en el Pacífico y en el hemisferio sur. Los vientos alisios mueven las tormentas de este a oeste, y son desviadas a medida que se acercan a las costas; a la derecha en el hemisferio norte y a la izquierda en el hemisferio sur (Figura\(\PageIndex{4}\)).

Figura Trayectorias\(\PageIndex{4}\) globales de huracán/ciclón 1985-2005. Los huracanes se mueven hacia el oeste a través de los vientos alisios, y sus caminos son desviados lejos del ecuador en ambos hemisferios a medida que se acercan a los continentes (Imagen de fondo: NASA esta versión: Nilfanion [Dominio público], vía Wikimedia Commons).

Si bien los vientos muy fuertes y la intensa lluvia de huracanes pueden causar daños importantes, en muchos casos es la marejada ciclónica la que más muerte y destrucción provoca. La marejada ciclónica es una “colina” de agua que se forma en la superficie del océano por debajo de un huracán. La oleada es el resultado de dos procesos; se produce un pequeño cerro debido a la extrema baja presión en el ojo de un huracán, que arrastra el agua hacia arriba hacia el ojo, creando una oleada de presión. Una oleada mayor es producida por los vientos que soplan y amontonan el agua en la dirección en que viaja la tormenta (Figura\(\PageIndex{5}\)). A medida que el huracán toca tierra, el efecto de la marejada ciclónica equivale a una subida muy grande y repentina del nivel del mar a medida que la marejada se mueve sobre la tierra, provocando extensas inundaciones.

Figura Las\(\PageIndex{5}\) marejadas de tormenta son creadas por los huracanes y se mueven con la tormenta, provocando un rápido aumento del nivel del mar cuando llegan a la orilla. Las oleadas de presión se deben a la baja presión dentro del ojo del huracán, las oleadas impulsadas por el viento son producto de los fuertes vientos que acumulan agua (By Howcheng. Gráfico original de Robert Simmon, NASA GSFC. [Dominio público], vía Wikimedia Commons).

En 1970 el Ciclón Bhola azotó Bangladesh con una marejada ciclónica de 40 pies, lo que provocó la muerte de unas 500 mil personas, el huracán más mortífero de la historia. La costa este de Estados Unidos fue golpeada por el huracán de Nueva Inglaterra de 1938, que tuvo una marejada ciclónica de 16 pies y dejó casi 700 personas muertas.

Prevención de daños por marejadas

En respuesta a las tragedias relacionadas con huracanes como las enumeradas anteriormente, es posible que las ciudades hayan construido barreras contra huracanes diseñadas para reducir las inundaciones y los daños asociados con las marejadas ciclónicas. El centro de Providence, Rhode Island, EE.UU., fue sumergido bajo 13 pies de agua durante el gran huracán de Nueva Inglaterra de 1938, y fue inundado nuevamente después del huracán Carol en 1954. En la década de 1960 se construyó la barrera de huracanes Fox Point en la desembocadura del río Providence. Consiste en un muro alto con tres “puertas” que se dejan abiertas en condiciones normales, pero que se pueden cerrar durante un huracán para evitar que una marejada ciclónica de hasta 20.5 pies inunde la ciudad (Figura\(\PageIndex{6}\), izquierda). Un concepto relacionado se ve en la barrera de marejada ciclónica en el río Hollandse IJssel en los Países Bajos, donde se baja la barrera para evitar inundaciones (Figura\(\PageIndex{6}\), derecha).

Figura\(\PageIndex{6}\) La barrera de huracanes Fox Point en Providence, RI, Estados Unidos (izquierda) y la barrera contra sobretensiones en el río Hollandse IJssel en el sur de Holanda. (Fox Point de Marcbela (Marc N. Belanger) (Obra propia) [Dominio público], vía Wikimedia Commons; barrera holandesa de Mark Voorendt (Obra propia) [CC BY-SA 4.0], vía Wikimedia Commons).