7.2: Investigación

Actividad A — Flujo monzónico

Un monzón es un ciclo estacional de precipitaciones intensas seguido de un período prolongado de clima seco y caluroso. El sudeste asiático es uno de los lugares del planeta donde este ciclo es el más dramático. Los países de esta zona, siendo la India un excelente ejemplo, reciben casi el 90% de sus precipitaciones anuales entre mediados de junio y finales de septiembre. En contraste, el invierno y la primavera a menudo se caracterizan por un clima claro, a veces frío. El objetivo de esta actividad es comprender cómo es posible este ciclo y qué tiene que ver con las interacciones atmósfera/océano.

Lanza la Tierra escribiendo la dirección < https://earth.nullschool.net/ > en tu navegador. Una vez que lo hayas hecho, gira el globo hasta que veas la India y el sudeste asiático. Después haga clic en la etiqueta “tierra” en la esquina inferior izquierda de la pantalla. Esto abrirá un panel que controla el tipo de información que se muestra en el globo. Desde el controlador seleccione TPW (Total Precipitable Water) en el menú “Superposición” y luego haga clic en el símbolo del calendario en el menú “Control” (ver Figura 7.2.1). Del calendario seleccione julio 1, 2018 — Asegúrese de hacer clic en “Aplicar” en la parte inferior del calendario para mostrar el TPW y la dirección del viento para esta fecha.

Figura\(\PageIndex{1}\): Panel de control de pantalla con las selecciones iniciales resaltadas.

Figura\(PageIndex{2}\): View of the eastern hemisphere centered on India. The colors represent precipitation areas in blue are wet (high precipitation) while areas in brown are dry (low precipitation).

Preguntas para investigar

1. ¿Cuál es la velocidad del viento, la dirección del viento y la precipitación sobre el centro y sobre el extremo sur de la India?
2. ¿Cuál es la velocidad del viento, la dirección del viento y la precipitación sobre estos mismos dos lugares el 31 de diciembre de 2018? Para averiguarlo necesitarás reabrir el calendario y configurarlo para esta fecha. Recuerda dar click en “Aplicar” para mostrar viento y TPW para este tiempo.
3. ¿Cómo cambia el viento y la precipitación sobre estos dos lugares de julio a diciembre?
4. El siguiente párrafo describe un evento común que puede ayudarte a entender cómo funcionan los monzones. Utilizando la información de este párrafo, dibuje un diagrama que muestre la temperatura relativa de la tierra y el agua, la dirección del viento, y determine si ésta correspondería a la estación lluviosa o seca de un monzón.

Brisa tierra-mar

Si cada uno ha pasado algún tiempo en una costa, probablemente haya experimentado una brisa tierra-mar. También te habrás dado cuenta de que la brisa cambia de dirección con la hora del día. Esto se debe a que durante el día la tierra se vuelve más cálida que el océano. Como consecuencia, el aire sobre la tierra se calienta, se vuelve menos denso y se eleva. Esto entonces, tira de aire del océano. Por la noche, la tierra se enfría más que el océano circundante, con aire sobre la tierra hundiéndose y desembocando en el océano, donde el aire se eleva. En muchos aspectos, esto es similar al aire que sube sobre la India durante el verano.

Actividad B — Ciclón tropical y huracanes

Los ciclones tropicales son tormentas que se originan en los océanos tropicales por encima pero no en el ecuador. Los huracanes son un subconjunto de estas tormentas caracterizadas por precipitaciones intensas, vientos y presiones marcadamente bajas en su centro. Las imágenes satelitales y los datos de los aviones meteorológicos nos han brindado una visión notablemente detallada y completa de la estructura y la dinámica de estos fenómenos. El principal de estos conocimientos es que la intensidad y frecuencia de estas tormentas depende del increíble calor almacenado en el agua del océano tropical. Esto ha generado preocupaciones entre los investigadores climáticos de que a medida que el sistema climático de la tierra se calienta también lo hacen los océanos tropicales, lo que significa que aún más energía está disponible para crear tormentas más grandes y frecuentes. Si bien esta idea puede parecer sencilla, las complicaciones de los intercambios atmosférico-oceánicos hacen que sea una imagen que no es tan clara. Sin embargo, la aparición de varios huracanes importantes en el hemisferio norte durante la última década tiende a apoyar el vínculo entre un calentamiento de la tierra y un aumento en la fuerza y/o frecuencia de los huracanes.

Figura\(\PageIndex{3}\): Mostrar panel de control con la herramienta de calendario resaltada.

Figura\(PageIndex{4}\): View of the Atlantic ocean centered on the northern equatorial Atlantic and the Gulf of Mexico. The area circled in red is a tropical cyclone.

En esta parte de la actividad estarás viendo varias semanas de actividad de huracanes que se llevó a cabo en septiembre de 2017. Para iniciar esta actividad, gira el globo hasta que estés mirando hacia abajo sobre el Golfo de México y el Océano Atlántico tropical. A continuación abre el controlador de pantalla y accede al calendario. Del calendario seleccione 3 de septiembre de 2017. Al hacer clic en “Aplicar” deberías obtener una pantalla que se parece a la Figura 7.2.4.

Comenzará con el huracán ubicado en medio del Océano Atlántico para investigar la estructura general y dinámica de los Huracanes.

Preguntas para investigar

1. ¿Cuál es la dirección del flujo de aire en relación con el centro de la tormenta?
2. ¿Cómo cambia la velocidad y dirección del viento a medida que te mueves desde el centro de la tormenta hacia afuera? Para atender esta pregunta, comience en el centro de la tormenta y seleccione cinco puntos que van del centro a un punto 5° del centro de la tormenta. Haga clic en cada uno de esos cuatro puntos (deben estar en una línea) registrando la latitud, longitud, velocidad del viento y dirección del viento en cada punto.
3. ¿Cómo cambia la presión del aire a medida que se mueve desde el centro de la tormenta hacia afuera? Para abordar esta pregunta, abra el controlador de pantalla y seleccione “MSLP” en el menú “Superposición”. Haga clic en los mismos puntos que utilizó para las preguntas anteriores y registre la latitud, longitud y presión de aire en cada lugar.

Para continuar, abra los controladores de pantalla y busque la flecha doble junto al símbolo del calendario. Al hacer clic en esto se adelantará la pantalla 1 día. Usando este control busca lo siguiente.

Preguntas para investigar

4. ¿Cuándo y dónde toca tierra por primera vez el huracán?
5. ¿Cuándo y dónde toca tierra el huracán en Norteamérica?
6. Qué sucede a medida que el huracán avanza hacia el interior en Norteamérica
7. Dado que los huracanes derivan su energía de los intercambios atmosféricos/ oceánicos ¿cómo explicas lo que pasó en la pregunta 6?

Un recurso adicional útil en línea

Pistas históricas de huracanes de la NOAA < https://coast.noaa.gov/hurricanes/ >

Actividad C — Variaciones interdecadales e interanuales

Las variaciones interdecadales e interanuales son fluctuaciones a gran escala en las condiciones oceánicas y atmosféricas que producen ciclos plurianuales de cambio climático regional. Uno de los ejemplos más conocidos, ENSO o El Niño/Oscilación del Sur, implica alternar el enfriamiento y el calentamiento en lados opuestos del Océano Pacífico ecuatorial como resultado de los cambios en la presión del aire y los vientos superficiales en la atmósfera suprayacente. Debido a que estos cambios se producen sobre un área tan grande lo que sucede en el Pacífico ecuatorial afecta la temperatura estacional y las precipitaciones en gran parte del hemisferio occidental. Por ejemplo, durante una fase cálida de un ENSO (El Niño) las temperaturas enero-marzo en el noroeste de Norteamérica tienden a ser más cálidas que la media, mientras que durante la fase fría las temperaturas de ENOS (la Niña) enero-marzo en esta misma zona tienden a ser más frías que la media.

En esta parte de la actividad estarás observando las condiciones en y por encima del Océano Pacífico ecuatorial durante un año de El Niño y a la Niña para entender cómo funciona un ENSO. Para comenzar con esto abra el panel de control de la pantalla y seleccione “Océano” en el menú “Modo”, “Corrientes” en el menú “Animar” y “SSTA” en el menú “Superposición”. También seleccione “E” en el menú “Proyección” (Figura 7.2.5). La última selección cambiará la vista de un globo a un mapa plano, lo que permitirá ver todo el Océano Pacífico. Seleccionar “SSTA” significa que está mostrando una anomalía de la temperatura de la superficie del mar, lo que significa que está observando la desviación de la temperatura de la superficie del mar de un promedio a largo plazo (Figura 7.2.6).

Figura\(\PageIndex{5}\): Panel de control de pantalla con las selecciones iniciales resaltadas.

Figura\(\PageIndex{6}\): Mapa plano del mundo que muestra la anomalía de la temperatura superficial del mar (SST). Las áreas rojas son SST que son más cálidas que el promedio a largo plazo, las áreas azules son donde SST es más fría que la media

Preguntas

1. Una vez que haya configurado el mapa, vuelva a abrir el panel de control de la pantalla y haga clic en el símbolo del calendario. Usando el calendario fijó la fecha para el 30 de enero de 2018 — 2018 fue un año de La Nina. Usando este mapa contesta las siguientes preguntas.
2. ¿Qué país es el más cercano a 10°S/83°W? ¿La superficie del mar es más cálida o más fría que la media? ¿Por cuánto?
3. ¿Qué país es el más cercano a 1°N/141°E? ¿La superficie del mar es más cálida o más fría que la media? ¿Por cuánto?

Ahora seleccione el 30 de enero de 2016 — 2016 fue un año de El Niño.

Preguntas

3. ¿Qué es el SSTA a 10°S/83°W y 1°N/141°W?
4. ¿Cómo se compara la SSTA en cada lugar con la SSTA el 30 de enero de 2018?

A continuación, abra el controlador de pantalla y seleccione “Aire” en el menú “Modo”. La pantalla mostrará la velocidad y dirección del viento?

Preguntas

5. ¿Cuál es la velocidad y dirección del viento a 10°S/83°W, 0°/150°W, y 1°N/140°E?
6. ¿Cuál es la velocidad y dirección del viento en estos mismos puntos el 30 de enero de 2016?
7. A partir de lo que acabas de ver ¿cómo describirías los cambios en las condiciones oceánicas y atmosféricas que ocurren cuando cambias de un el Niño a a la Nina?