Los vientos destructivos que surgen de las tormentas eléctricas en el centro de Estados Unidos se están generalizando con el aumento de las temperaturas, según una nueva investigación realizada por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF).
por el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas
El nuevo estudio, publicado en Nature Climate Change , muestra que el centro de Estados Unidos experimentó un aumento de cinco veces en el área geográfica afectada por vientos dañinos en línea recta de tormentas eléctricas en los últimos 40 años. La investigación utiliza una combinación de observaciones meteorológicas, modelos informáticos de muy alta resolución y análisis de leyes físicas fundamentales para estimar los cambios en los vientos, que son tan breves y localizados que a menudo no son captados por las estaciones meteorológicas .
«Las tormentas eléctricas están provocando cada vez más estos fenómenos de viento extremos», afirmó el científico del NCAR Andreas Prein, autor del nuevo estudio. «Estas ráfagas que repentinamente pasan de no tener viento a ráfagas de 60 a 80 millas por hora pueden tener impactos muy dañinos en los edificios, las redes eléctricas e incluso la seguridad humana».
Capturar eventos a pequeña escala
Los vientos en línea recta son causados por poderosas corrientes descendentes que fluyen desde la base de las tormentas. El Servicio Meteorológico Nacional clasifica esos vientos como dañinos si superan los 50 nudos, o alrededor de 57 millas por hora. Es probable que los vientos causen daños por valor de 2.500 millones de dólares al año en Estados Unidos, según estimaciones de la industria de seguros. En 2020, un derecho particularmente poderoso (una tormenta de viento generalizada y en línea recta asociada con tormentas eléctricas que se mueven rápidamente) causó daños estimados en $ 11 mil millones en el Medio Oeste.
Los científicos llevan mucho tiempo interesados en el impacto del cambio climático en los vientos en línea recta. Sin embargo, hasta ahora las simulaciones de las condiciones climáticas realizadas con modelos informáticos han sido demasiado toscas para captar acontecimientos tan breves y de pequeña escala. Empañando aún más el panorama, las observaciones meteorológicas parecen mostrar que hay más períodos de poco o ningún viento en todo el mundo (un fenómeno conocido como calma global), aunque, paradójicamente, las velocidades máximas del viento pueden aumentar simultáneamente.
Para determinar si los vientos dañinos en línea recta se están generalizando, Prein recurrió a una simulación de modelo por computadora de alta resolución que los científicos del NCAR produjeron recientemente en colaboración con el Servicio Geológico de Estados Unidos. La simulación avanzada se llama CONUS404 porque simula las condiciones climáticas e hidrológicas con una resolución de 4 kilómetros (2,5 millas) a lo largo de los Estados Unidos continentales, o CONUS, durante los últimos 40 años.
Prein se centró en las condiciones del verano en el centro de Estados Unidos, un punto crítico mundial para los vientos en línea recta. El modelado de alta resolución le permitió obtener una imagen mucho más detallada de los vientos que basándose en escasas observaciones atmosféricas, y ampliar su análisis de 95 estaciones meteorológicas a 109.387 puntos en la simulación. La simulación mostró que la superficie afectada por vientos en línea recta ha aumentado aproximadamente 4,8 veces en los últimos 40 años.
Prein verificó la precisión de la simulación comparándola con mediciones de vientos seleccionados en el pasado, como el derecho de 2020. Su análisis mostró que las simulaciones de CONUS404 capturaban de manera confiable vientos en línea recta, a diferencia de simulaciones anteriores, más burdas, que no lograron capturar muchos de estos eventos.
Esto dejó la cuestión de si el cambio climático podría ser responsable del aumento de los vientos. Prein abordó esta cuestión analizando la termodinámica de los vientos en línea recta y cómo los eventos de viento reales , como el derecho de 2020, se habrían visto afectados por diferentes condiciones atmosféricas basadas en principios físicos de primer orden.
Los vientos en línea recta se producen cuando la lluvia y el granizo a gran altura se evaporan y enfrían el aire ambiental, que luego cae en picado y, en la superficie, genera vientos intensos que se precipitan hacia afuera. Al estudiar este proceso, los cálculos de Prein mostraron que el cambio climático probablemente esté alterando el panorama al aumentar la diferencia de temperatura entre el aire frío de las corrientes descendentes y el aire cálido circundante. Esta mayor diferencia de temperatura permite que el aire frío descienda aún más rápido, lo que aumenta la probabilidad de que una tormenta genere vientos dañinos.
«Como muestran estos hallazgos, es crucial incorporar el riesgo creciente de los vientos en línea recta al planificar los impactos del cambio climático para que podamos garantizar la resiliencia futura de la infraestructura ante este peligro frecuentemente ignorado», dijo Prein.
Más información: Andreas F. Prein et al., Los vientos en línea recta de las tormentas eléctricas se intensifican con el cambio climático, Nature Climate Change (2023). DOI: 10.1038/s41558-023-01852-9
