1. Caracterización de la Circulación General de la Atmósfera (CGA)

La Presión Atmosférica (PA) y el Viento son los elementos climáticos más fluctuantes en el tiempo y en el espacio. No obstante, a escala planetaria muestran una cierta regularidad u orden, lo que se conoce como Circulación General de la Atmósfera (CGA).

1.1. Caracterización de la CGA

Existen dos teorías principales que explican la CGA:

1.1.1. Esquema Térmico (Teoría de la Chimenea Ecuatorial)

Propuesta por Hadley en 1686, esta teoría se basa en el desigual calentamiento entre las zonas ecuatoriales y las polares. Plantea una única célula de circulación, con viento en superficie de los Polos al Ecuador, bajas presiones ecuatoriales (ascendencias) y altas presiones polares (subsidencias).

1.1.2. Esquema Dinámico-térmico

Esta teoría considera el desigual calentamiento terrestre junto con el movimiento de rotación de la Tierra, lo que genera la aparición en la tropopausa de las Corrientes en Chorro.

Si consideramos la Corriente en Chorro Polar (CCP) y suponemos un comportamiento ± rectilíneo de oeste a este, de intensidad ± constante y a unos 45° de latitud, el arrastre mecánico del aire próximo a ella origina:

1. A su izquierda, a unos 60° de latitud, infinitos puntos con giro antihorario, formando una línea de bajas presiones.
2. A su derecha, a unos 30° de latitud, infinitos puntos con giro horario, formando una línea de altas presiones.

La consecuencia es la aparición de tres células de circulación del viento (Hadley, Ferrel y Polar), con sus cinturones de PA y vientos en superficie asociados (figura 6.1). Este esquema representa y justifica de forma simple a gran escala los principales sistemas de vientos observados en superficie, núcleos de altas y bajas presiones (cinturones de PA o centros de acción) y Ascendencias / Subsidencias principales a escala planetaria.

1.2. Perturbación atmosférica (PtA)

También conocida como centro de acción. Se clasifican en:

1. PtA Dinámicas.
2. PtA Térmicas.

2. Perturbaciones Atmosféricas Dinámicas

2.1. En superficie

2.1.1. Alta Presión Dinámica o Anticiclón Dinámico

Se genera por el reforzamiento del giro horario del aire en algún punto de la línea de altas presiones, provocando subsidencias y divergencia en superficie. Sus características se detallan en la tabla 6.1.

2.1.2. Depresión Frontal o Borrasca Extratropical

Se genera por el reforzamiento del giro antihorario del aire en algún punto de la línea de bajas presiones, provocando ascendencias y convergencia en superficie. Está asociada al Frente Polar (figura 6.2), que se compone de un Frente Cálido y un Frente Frío. La oclusión ocurre cuando el Frente Frío, al desplazarse más rápido, alcanza al Frente Cálido. Las borrascas extratropicales aparecen en grupos de 3 o 4, cada una al suroeste de la que la precede y de intensidad decreciente, formando una familia de borrascas.

El Esquema zonal de Circulación General de la Atmósfera (figura 6.3) representa la posición más frecuente de las PtA Dinámicas. El componente del viento dominante varía según la estación:

• Invierno: De 0º (Ecuador) a 8º: calmas ecuatoriales; de 8º a 30º: vientos anticiclónicos del Este (alisios); de 30º a 60º: vientos, ciclónicos y anticiclónicos, del Oeste (salvo en latitudes superiores a los centros de las Depresiones Frontales, que son del Este); de 60º a 82º: vientos ciclónicos del Este; de 82º a 90º (Polo): calmas polares.
• Verano: El mayor calentamiento estival del Hemisferio Norte provoca una elevación de unos 10º de latitud en la trayectoria de la CCP, desplazando todo el esquema 10º hacia el Norte. Esto implica una variación cíclica anual de la componente principal del viento en latitudes entre 30º y 40º (en invierno del Oeste, en verano del Este).

2.2. En altura (figura 6.4)

2.2.1. Anticiclón de Bloqueo

Se genera por el estrangulamiento de la CCP, con giro horario del aire. Se localiza a nivel de la Tropopausa, en latitudes superiores a la posición media de la CCP. Apenas se desplazan. No tienen trascendencia directa patente en superficie, pero en altura bloquean el paso de la CCP, provocando su bifurcación o desplazamiento en latitud, lo que a su vez desplaza las PtA dinámicas superficiales. Su incidencia sobre España es indirecta, por el desplazamiento de las PtA dinámicas en superficie.

2.2.2. Gota de aire frío

Se genera por el estrangulamiento de la CCP, con giro antihorario del aire. Se localiza a nivel de la Tropopausa, en latitudes inferiores a la CCP. Apenas se desplazan. En superficie, provocan la caída del aire por gravedad (aire frío, más pesado), elevando bruscamente el aire superficial y generando nubosidad de desarrollo vertical, con precipitaciones intensas de corta duración. Su incidencia sobre España es frecuente en otoño y primavera.

3. Perturbaciones Atmosféricas Térmicas

3.1. De moderada o baja intensidad de viento

3.1.1. Altas Presiones Térmicas

Se generan por el enfriamiento del aire próximo al suelo, provocando subsidencias y divergencia en superficie. Sus características se detallan en la tabla 6.2.

3.1.2. Bajas Presiones Térmicas en latitudes extratropicales

Se generan por el calentamiento del aire próximo al suelo en latitudes extratropicales, formando ciclones de velocidad moderada debido a la elevada latitud. Provocan ascendencias y convergencia en superficie.

3.2. De elevada intensidad de viento

3.2.1. Formaciones ciclónicas intertropicales

Se generan por el calentamiento del aire próximo al suelo en latitudes intertropicales, formando ciclones con fuerte velocidad de viento debido a los bajos valores de latitud.

Se clasifican en función de la velocidad del viento:

• Depresión tropical: V < 60 km/h.
• Tormenta tropical: V = 60-120 km/h.
• Ciclón tropical (huracanes en los océanos Atlántico y Pacífico oriental, tifones en el océano Pacífico occidental, ciclones en el océano Índico, bagüíos en Filipinas, willy-willies en Australia): V > 120 km/h.

Las condiciones específicas de formación de un Ciclón son:

1. Calentamiento puntual e intenso (surgencias de agua marina muy caliente).
2. Áreas de baja latitud.
3. Áreas oceánicas (escaso rozamiento).
4. Aire frío y húmedo en superficie.

Desaparecen al entrar en superficies continentales (cesa el proceso de autoalimentación interna) o al elevarse en latitud (disminuye la velocidad de viento).

Su localización más próxima a España es el flanco sudeste del Anticiclón Dinámico, sobre el Océano Atlántico (15-20° de latitud). Se desplazan arrastrados por la divergencia del Anticiclón Dinámico. En superficie, provocan vientos y precipitaciones especialmente intensos. Su incidencia sobre España es nula, excepto cuando se transforman en Borrascas Extratropicales.

4. Interacciones océano-atmósfera

El desigual calentamiento de la superficie terrestre (mayor en la zona intertropical que en la polar), junto con el movimiento de rotación de la Tierra (fuerza de Coriolis), lleva a la formación y evolución de la CCP, principal responsable de la Circulación Latitudinal (del Ecuador a los Polos) de la Atmósfera. Esta queda representada con bastante fidelidad por el esquema zonal, en el que las PtA Dinámicas tienen un papel protagonista.

Sobre este patrón espacial, la presencia de superficies continentales y oceánicas introduce modificaciones que pueden tener un carácter de cierta regularidad (PtA Térmicas extratropicales) o mostrar un patrón espacio-temporal de aparición errático o circunstancial (formaciones ciclónicas intertropicales).

En los últimos años, se ha descubierto que también juegan un papel modificador trascendente de la circulación atmosférica las conocidas como oscilaciones, comportamientos especiales de centros de acción (Altas y Bajas Presiones) que aparecen como consecuencia de las interacciones océano-atmósfera (transferencias energéticas del agua en superficie al aire en puntos de un mismo océano). Las principales oscilaciones son:

• Atlántico Norte (North Atlantic Oscillation -NAO-). Centros de acción: Islandia (bajas presiones) e Islas Azores (altas presiones).
• Pacífico Norte (North Pacific Oscillation -NPO-). Centros de acción: Islas Aleutianas (bajas presiones) e Islas Hawái (altas presiones).
• Oscilación Sur (Southern Oscillation -SO-). Centros de acción: Indonesia (bajas presiones) e Islas Tahitianas (altas presiones).

Parece ser que, por su extensión superficial, la Oscilación Sur juega un destacado papel en la circulación atmosférica. El desigual calentamiento del agua en el Océano Pacífico ecuatorial lleva a variaciones periódicas de la presión atmosférica sobre el mar, generando una célula de circulación de aire longitudinal llamada Célula del Pacífico o Célula de Walker. Esta situación normal conlleva precipitaciones en el Pacífico Occidental (archipiélago indonesio) y ausencia de precipitaciones en el Pacífico Oriental (costa peruana), donde afloran aguas frías.

Este comportamiento energético normal del Océano Pacífico Ecuatorial se ve alterado en ciertos años, con la aparición del fenómeno conocido como El Niño Southern Oscillation (ENSO), que presenta dos situaciones claramente diferenciadas:

4.1. Situación de Niño

Se caracteriza por un incremento anormal de la temperatura del agua en el Pacífico Oriental, modificando la célula de Walker: Altas presiones en el Pacífico Occidental (ausencia de precipitaciones) y Bajas Presiones en el Pacífico Oriental (precipitaciones abundantes). Esta alteración tiene trascendencia en la Circulación Atmosférica a escala planetaria, modificando en localizaciones alejadas el patrón de precipitaciones y el régimen normal de vientos.

4.2. Situación de Niña

Se caracteriza por un descenso inusual de la temperatura del agua en el Pacífico Oriental, reforzando la célula de circulación de Walker y sus efectos.

En cualquiera de las dos situaciones del fenómeno ENSO, la alteración del sistema global océano-atmósfera que conlleva genera cambios a escala planetaria, tanto en la configuración superficial de la Presión Atmosférica como en el comportamiento de las corrientes marinas, provocando reajustes en la redistribución de energía y agua, con modificaciones del sistema climático aún no bien conocidas.

Etiquetas: Anticiclón, CGA, Circulación General de la Atmósfera, Dinámicas, Perturbaciones Atmosféricas, térmicas