Attribution of storm track activity to instantaneous upper-level jets yields new insights into the North Pacific midwinter minimum

La atmósfera sobre las latitudes medias nunca está quieta. Es un río de aire inquieto que transporta sistemas meteorológicos de oeste a este. Dentro de este flujo, dos rasgos distintivos dictan el clima que experimentamos: la corriente en chorro y la trayectoria de tormentas. La corriente en chorro es una cinta estrecha y poderosa de viento de movimiento rápido allá en lo alto del cielo, actuando como un volante para los sistemas meteorológicos. La trayectoria de tormentas es la ruta que siguen estos sistemas, un corredor donde los sistemas de baja presión, o ciclones, nacen, crecen y viajan. Estas tormentas traen la lluvia, la nieve y el viento que dan forma a nuestras estaciones. Los científicos han sabido durante mucho tiempo que la fuerza de estas tormentas suele depender de cuánto cambie la temperatura entre el aire frío polar y el aire cálido tropical. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, más energía estará disponible para alimentar las tormentas.

Sin embargo, la naturaleza a veces desafía la lógica simple. En el Pacífico Norte, una región conocida por sus feroces tormentas invernales, algo extraño sucede. A medida que el invierno se profundiza y la diferencia de temperatura entre el norte y el sur alcanza su máximo, la corriente en chorro se vuelve más fuerte. Según todas las reglas estándar, este debería ser el momento de máxima actividad de tormentas. Sin embargo, ocurre lo contrario. Durante el corazón del invierno, la trayectoria de tormentas en realidad se debilita, alcanzando un mínimo silencioso justo cuando el motor atmosféico está funcionando a toda su potencia. Este descenso contraintuitivo ha desconcertado a los investigadores durante décadas, dando lugar a muchas teorías sobre por qué la atmósfera parece apagar su propio motor más energético.

Un nuevo estudio realizado por Satoru Okajima y Thomas Spengler ofrece una nueva perspectiva sobre este misterio al cambiar la forma en que vemos la propia corriente en chorro. En lugar de tratar la corriente en choro como una única media constante que existe durante todo el invierno, los investigadores examinaron la corriente momento a momento. Descubrieron que lo que vemos como una sola corriente en chorro fusionada es en realidad un promedio estadístico de dos tipos muy diferentes de cintas de viento que aparecen en momentos distintos. Un tipo es la corriente subtropical, que se sitúa más cerca del ecuador y es impulsada por el borde de la circulación del aire tropical. El otro es la corriente del frente polar, que se sitúa más al norte y es impulsada directamente por el choque de masas de aire frío y cálido.

Los investigadores utilizaron análisis computacionales avanzados para filtrar décadas de datos meteorológicos, identificando exactamente cuándo y dónde estaba presente cada uno de estos dos tipos de corrientes. Descubrieron que en el Pacífico Norte, durante mediados de invierno, la corriente subtropical es la protagonista dominante, apareciendo con mucha más frecuencia que su contraparte polar. Esta presencia frecuente de la corriente subtropical crea la apariencia de una única y fuerte corriente en chorro fusionada cuando se observa como un promedio a largo plazo. Sin embargo, la corriente subtropical se comporta de manera diferente a la corriente polar. Aunque es increíblemente rápida y se sitúa sobre una región con fuertes contrastes de temperatura, es sorprendentemente ineficiente generando tormentas. El estudio muestra que, aunque la corriente subtropical crea un viento de fondo poderoso, esto no se traduce en sistemas de tormenta grandes y energéticos.

En contraste, cuando la corriente del frente polar aparece, es mucho mejor alimentando tormentas, pero es mucho menos común en el Pacífico Norte durante la parte más profunda del invierno. Los investigadores también observaron que cuando la corriente del frente polar aparece en pleno invierno, tiende a ser más estrecha y estar más apretadamente enrollada que en otras épocas del año. Esta compresión realmente suprime aún más el crecimiento de las tormentas. La combinación de estos factores explica el mínimo de mediados de invierno. El periodo de calma no es causado por una falta de energía o un fallo de la atmósfera para reaccionar ante las diferencias de temperatura. En cambio, es el resultado de que la atmósfera pase la mayor parte del tiempo en un estado —la dominancia de la corriente subtropical— que es simplemente malo para convertir la energía disponible en actividad de tormentas.

Este hallazgo desafía la visión sostenida durante mucho tiempo de que la corriente en chorro es una entidad uniforme que simplemente se fortalece o se debilita. El estudio sugiere que el "mínimo de mediados de invierno" es un reflección de un cambio estacional en el tipo de corriente en chorro que domina la región. En el Atlántico Norte, la historia es distinta; allí, la corriente del frente polar sigue siendo la fuerza dominante durante todo el invierno, razón por la cual la actividad de tormentas allí alcanza su punto máximo cuando la estación es más fría. El Pacífico Norte, sin embargo, está gobernado por un ritmo diferente. Los investigadores concluyen que, para comprender verdaderamente cómo se comportan las tormentas, los científicos deben mirar más allá de las condiciones promedio y prestar mucha atención a los estados específicos e instantáneos del viento. Al reconocer que la corriente en chorro es un mosaico cambiante de diferentes tipos, en lugar de una característica única y fija, obtenemos una imagen más clara de por qué las tormentas del Pacífico Norte toman un descanso en pleno invierno.