Estudio a corto y largo plazo de tormentas extremas El seguimiento y la predicción de eventos atmosféricos extremos (por ejemplo, ciclones tropicales y erupciones volcánicas) siguen siendo un reto importante debido, principalmente, a la falta de mediciones in situ durante el desarrollo de estos fenómenos climatológicos destructivos. Investigadores de un proyecto financiado con fondos comunitarios han combinado datos de campo con observaciones satelitales para hacer frente a esta limitación. Cambio climático y medio ambiente © Shutterstock Muchos aspectos de los sistemas convectivos profundos y de las nubes de cenizas de las erupciones volcánicas están escasamente representados en los modelos climáticos globales actuales. Mediante el análisis estadístico de observaciones satelitales y la obtención de resultados descriptivos a partir de estos datos, los investigadores de CONSYDER (Convective systems detection and analysis using radio occultations) pusieron de manifiesto la limitaciones de este tipo de observaciones para mejorar las representaciones teóricas. Los investigadores emplearon observaciones de radio-ocultación derivadas de satélites del sistema de posicionamiento global (GPS). Aunque los satélites GPS son empleados principalmente para la navegación, las señales enviadas desde un satélite GPS a otro son refractadas por la atmósfera. A partir de la medición del retardo de propagación asociado, el índice de refracción y el ángulo de inflexión, es posible estimar parámetros atmosféricos relevantes. El equipo de CONSYDER empleó datos obtenidos durante el período 2001–2012 por medio de esta técnica para crear un perfil atmosférico estándar desde la superficie terrestre hasta una altitud de ochenta kilómetros. Concretamente, los investigadores desarrollaron mapas en tres dimensiones de la refractividad, la presión, la temperatura y el vapor de agua junto con la frecuencia y la desviación estándar de las medidas para cada localización y altitud. Estas observaciones de radio-ocultación fueron combinadas con medidas de gran resolución y precisión de otros satélites y sensores terrestres. Esta combinación única de datos permitió detectar de forma precisa la altura del techo de nubes de eventos extremos y a analizar su estructura interna. El objetivo era obtener una mejor comprensión de la estructura de las nubes, especialmente en la troposfera superior y en la estratosfera inferior. Los resultados de CONSYDER revelaron que los ciclones tropicales deberían ser estudiados junto con la cuenca oceánica donde se desarrollan. Las cuencas del hemisferio norte y sur muestran con frecuencia diferencias en sus estructuras térmicas con tormentas alcanzando altitudes más altas en el hemisferio sur. Sin embargo, las anomalías térmicas sobre el techo de nubes de ciclones tropicales se vuelven positivas en las cuencas oceánicas del hemisferio norte. La razón de este misterioso calentamiento del techo de nubes de las tormentas tropicales aún no está clara y es el objetivo de estudios adicionales posteriores a la finalización de CONSYDER. Antes del final del proyecto, se recopiló un conjunto de datos de medidas de radio ocultación co-localizadas con ciclones tropicales. Dado que las observaciones de GPS se distribuyen uniformemente a lo largo del globo, este conjunto de datos es idóneo para el estudio de eventos extremos incluso en áreas remotas. Asimismo, los investigadores de CONSYDER demostraron que la técnica desarrollada para la detección del techo de nubes en sistemas convectivos y ciclones tropicales también puede ser empleada para detectar y monitorizar el techo de nubes volcánicas y su estructura interna. Las nubes de cenizas volcánicas y las nubes de SO2 tienen efectos distintos en la estructura térmica de la atmósfera. Los resultados revelaron una clara firma térmica en nubes de SO2 tras la erupción del volcán Nabro y una firma de enfriamiento en la nube de cenizas emitida a la atmósfera por la erupción del volcán Puyehue. La evolución de los ciclones tropicales y las nubes volcánicas, la duración de los sistemas convectivos profundos y los parámetros ambientales asociados analizados por CONSYDER proporcionan un marco de trabajo para la comparación con las simulaciones de modelos informáticos. Además de determinar los mecanismos subyacentes, los resultados del proyecto proporcionan información útil para la parametrización de procesos convectivos en modelos climáticos globales. Palabras clave Sistemas convectivos profundos, modelos climáticos globales, CONSYDER, satélites GPS, radio ocultación, ciclones tropicales, cuenca oceánica, erupciones volcánicas, nubes volcánicas
