¿Qué es el Vórtice Polar y la Oscilación del Ártico?

Buenas lectores. Parece que hace siglos que no escribo una entrada en este blog. Esta vez les escribo ya que estoy viendo en los medios noticiosos muchos errores y malentendidos sobre el fenómeno que actualmente afecta los Estados Unidos, trayendo consigo temperaturas bajas sin precedente en los últimos 20 años.  A la derecha podrán apreciar las temperaturas para el 6 de enero de 2014 (izquierda), con su desviación del promedio (anomalía) a la derecha). Estamos hablando de anomalías de 10-15 °C bajo el promedio. Sin embargo, en algunas partes de la nación las temperaturas son más altas que el promedio. ¿Por qué?


Los medios noticiosos constantemente mencionan que la causa es el Vórtice Polar, pero, ¿qué es?. El Vórtice Polar es una circulación, parte del a climatología y circulación general del planeta, que constantemente existe debido a la diferencia en temperatura entre los polos y las latitudes más bajas. Nuestro planeta, al ser aproximadamente esférico (llamado un esferoide), recibe más insolación cerca del ecuador que en los polos. Como consecuencia, los polos son más fríos que la zona tropical y constantemente pierden energía, comparado con el trópico que tiene exceso de energía solar. Para compensar por éstas diferencias, la atmósfera transfiere aire tropical hacia latitudes altas y aire polar hacia latitudes bajas en la forma de frentes de frío y frentes cálidos, entre otros mecanismos. Con este mecanismo todos los inviernos países como Estados Unidos y naciones europeas reciben nevadas, lluvias y tormentas severas, como la imagen que presento abajo.

Sin embargo, esto ocurre luego que ya se haya establecido cierto equilibrio entre las temperaturas y las masas de aire del planeta, lo cuál en el campo referimos como viento termal. El viento termal básicamente dicta que habrán corrientes de fuertes vientos en las partes altas de la troposfera (la parte de la atmósfera donde vivimos). Esta corriente ocurre en lugares donde el cambio de temperatura es grande. Abajo presento una imagen del concepto de viento termal.

Los vientos que ocurren debido a este balance rodean al Ártico y a Antártica y los conocemos como vórtices polares. Son tan esenciales para la circulación atmosférica y la meteorología como los vientos alisios son en las latitudes bajas. Adicionalmente, debido a que son parte del balance termal, éstas corrientes son más fuertes durante los inviernos, cuando el contraste de temperatura entre las latitudes altas y las latitudes tropicales son mayores. Adicionalmente, funcionan como paredes de una piscina, donde el agua de la piscina, en este caso, es el aire más frío del planeta.  Abajo les enseño una imagen demostrando  los respectivos vórtices en los dos hemisferios, norte y sur, durante los meses de diciembre a febrero.

Esta circulación, a pesar de ser parte permanente de la circulación atmosférica, exhibe fluctuaciones semanales debido a interacciones con diferentes fenómenos atmosféricos. Estos agentes que causan disturbios pueden provenir de las mismas latitudes altas, la zona tropical, o la estratosfera.

En particular, cambios drásticos en las temperaturas de las zonas polares tienen un papel importantes en fluctuaciones de éstos vórtices. Cuando la zona polar se enfría más de lo normal, el vórtice responde  intensificándose y desplazándose a latitudes más altas. Cuando el ártico se calienta, sin embargo, la circulación responde debilitándose y desplazándose a latitudes más bajas.  A estas dos caras de la moneda la conocemos como la oscilación del Ártico (o la oscilación Antártica para el vórtice del hemisferio sur).


Un detalle muy importante está en la fase caliente de la oscilación del Ártico (conocida como la fase negativa). Al desplazarse al sur y debilitarse, el vórtice polar oscila más y suele traer más instabilidades. En ocasiones, formará vaguadas profundas que traerá aires fríos a lugares como Estados Unidos y Europa. Esto ocurre todos los inviernos y es parte de la vida cotidiana de estos países. Sin embargo, en ocasiones raras, la magnitud de esta vaguada es immensa y la anomalía tan grande, que podrá traer consigo lo peor del Ártico a lugares tan cercano al trópico como Florida.

Abajo demuestro el caso que se encontró Estados Unidos recientemente con un mapa geopotencial (análogo a un mapa de presión). Noten la fuerte vaguada cerca del centro de Estados Unidos y su extensión (cambio drástico de colores). Definitivamente un evento excepcional, pero definitivamente no es ninguna tormenta como la imagen que mostré anteriormente. Es simplemente parte de nuestra circulación planetaria que constantemente ondula de maneras complejas.