Clima de Hawái

El estado estadounidense de Hawái , que abarca las islas hawaianas , es tropical , pero presenta diversos climas según la altitud y el entorno. La isla de Hawái , por ejemplo, alberga cuatro (de un total de cinco) grupos climáticos en una superficie de tan solo 10 430 ^km² (4028 millas cuadradas ), según la clasificación climática de Köppen : tropical, árido, templado y polar. Si se tienen en cuenta también las subcategorías de Köppen , entre las que destaca el clima mediterráneo de verano frío, muy poco común , la isla de Hawái cuenta con 10 (de un total de 14) zonas climáticas. ^{[ 1 ]} Las islas reciben la mayor parte de las precipitaciones de los vientos alisios en sus flancos norte y este (lado de barlovento) como resultado de la precipitación orográfica . Las zonas costeras son más secas, especialmente los lados sur y oeste o lado de sotavento . ^{[ 2 ]} 

En general, debido al cambio climático , Hawái se está volviendo más seco y caluroso . ^{[ 3 ] [ 4 ]} Las islas hawaianas reciben la mayor parte de sus precipitaciones entre octubre y abril. Las condiciones más secas suelen prevalecer entre mayo y septiembre. Debido a las aguas más frías alrededor de Hawái , el riesgo de ciclones tropicales es bajo para el estado.

Las temperaturas a nivel del mar generalmente oscilan entre máximas de 84–88 °F (29–31 °C) durante los meses de verano y 79–83 °F (26–28 °C) durante los meses de invierno. Rara vez la temperatura sube por encima de 90 °F (32 °C) o baja por debajo de 60 °F (16 °C) ^{[ 5 ]} en elevaciones más bajas. Las temperaturas son más bajas en altitudes más altas. Durante el invierno, las nevadas son comunes en las cumbres de Mauna Kea y Mauna Loa en la isla de Hawai ʻi . En Maui , la cumbre de Haleakalā experimenta nevadas ocasionalmente , pero nunca se había observado nieve por debajo de 7500 pies (2300 m) antes de febrero de 2019, cuando se observó nieve a 6200 pies (1900 m) y cayó en elevaciones más altas en cantidades lo suficientemente grandes como para obligar al Parque Nacional Haleakalā a cerrar durante varios días. La temperatura mínima récord en Honolulu es de 52 °F (11 °C) el 20 de enero de 1969. ^{[ 6 ]}            

En general, Hawái se está volviendo más cálido, siendo el calentamiento global una posible causa. ^{[ 4 ]} Las temperaturas de 90 °F (32 °C) o más son poco comunes, con la excepción de las zonas secas de sotavento . En las zonas de sotavento, las temperaturas pueden alcanzar los 90 °F o 32-34 °C varios días al año, pero las temperaturas superiores a estas son inusuales. La temperatura más alta jamás registrada en las islas fue de 100 °F (38 °C) el 27 de abril de 1931, en Pāhala . Las aguas superficiales del océano abierto alrededor de Hawái varían desde 75 °F (24 °C) entre finales de febrero y principios de abril, hasta un máximo de 82 °F (28 °C) a finales de septiembre o principios de octubre. En Estados Unidos, solo Florida tiene temperaturas de oleaje más cálidas. ^{[ 7 ]}        

El anticiclón del Pacífico , y con él la zona de vientos alisios , se desplaza de norte a sur con los cambios en el ángulo del sol, alcanzando su posición más septentrional en verano. Esto genera vientos alisios entre mayo y septiembre, cuando predominan entre el 80 y el 95 por ciento del tiempo. De octubre a abril, el centro de los vientos alisios se desplaza al sur de Hawái ; por lo tanto, la velocidad media del viento es menor en las islas. Debido a que Hawái se encuentra en el extremo norte de los trópicos (principalmente por encima de los 20 grados de latitud), presenta estaciones secas y lluviosas poco marcadas, a diferencia de muchos climas tropicales.

Los patrones de viento en la isla son muy complejos. Si bien los vientos alisios son bastante constantes, su flujo de aire relativamente uniforme se ve distorsionado e interrumpido por montañas, colinas y valles. Por lo general, los vientos soplan ladera arriba durante el día y ladera abajo durante la noche. Las condiciones locales que producen vientos violentos ocasionales no se comprenden del todo. Estos son muy localizados, a veces alcanzan velocidades de 60 a 100 mph (100 a 160 km/h) y son más conocidos en las zonas pobladas de Kula y Lāhainā en Maui. Los vientos de Kula son fuertes vientos ladera abajo en las laderas bajas del lado oeste de Haleakalā . Estos vientos tienden a ser más fuertes entre 2000 y 4000 pies (600 y 1200 m) sobre el nivel medio del mar.    

Los vientos de Lahaina también son vientos descendentes, pero presentan algunas diferencias. Se les conoce como "vientos lehua" por el ʻōhiʻa lehua ( Metrosideros polymorpha ), cuyas flores rojas llenan el aire cuando soplan con fuerza. Se originan en los cañones al pie de las montañas occidentales de Maui, donde las laderas más empinadas se encuentran con la suave pendiente del piedemonte . Estos vientos solo se producen cada 8 a 12 años. Son extremadamente violentos, con velocidades de 80 a 100 mph (130 a 160 km/h) o más.  

Bajo condiciones de vientos alisios , suele haber una marcada discontinuidad de humedad entre los 1200 y los 2400 metros (4000 y 8000 pies ) . Por debajo de estas alturas, el aire es húmedo; por encima, es seco. Esta discontinuidad (una característica a gran escala del anticiclón del Pacífico) se debe a una inversión térmica incrustada en el aire de los vientos alisios en movimiento. La inversión tiende a suprimir el movimiento vertical del aire y, por lo tanto, restringe la formación de nubes a la zona justo debajo de la inversión. La inversión está presente entre el 50 y el 70 por ciento del tiempo; su altura fluctúa de un día a otro, pero generalmente se encuentra entre los 1500 y los 2100 metros (5000 y 7000 pies ) . En días de vientos alisios, cuando la inversión está bien definida, las nubes se desarrollan por debajo de estas alturas, con solo alguna cima de nube que atraviesa la inversión ocasionalmente.  

Estas imponentes nubes se forman en las montañas, donde el aire de los vientos alisios converge al ascender por un valle y se ve forzado a subir por encima de las montañas hasta alcanzar alturas de varios miles de pies. En días sin inversión térmica, el cielo está casi despejado (los cielos completamente despejados son extremadamente raros). En las zonas de sotavento, bien protegidas de los vientos alisios (como la costa oeste de Maui), el cielo permanece despejado entre el 30 y el 60 por ciento del tiempo.

Las zonas de barlovento tienden a estar más nubladas durante el verano, cuando los vientos alisios y las nubes asociadas son más frecuentes, mientras que las zonas de sotavento, menos afectadas por la nubosidad asociada a los vientos alisios, tienden a estar más nubladas durante el invierno, cuando los frentes de tormenta pasan con mayor frecuencia. En Maui, las zonas más nubosas se encuentran en las cumbres de las montañas y justo debajo de ellas, y a altitudes de 600 a 1200 metros (2000 a 4000 pies ) en las laderas de barlovento del Haleakalā. En estas zonas, el cielo está nublado más del 70 por ciento del tiempo. La habitual claridad del aire en las altas montañas se debe a la baja humedad del mismo.  

Hawái se diferencia de muchos lugares tropicales con estaciones húmedas y secas bien definidas , ya que la estación húmeda coincide con los meses de invierno (en lugar de los meses de verano , más típicos de otros lugares tropicales). Por ejemplo, la clasificación climática de Köppen de Honolulu es la rara subcategoría As de invierno húmedo del tipo de clima tropical húmedo y seco . ^{[ 8 ]}

En general, debido al cambio climático , Hawái se está volviendo más seco . ^{[ 3 ]} Las tormentas más importantes ocurren con mayor frecuencia entre octubre y marzo. Puede haber hasta seis o siete tormentas importantes al año. Estas tormentas traen fuertes lluvias y pueden ir acompañadas de fuertes vientos locales. Las tormentas pueden estar asociadas con el paso de un frente frío , el borde delantero de una masa de aire relativamente frío que se mueve de oeste a este o de noroeste a sureste.

La precipitación media anual varía desde 7,4 pulgadas (188 mm) en la cima de Mauna Kea ^{[ 9 ]} hasta 404,4 pulgadas (10.271 mm) en Big Bog . ^{[ 10 ]} Las laderas de barlovento tienen mayor precipitación que las tierras bajas de sotavento y las montañas altas. ^{[ 11 ]}    

En las costas expuestas al viento, son frecuentes los chubascos breves, ninguno de los cuales es lo suficientemente intenso como para producir más de 0,25 mm de lluvia. El patrón habitual de los vientos alisios genera numerosos chubascos ligeros en las tierras bajas, mientras que las lluvias torrenciales se asocian con un aumento repentino de la intensidad de los vientos alisios o con una tormenta importante. En Hāna se han registrado hasta 710 mm de lluvia en un solo período de 24 horas.    

Las tormentas severas , definidas por el Servicio Meteorológico Nacional (NWS) como tornados , granizo de 25 mm (1 pulgada) o más, y/o vientos convectivos de al menos 93 km/h (58 mph ) , ocurren, pero son relativamente poco comunes. Los remolinos de agua no tornádicos son más comunes que los tornados producidos por supercélulas , que producen tornados más fuertes y duraderos, especialmente en áreas del interior, y también producen el granizo más grande, como la tormenta de granizo de Hawái de 2012. En promedio anual, se produce aproximadamente un tornado , ya sea originado por supercélulas o por otros procesos.    

Las tormentas de Kona son características de la temporada invernal. Su nombre proviene de los vientos que soplan desde la dirección de sotavento. Las lluvias en una tormenta de Kona bien desarrollada son generalizadas y más prolongadas que en una tormenta de frente frío común. Suelen ser más intensas en un arco que se extiende desde el sur hasta el este de la tormenta, mucho antes de su centro. Las lluvias de Kona duran desde varias horas hasta varios días. Pueden ser constantes, pero las más prolongadas se ven interrumpidas por intervalos de lluvia más ligera o cielos parcialmente despejados, así como por chubascos intensos superpuestos a la lluvia continua y constante, más moderada. Puede pasar todo un invierno sin una sola tormenta de Kona bien desarrollada. Lo más frecuente es que haya una o dos al año; a veces, cuatro o cinco.

La temporada de huracanes en las islas hawaianas se extiende aproximadamente de junio a noviembre, cuando la probabilidad de huracanes y tormentas tropicales es mayor en el Pacífico Norte. Estas tormentas suelen originarse frente a la costa de México (en particular, la península de Baja California ) y se desplazan hacia el oeste o noroeste, en dirección a las islas. Al cruzar el Pacífico, tienden a perder fuerza si se dirigen hacia el norte y encuentran aguas más frías.

Los huracanes propiamente dichos son raros en Hawái , en parte debido a las aguas relativamente frías que rodean las islas, así como a condiciones atmosféricas desfavorables, como una mayor cizalladura del viento; solo cuatro han afectado a las islas en 63 años. Las tormentas tropicales son más frecuentes. Estas presentan vientos más moderados, inferiores a 119 km/h (74 mph ) . Dado que las tormentas tropicales se asemejan a las tormentas de Kona, y debido a que los primeros registros no las distinguen claramente, ha sido difícil estimar la frecuencia promedio de las tormentas tropicales. Cada uno o dos años, una tormenta tropical afecta el clima en alguna parte de las islas. A diferencia de los frentes fríos y las tormentas de Kona, los huracanes y las tormentas tropicales tienen más probabilidades de ocurrir durante la segunda mitad del año, de julio a diciembre. Se sabe que tres huracanes fuertes y destructivos tocaron tierra en las islas: una tormenta sin nombre en 1871, ^{[ 12 ]} el huracán Dot en 1959 y el huracán ʻIniki en 1992. Otro huracán, ʻIwa , causó daños significativos en 1982 , pero su centro pasó cerca y no tocó tierra directamente. La rareza de los huracanes que tocan tierra en las islas está sujeta a cambios a medida que el clima se calienta. En la era del Plioceno, donde los niveles _de CO₂ eran comparables a los que vemos hoy, las aguas alrededor de Hawái eran mucho más cálidas, lo que resultó en frecuentes impactos de huracanes en simulaciones por computadora. ^{[ 13 ]}  

Una vista satelital en color real de Hawái muestra que la mayor parte de la flora de las islas crece en los lados noreste, que dan a los vientos alisios. El cambio de textura alrededor del suroeste de las islas, más tranquilo, es el resultado de la protección que brindan las islas. ^{[ 14 ]}

La imagen superior muestra los vientos alrededor de las islas hawaianas, medidos por el instrumento Seawinds a bordo del QuikSCAT durante agosto de 1999. En la imagen, los vientos alisios soplan de derecha a izquierda. La imagen inferior muestra la corriente oceánica formada por la estela de las islas. Las flechas indican la dirección y la velocidad de la corriente, mientras que los contornos blancos muestran las temperaturas del océano. El agua cálida de la corriente genera vientos que la mantienen durante miles de millas. ^{[ 15 ]}

A pesar de ser pequeñas islas en el vasto océano Pacífico, las islas hawaianas tienen un efecto sorprendente en las corrientes oceánicas y los patrones de circulación en gran parte del Pacífico. En el hemisferio norte, los vientos alisios soplan del noreste al suroeste, desde América del Norte y del Sur hacia Asia, entre el ecuador y los 30 grados de latitud norte. Por lo general, los vientos alisios continúan su curso a través del Pacífico, a menos que algo se interponga en su camino, como una isla.

Las altas montañas de Hawái representan un obstáculo considerable para los vientos alisios. La topografía elevada bloquea el flujo de aire, dividiendo efectivamente los vientos alisios en dos. Esta división crea una zona de vientos débiles, denominada " estela de viento ", en el lado de sotavento de las islas. ^{[ 16 ]}

La teoría aerodinámica indica que el efecto de estela de viento de una isla debería disiparse en unos pocos cientos de kilómetros y no sentirse en el Pacífico occidental. Sin embargo, la estela de viento causada por las islas hawaianas se extiende 3000 km (1860 millas) , aproximadamente diez veces más larga que cualquier otra estela. Esta extensa estela evidencia la fuerte interacción entre la atmósfera y el océano, lo cual tiene importantes implicaciones para la investigación del clima global. También es fundamental para comprender las variaciones climáticas naturales, como El Niño . 

Existen varias razones por las que este fenómeno solo se ha observado en Hawái . En primer lugar, el océano reacciona lentamente a los vientos que cambian rápidamente; para ejercer fuerza sobre el océano, como los vientos alisios, los vientos deben ser constantes. En segundo lugar, la elevada orografía montañosa genera una perturbación significativa en los vientos. En tercer lugar, las islas hawaianas son extensas en sentido horizontal (este-oeste), abarcando más de cuatro grados de longitud. Es esta interacción activa entre el viento, las corrientes oceánicas y la temperatura la que crea esta estela excepcionalmente larga al oeste de Hawái .

La estela del viento genera una "contracorriente" hacia el este que transporta agua cálida a 8000 km (5000 millas) de la costa asiática. Esta agua cálida provoca nuevos cambios en el viento, lo que permite que el efecto isla se extienda hasta bien entrado el Pacífico occidental. Oceanógrafos habían observado esta contracorriente cerca de las islas hawaianas años antes del descubrimiento de la larga estela, pero desconocían su causa. ^{[ 16 ]} 

• Clima de los Estados Unidos
• Clima de Hawái , con un mapa interactivo , del Departamento de Geografía de la Universidad de Hawái en Mānoa.