Aumento de humedad en el Golfo de California

Una oleada de humedad del Golfo de California , o simplemente oleada del golfo , es un evento meteorológico en el que un pulso de aire con alta humedad es empujado hacia el Golfo de California . Las oleadas del Golfo traen humedad al sur de Arizona durante el Monzón de América del Norte . Antes de la década de 1970, el consenso de los meteorólogos era que la humedad que alimentaba el monzón del centro y sur de Arizona era resultado del movimiento del Anticiclón de las Bermudas a una posición más al sur y al oeste, que a su vez transportaba vapor de agua a la región desde el Golfo de México . Sin embargo, los meteorólogos operativos en la década de 1970 describieron oleadas episódicas de humedad que se infiltraron en el área que se pensaba que se originaba en el Golfo de California. Se observó que estos episodios probablemente estaban asociados con un sistema convectivo cerca de la punta de la península de Baja, como un ciclón tropical o una onda del este .

El monzón norteamericano se experimenta como una inversión estacional de los vientos predominantes, que suele ir acompañada de un aumento de las precipitaciones. El inicio suele ser a principios de julio, cuando los vientos empiezan a cambiar debido al intenso calentamiento solar del suroeste de los Estados Unidos . Durante los meses de invierno, los patrones meteorológicos en el suroeste de los Estados Unidos se caracterizan por un sistema de alta presión semipermanente con sistemas meteorológicos cuasi semanales que se desplazan por la zona; un frente frío se desplazará por la zona, seguido de una construcción gradual de la dorsal. Durante los meses de monzón, la dorsal subtropical se desplaza hacia el norte debido al desarrollo de una baja térmica a partir de la intensa radiación solar. La baja se desarrolla sobre la meseta mexicana y se desplaza gradualmente hacia el norte hacia la región de las cuatro esquinas . Las lluvias del monzón suelen empezar en mayo o junio a lo largo de la vertiente occidental de la Sierra Madre Occidental y se desplazan hacia el norte, llegando al sur de Arizona en algún momento de julio. El monzón norteamericano no es tan fuerte ni persistente como su homólogo indio, principalmente porque la meseta mexicana no es tan alta ni tan grande como la meseta tibetana en Asia.

Se han propuesto varios mecanismos para el desarrollo de las marejadas del golfo, incluidas las corrientes de gravedad , los flujos ageostróficos , las ondas de Kelvin o las ondas de Rossby . ^[1] Sin embargo, debido a la falta de observaciones en la zona, la causa exacta es incierta. Los mejores datos disponibles actualmente que indican que llega humedad desde el golfo son del radar NEXRAD en Yuma, Arizona . Este instrumento tiene la capacidad de medir la velocidad y la dirección del viento a varias altitudes en la atmósfera en lo que se conoce como un perfil de viento vertical. La primera indicación de una marejada del golfo es un cambio en la dirección del viento de la superficie en Yuma, Arizona, con los vientos cambiando del oeste al sureste. Este flujo tiende a hacerse más ancho y profundo a medida que avanza la marejada. Durante el monzón, hay una diferencia de presión entre la baja temperatura que está presente sobre el suroeste de los Estados Unidos y la presión relativamente alta sobre la parte norte del golfo. Los vientos soplarán desde el sur debido a la fuerza del gradiente de presión . Por lo general, durante una oleada tradicional, un gran sistema convectivo de mesoescala se ubica frente a la punta sur de la península de Baja California. El flujo alrededor de un sistema de baja presión de este tipo es ciclónico , lo que corresponde a un movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj. Parte de esta circulación se abrirá camino hacia el golfo y se canalizará hacia el norte, en dirección al suroeste de los Estados Unidos, como una guía de ondas . A medida que este aire húmedo viaja hacia el norte, se encuentra con los vientos del sur ya presentes y es empujado hacia el sur de Arizona. El área de alta presión sobre el norte del golfo tiende a empujar la oleada de humedad hacia el este, en dirección al área de Tucson . ^[2]

Las oleadas de humedad del Golfo de California se documentaron científicamente por primera vez a principios de la década de 1970. John Hales, ex empleado de la oficina del Servicio Meteorológico Nacional de Phoenix, escribió en la edición de abril de 1972 de Monthly Weather Review que las oleadas del golfo están relacionadas con grandes áreas de masas de nubes que son transportadas hacia el norte por el Golfo de California y se derraman en el sur de Arizona. Escribió que una oleada se asemeja a una gran brisa marina . ^[3] Ira Brenner continuó estudiando las oleadas del golfo en 1974 y, al igual que Hales, descubrió que se asemejan a una gran brisa marina con aire cálido y húmedo transportado hacia el norte en los 10.000 pies (3,0 km) más bajos de la atmósfera. Brenner fue el primero en sugerir que las ondas del este pueden ser importantes en el inicio de una oleada del golfo. ^[4]

A mediados de los años 1990 se produjo un resurgimiento del interés por el sistema monzónico de América del Norte. Utilizando datos recopilados durante la campaña de campo SWAMP-90, Michael Douglas descubrió que el aumento de humedad estaba asociado con un chorro de bajo nivel . El chorro era más fuerte entre 300 metros (980 pies) y 600 metros (2000 pies) por encima de la superficie. También mostraba variaciones diurnas , con aire viajando cuesta abajo hacia el Golfo de California por las mañanas y cuesta arriba por las tardes. Durante la campaña de campo, se descubrió que el chorro era una característica constante durante condiciones sinópticas muy variables; estuvo presente en Yuma el 75% de los días estudiados. ^[5] Además, el lanzamiento del instrumento GOES 9 en 1995 ha permitido a los científicos detectar la cantidad de vapor de agua en una columna de la atmósfera. Al observar la evolución temporal de los contornos de agua precipitable , los científicos pueden rastrear la progresión de la humedad hacia el golfo y hacia Arizona. Un estudio de modelado de 1997 sugiere que una perturbación occidental de latitud media varios días antes de una perturbación oriental tropical es necesaria para el desarrollo de una fuerte oleada en el golfo. La perturbación occidental aumenta la cantidad de subsidencia que ocurre sobre el golfo, lo que reduce la profundidad de la capa límite planetaria . El flujo de salida de la convección profunda asociada con la onda oriental se limita entonces dentro de la capa límite superficial. Observan que pueden ocurrir oleadas débiles sin la onda occidental de latitud media, pero que las oleadas fuertes requieren ambos componentes. ^[6] En un artículo de Monthly Weather Review de 2000 , Fuller y Stensrud muestran que durante los 14 años estudiados, las ondas orientales producen sistemáticamente oleadas en el golfo dentro de los tres días posteriores a que la vaguada pase por la punta de Baja California. Destacan que la correlación no permite determinar la causalidad, pero que es consistente con el modelo conceptual propuesto por Stensrud et al . en 1997. ^[7]

El Experimento del Monzón de América del Norte fue un experimento de campo que agregó muchas observaciones al sistema de observación típico en el Golfo de California, como radiosondas , pluviómetros y radar durante el verano de 2004. Varias marejadas tuvieron lugar durante este período asociadas con el paso de un ciclón tropical cerca de la punta de la península de Baja California. Muchas características de las marejadas se observaron durante estos eventos, como una baja temperatura sobre la región de las Cuatro Esquinas de los Estados Unidos y un mayor flujo del este desde la Sierra Madre Occidental que provocó corrientes descendentes convectivas. ^[8]

Dado que una de las principales características de una oleada es el transporte de agua, las mediciones de agua precipitable y el punto de rocío también pueden aumentar. El aumento del vapor de agua aumenta la cantidad de energía potencial convectiva disponible (CAPE), lo que puede dar lugar a una convección forzada topográficamente. La humedad del Golfo suele estar restringida al centro y sur de Arizona por la topografía del Mogollon Rim . El flujo moderado de dirección de la oleada empuja la convección fuera de las montañas, lo que lleva la precipitación a los valles del desierto.

Las precipitaciones de las marejadas del golfo pueden producir lluvias intensas a nivel local que provocan inundaciones repentinas . En agosto de 2003, un fenómeno de este tipo ocurrió en Las Vegas, Nevada , donde algunas zonas recibieron más de 7,6 cm (3 pulgadas) de lluvia en media hora. ^[9]

Resumiendo el trabajo de Hales ^[3] y Brenner, ^[4] Fuller y Stensrud describen los efectos que se asocian comúnmente con las marejadas del golfo. Durante el inicio de la marejada, las temperaturas de la superficie bajarán, el punto de rocío aumentará y la presión del nivel del mar disminuirá. Los vientos oscilarán del noroeste al sur. Estos cambios producen menor visibilidad y nubes bajas. Esto da como resultado un mayor enfriamiento de bajo nivel que es mayor en la superficie y disminuye con la altura. A medida que la marejada alcanza el extremo norte del golfo, se extiende a las áreas desérticas del sur de Arizona y el sureste de California y el enfriamiento se difunde. El aumento del vapor de agua da como resultado un aumento en el número de tormentas eléctricas en el suroeste de los EE. UU.

• Divisoria continental de las Américas
• Inestabilidad convectiva
• Cordilleras Peninsulares