Zona de Convergencia Intertropical

La Zona de Convergencia Intertropical ( ZCIT / ɪ tʃ / ITCH o ZCI ), ^{[ 2 ]} conocida por los marineros como calmas ^{[ 3 ]} o calmas debido a su clima monótono sin viento, es el área donde convergen los vientos alisios del noreste y del sureste . Rodea la Tierra cerca del ecuador térmico , aunque su posición específica varía estacionalmente. Cuando se encuentra cerca del ecuador geográfico , se la denomina vaguada subecuatorial . Cuando la ZCIT se ve arrastrada y se fusiona con una circulación monzónica , a veces se la denomina vaguada monzónica (un uso más común en Australia y partes de Asia).

La ZCIT fue identificada originalmente entre las décadas de 1920 y 1940 como el Frente Intertropical ( FIT ); sin embargo, tras el reconocimiento de la importancia de la convergencia del campo de viento en la producción del clima tropical en las décadas de 1940 y 1950, se aplicó el término Zona de Convergencia Intertropical ( ZCIT ). ^{[ 4 ]}

La ZCIT aparece como una banda de nubes, típicamente tormentas eléctricas, que rodean el globo cerca del Ecuador. En el hemisferio norte , los vientos alisios se mueven en dirección suroeste desde el noreste, mientras que en el hemisferio sur , se mueven en dirección noroeste desde el sureste. Cuando la ZCIT se sitúa al norte o al sur del Ecuador, estas direcciones cambian según el efecto Coriolis producido por la rotación de la Tierra . Por ejemplo, cuando la ZCIT se sitúa al norte del Ecuador, el viento alisio del sureste cambia a viento del suroeste al cruzar el Ecuador. La ZCIT se forma por movimiento vertical que se manifiesta principalmente como actividad convectiva de tormentas eléctricas impulsadas por el calentamiento solar, que efectivamente atraen aire; estos son los vientos alisios. ^{[ 5 ]} La ZCIT es efectivamente un trazador de la rama ascendente de la célula de Hadley y es húmeda. La rama descendente seca son las latitudes de los caballos .

La ubicación de la ZCIT varía gradualmente con las estaciones, correspondiendo aproximadamente con la ubicación del ecuador térmico . Como la capacidad calorífica de los océanos es mayor que la del aire sobre la tierra, la migración es más prominente sobre tierra. Sobre los océanos, donde la zona de convergencia está mejor definida, el ciclo estacional es más sutil, ya que la convección está limitada por la distribución de las temperaturas oceánicas. ^{[ 6 ]} A veces, se forma una doble ZCIT, con una ubicada al norte y otra al sur del ecuador, una de las cuales suele ser más fuerte que la otra. Cuando esto ocurre, se forma una estrecha cresta de alta presión entre las dos zonas de convergencia.

La ZCIT se define comúnmente como una zona ecuatorial donde convergen los vientos alisios. La estacionalidad de las precipitaciones se atribuye tradicionalmente a la migración norte-sur de la ZCIT, que sigue al sol. Si bien esto es en gran medida válido sobre los océanos ecuatoriales, la ZCIT y la región de máxima precipitación pueden desacoplarse sobre los continentes. ^{[ 1 ] [ 7 ]} La precipitación ecuatorial sobre tierra no es simplemente una respuesta a la convergencia superficial. Más bien, está modulada por una serie de características regionales, como chorros y ondas atmosféricas locales, proximidad a los océanos, sistemas convectivos inducidos por el terreno, reciclaje de humedad y variabilidad espaciotemporal de la cobertura terrestre y el albedo. ^{[ 1 ] [ 8 ] [ 9 ]}

La zona de convergencia del Pacífico Sur (ZCPS) es una vaguada orientada inversamente, o alineada de oeste-noroeste a este-sureste, que se extiende desde la piscina cálida del Pacífico occidental hacia el sureste hasta la Polinesia Francesa . Se encuentra justo al sur del ecuador durante la estación cálida del hemisferio sur, pero puede ser de naturaleza más extratropical, especialmente al este de la Línea Internacional de Cambio de Fecha . Se considera la parte más grande e importante de la ZCIT, y tiene la menor dependencia del calentamiento de una masa terrestre cercana durante el verano que cualquier otra porción de la vaguada monzónica . ^{[ 10 ]} La ZCIT del sur en el Pacífico tropical oriental y el Atlántico tropical sur, conocida como ZCIT del Sur, ocurre durante el otoño del hemisferio sur entre 3° y 10° al sur del ecuador al este del meridiano 140 de longitud oeste durante patrones fríos o neutros de El Niño-Oscilación del Sur (ENOS). Cuando ENSO alcanza su fase cálida, también conocida como El Niño, la lengua de temperaturas superficiales del mar más bajas debido al afloramiento frente al continente sudamericano desaparece, lo que provoca que esta zona de convergencia también desaparezca. ^{[ 11 ]}

La variación en la ubicación de la zona de convergencia intertropical afecta drásticamente las precipitaciones en muchos países ecuatoriales, dando lugar a las estaciones húmedas y secas de los trópicos en lugar de las estaciones frías y cálidas de latitudes más altas. Los cambios a largo plazo en la zona de convergencia intertropical pueden provocar sequías severas o inundaciones en las zonas cercanas.

En algunos casos, la ZCIT puede estrecharse, especialmente cuando se aleja del ecuador; entonces, la ZCIT puede interpretarse como un frente a lo largo del borde delantero del aire ecuatorial. ^{[ 12 ]} Parece existir un ciclo de 15 a 25 días en la actividad de tormentas eléctricas a lo largo de la ZCIT, que es aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la oscilación de Madden-Julian (OMJ). ^{[ 13 ]}

Dentro de la ZCIT, los vientos promedio son débiles, a diferencia de las zonas al norte y al sur del ecuador, donde soplan los vientos alisios. A medida que los viajes marítimos transecuaniformes se hicieron más comunes, los marineros del siglo XVIII denominaron a esta franja de calma la zona de calmas ecuatoriales debido a la calma, el estancamiento o la inactividad de los vientos.

La ciclogénesis tropical depende de la vorticidad de bajo nivel como uno de sus seis requisitos, y la ZCIT cumple esta función al ser una zona de cambio y velocidad del viento, también conocida como cizalladura horizontal del viento . A medida que la ZCIT migra a latitudes tropicales y subtropicales e incluso más allá durante la temporada de verano del hemisferio correspondiente, el aumento de la fuerza de Coriolis hace más posible la formación de ciclones tropicales dentro de esta zona. Las oleadas de mayor presión desde latitudes altas pueden intensificar las perturbaciones tropicales a lo largo de su eje. ^{[ 14 ]} En el Atlántico Norte tropical y la porción oriental del Pacífico Norte tropical, las ondas tropicales se mueven a lo largo del eje de la ZCIT causando un aumento en la actividad de tormentas eléctricas, y pueden desarrollarse cúmulos de tormentas eléctricas bajo una cizalladura vertical débil del viento.

En la era de la navegación a vela , encontrarse en calma chicha en esta región, con un clima cálido y húmedo, podía significar la muerte, ya que el viento era el único medio eficaz para impulsar los barcos a través del océano. Los periodos de calma dentro de la zona de calmas ecuatoriales podían dejar a los barcos varados durante días o semanas. ^{[ 15 ]} Incluso hoy en día, los navegantes de recreo y de competición intentan cruzar la zona lo más rápido posible, ya que los patrones erráticos del clima y del viento pueden causar retrasos inesperados.

En 2009, las tormentas eléctricas a lo largo de la Zona de Convergencia Intertropical influyeron en la pérdida del vuelo 447 de Air France , que se estrelló mientras volaba desde el Aeropuerto Internacional de Río de Janeiro-Galeão al Aeropuerto Charles de Gaulle cerca de París . ^{[ 16 ]} La aeronave se estrelló sin supervivientes mientras volaba a través de una serie de grandes tormentas eléctricas en la ZCIT, y la rápida formación de hielo en los sensores de velocidad aerodinámica fue la causa desencadenante de una cascada de errores humanos que finalmente condenaron el vuelo. La mayoría de las aeronaves que vuelan estas rutas pueden evitar las células convectivas más grandes sin incidentes.

Con base en indicadores paleoclimáticos , la posición e intensidad de la ZCIT variaron en tiempos prehistóricos junto con cambios en el clima global . Durante los eventos de Heinrich en los últimos 100  ka, un desplazamiento hacia el sur de la ZCIT coincidió con la intensificación de la celda de Hadley del hemisferio norte, que coincidió con el debilitamiento de la celda de Hadley del hemisferio sur. La ZCIT se desplazó hacia el norte durante el Holoceno medio , pero migró hacia el sur siguiendo cambios en la insolación durante el Holoceno tardío hacia su posición actual. La ZCIT también ha experimentado períodos de contracción y expansión en el último milenio. ^{[ 18 ]} Un desplazamiento hacia el sur de la ZCIT que comenzó después de la década de 1950 y continuó hasta la década de 1980 puede haber estado asociado con el enfriamiento inducido por aerosoles en el hemisferio norte según los resultados de modelos climáticos ; un rebote hacia el norte comenzó posteriormente siguiendo cambios forzados en el gradiente de temperatura entre los hemisferios norte y sur. Estas fluctuaciones en el posicionamiento de la ZCIT tuvieron efectos robustos en el clima; Por ejemplo, el desplazamiento de la ZCIT puede haber provocado una sequía en el Sahel en la década de 1980. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

La convección atmosférica podría intensificarse y concentrarse en el centro de la ZCIT en respuesta al calentamiento global, lo que resultaría en contrastes más marcados en la precipitación entre el núcleo de la ZCIT (donde la precipitación se amplificaría) y sus bordes (donde la precipitación se suprimiría). Los reanálisis atmosféricos sugieren que la ZCIT sobre el Pacífico se ha estrechado e intensificado desde al menos 1979, en concordancia con los datos recopilados por satélites y las mediciones de precipitación in situ. Los márgenes más secos de la ZCIT también se asocian con un aumento de la radiación saliente de onda larga hacia el exterior de esas áreas, particularmente sobre tierra firme en latitudes medias y subtropicales . Este cambio en la ZCIT también se refleja en el aumento de la salinidad en el Atlántico y el Pacífico subyacentes a los márgenes de la ZCIT y en la disminución de la salinidad subyacente al cinturón central de la ZCIT. El Sexto Informe de Evaluación del IPCC indicó un "acuerdo medio" entre los estudios sobre el fortalecimiento y el estrechamiento de la ZCIT debido al cambio climático antropogénico. ^{[ 20 ]}

Menos seguros son los cambios regionales y globales en la posición de la ZCIT como resultado del cambio climático, ya que los datos paleoclimáticos y las simulaciones de modelos resaltan contrastes derivados de asimetrías en el forzamiento de aerosoles, actividad volcánica y variaciones orbitales , así como incertidumbres asociadas con cambios en los monzones y la circulación de vuelco meridional del Atlántico . Las simulaciones climáticas ejecutadas como parte de la Fase 5 del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP5) no mostraron un desplazamiento global consistente de la ZCIT bajo el cambio climático antropogénico. Por el contrario, la mayoría de las mismas simulaciones muestran un estrechamiento e intensificación bajo las mismas condiciones prescritas. Sin embargo, las simulaciones en la Fase 6 del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP6) han mostrado una mayor concordancia sobre algunos cambios regionales de la ZCIT en respuesta al cambio climático antropogénico, incluyendo un desplazamiento hacia el norte sobre el Océano Índico y África oriental y un desplazamiento hacia el sur sobre los océanos Pacífico oriental y Atlántico. ^{[ 20 ]}

La calma chicha se describe notablemente en el poema de Samuel Taylor Coleridge , La balada del viejo marinero (1798), y también sirve como metáfora del estado inicial de aburrimiento e indiferencia de Milo, el niño protagonista de la clásica novela infantil de Norton Juster de 1961 , El peaje fantasma . También se menciona en el libro de 1939, Viento, arena y estrellas .

• Asimetría de la zona de convergencia intertropical
• ecuador químico
• vaguada monzónica
• latitudes de los caballos
• frente polar
• Los Cuarenta Rugientes

• La ZCIT en África, según la Universidad de Carolina del Sur.
• "Una banda cambiante de lluvia" , Scientific American (marzo de 2011)
• Duane E. Waliser y Catherine Gautier, noviembre de 1993: "Climatología de la ZCIT derivada de satélites" . J. Climate , 6 , 2162–2174.