Ojo (ciclón)

El ojo es una región de clima mayormente tranquilo en el centro de un ciclón tropical . El ojo de una tormenta es un área aproximadamente circular, típicamente de 30 a 65 kilómetros (19 a 40 millas; 16 a 35 millas náuticas) de diámetro. Está rodeado por la pared del ojo , un anillo de imponentes tormentas eléctricas donde se producen las condiciones climáticas más severas y los vientos más fuertes del ciclón. La presión barométrica más baja del ciclón se da en el ojo y puede ser hasta un 15 por ciento menor que la presión fuera de la tormenta. ^{[ 1 ]}

En los ciclones tropicales fuertes, el ojo se caracteriza por vientos suaves y cielos despejados, rodeado por una imponente pared ocular simétrica. En los ciclones tropicales más débiles, el ojo está menos definido y puede estar cubierto por la densa capa nubosa central , un área de nubes altas y espesas que se ven claramente en las imágenes satelitales . Las tormentas más débiles o desorganizadas también pueden presentar una pared ocular que no lo rodea por completo o un ojo con fuertes lluvias. Sin embargo, en todas las tormentas, el ojo es donde la lectura del barómetro es más baja. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Un ciclón tropical típico tiene un ojo de aproximadamente 30 a 65  km (20 a 40  millas) de diámetro en el centro geométrico de la tormenta. El ojo puede estar despejado o tener nubes bajas dispersas ( ojo despejado ), puede estar cubierto de nubes bajas y medias ( ojo cubierto ) o puede estar oscurecido por la densa capa central. Sin embargo, hay muy poco viento y lluvia, especialmente cerca del centro. Esto contrasta notablemente con las condiciones en la pared del ojo, que contiene los vientos más fuertes de la tormenta. ^{[ 3 ]} Debido a la mecánica de un ciclón tropical , el ojo y el aire directamente sobre él son más cálidos que sus alrededores. ^{[ 4 ]}

Aunque normalmente son bastante simétricos, los ojos pueden ser oblongos e irregulares, especialmente en tormentas que se debilitan. Un ojo grande y dentado es un ojo no circular que parece fragmentado, e indica un ciclón tropical débil o en proceso de debilitamiento. Un ojo abierto es un ojo que puede ser circular, pero la pared del ojo no lo rodea por completo, lo que también indica un ciclón debilitado y con poca humedad, o uno débil pero que se está fortaleciendo. Ambas observaciones se utilizan para estimar la intensidad de los ciclones tropicales mediante el análisis de Dvorak . ^{[ 5 ]} Las paredes del ojo suelen ser circulares; sin embargo, ocasionalmente se presentan formas claramente poligonales que van desde triángulos hasta hexágonos. ^{[ 6 ]}

Si bien las tormentas maduras típicas tienen ojos de varias decenas de millas de diámetro, las tormentas que se intensifican rápidamente pueden desarrollar un ojo extremadamente pequeño, claro y circular, a veces denominado ojo estenopeico . Las tormentas con ojos estenopeicos son propensas a grandes fluctuaciones en su intensidad y generan dificultades y frustraciones para los meteorólogos. ^{[ 7 ]}

Los ojos pequeños/minúsculos —aquellos de menos de diez millas náuticas (19 km, 12 mi) de diámetro— suelen desencadenar ciclos de reemplazo de la pared del ojo , donde una nueva pared del ojo comienza a formarse fuera de la pared del ojo original. Esto puede ocurrir en cualquier lugar desde quince hasta cientos de kilómetros (diez hasta unos cientos de millas) fuera del ojo interior. La tormenta desarrolla entonces dos paredes del ojo concéntricas , o un "ojo dentro de un ojo". En la mayoría de los casos, la pared del ojo exterior comienza a contraerse poco después de su formación, lo que estrangula el ojo interior y deja un ojo mucho más grande pero más estable. Si bien el ciclo de reemplazo tiende a debilitar las tormentas a medida que ocurre, la nueva pared del ojo puede contraerse con bastante rapidez después de que la antigua se disipe, lo que permite que la tormenta se fortalezca nuevamente. Esto puede ir seguido de otro ciclo de reemplazo de la pared del ojo. ^{[ 8 ]}    

Los ojos pueden variar en tamaño desde 370 km (230 mi) ( Tifón Carmen ) ^{[ 9 ]} hasta apenas 3,7 km (2,3 mi) ( Huracán Wilma ) de diámetro. ^{[ 10 ]} Si bien es poco común que las tormentas con ojos grandes se vuelvan muy intensas, sucede, especialmente en huracanes anulares . El huracán Isabel fue el undécimo huracán más poderoso del Atlántico Norte en la historia registrada y mantuvo un ojo ancho —de 65 a 80 km (40 a 50 mi) — durante varios días. ^{[ 11 ]}        

Los ciclones tropicales suelen formarse a partir de grandes áreas desorganizadas de perturbaciones meteorológicas en las regiones tropicales. A medida que se forman y se acumulan más tormentas eléctricas, la tormenta desarrolla bandas de lluvia que comienzan a girar alrededor de un centro común. Conforme la tormenta gana fuerza, se forma un anillo de convección más intensa a cierta distancia del centro de rotación de la tormenta en desarrollo. Dado que las tormentas eléctricas más fuertes y las lluvias más intensas marcan áreas de corrientes ascendentes más fuertes , la presión barométrica en la superficie comienza a descender y el aire comienza a acumularse en los niveles superiores del ciclón. ^{[ 12 ]} Esto da como resultado la formación de un anticiclón en los niveles superiores , o un área de alta presión atmosférica por encima de la densa capa nubosa central. En consecuencia, la mayor parte de este aire acumulado fluye hacia afuera de forma anticiclónica por encima del ciclón tropical. Fuera del ojo en formación, el anticiclón en los niveles superiores de la atmósfera intensifica el flujo hacia el centro del ciclón, empujando el aire hacia la pared del ojo y provocando un ciclo de retroalimentación positiva . ^{[ 12 ]}

Sin embargo, una pequeña porción del aire acumulado, en lugar de fluir hacia afuera, fluye hacia adentro, hacia el centro de la tormenta. Esto provoca que la presión del aire aumente aún más, hasta el punto en que el peso del aire contrarresta la fuerza de las corrientes ascendentes en el centro de la tormenta. El aire comienza a descender en el centro de la tormenta, creando un área prácticamente libre de lluvia : un ojo recién formado. ^{[ 12 ]} 

Muchos aspectos de este proceso siguen siendo un misterio. Los científicos desconocen por qué se forma un anillo de convección alrededor del centro de circulación en lugar de sobre él, o por qué el anticiclón de niveles superiores expulsa solo una porción del exceso de aire por encima de la tormenta. Existen muchas teorías sobre el proceso exacto de formación del ojo: lo único que se sabe con certeza es que el ojo es necesario para que los ciclones tropicales alcancen altas velocidades del viento. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Para tormentas con un ojo claro, detectarlo es tan sencillo como observar imágenes de un satélite meteorológico . Sin embargo, para tormentas con un ojo lleno, o un ojo completamente cubierto por la densa capa de nubes central, se deben utilizar otros métodos de detección. Las observaciones de barcos y cazadores de huracanes pueden localizar visualmente un ojo, buscando una disminución en la velocidad del viento o la falta de lluvia en el centro de la tormenta. En Estados Unidos, Corea del Sur y algunos otros países, una red de estaciones de radar meteorológico Doppler NEXRAD puede detectar ojos cerca de la costa. Los satélites meteorológicos también llevan equipos para medir el vapor de agua atmosférico y las temperaturas de las nubes, que pueden utilizarse para detectar la formación de un ojo. Además, los científicos han descubierto recientemente que la cantidad de ozono en el ojo es mucho mayor que la cantidad en la pared del ojo, debido al aire que desciende de la estratosfera rica en ozono. Los instrumentos sensibles al ozono realizan mediciones que se utilizan para observar columnas de aire ascendentes y descendentes, y proporcionan indicios de la formación de un ojo, incluso antes de que las imágenes satelitales puedan determinar su formación. ^{[ 14 ]}

Aproximadamente el 60% de los ciclones tropicales del Atlántico forman ojos. ^{[ 15 ]} Un estudio satelital encontró ojos detectados en promedio durante 30 horas por tormenta. ^{[ 16 ]}

Aunque el ojo es, con mucho, la parte más tranquila y silenciosa de la tormenta en tierra, sin viento en el centro y con cielos generalmente despejados, es posiblemente la zona más peligrosa en el océano. En la pared del ojo, las olas impulsadas por el viento viajan todas en la misma dirección. En el centro del ojo, sin embargo, las olas convergen desde todas las direcciones, creando crestas erráticas que pueden acumularse y convertirse en olas gigantes . Se desconoce la altura máxima de las olas de un huracán, pero las mediciones realizadas durante el huracán Iván, cuando era de categoría 4, estimaron que las olas cerca de la pared del ojo superaban los 40  m (130  pies) de cresta a valle. ^{[ 32 ]}

Un error común, especialmente en áreas donde los huracanes son poco frecuentes, es que los residentes salgan de sus casas para inspeccionar los daños mientras el ojo tranquilo pasa por encima, solo para ser sorprendidos por los violentos vientos en la pared opuesta del ojo. ^{[ 33 ]}

Aunque solo los ciclones tropicales tienen estructuras oficialmente denominadas "ojos", existen otros sistemas meteorológicos que pueden exhibir características similares a ojos. ^{[ 1 ] [ 34 ]}

Tornados

Los tornados son tormentas destructivas de pequeña escala que producen los vientos más rápidos de la Tierra. Existen dos tipos principales: tornados de vórtice único, que consisten en una sola columna de aire giratoria, y tornados de vórtice múltiple , que consisten en pequeños "vórtices de succión", similares a minitornados, que giran alrededor de un centro común. Se postula que ambos tipos de vórtice contienen ojos tranquilos. Estas teorías están respaldadas por observaciones de velocidad Doppler realizadas por radares meteorológicos y testimonios de testigos presenciales. ^{[ 38 ] [ 39 ]} También se ha demostrado que ciertos tornados de vórtice único son relativamente claros cerca del vórtice central, visibles por débiles retornos dBZ ( reflectividad ) observados en radares móviles , además de contener velocidades de viento más lentas. ^{[ 40 ]}

La NASA informó en noviembre de 2006 que la sonda Cassini observó una tormenta "similar a un huracán" fija al polo sur de Saturno con una pared ocular claramente definida. La observación fue particularmente notable ya que las nubes de la pared ocular no se habían visto previamente en ningún planeta que no fuera la Tierra (incluido el fracaso de la sonda Galileo en observar una pared ocular en la Gran Mancha Roja de Júpiter ). ^{[ 41 ]} En 2007, la misión Venus Express de la Agencia Espacial Europea observó vórtices muy grandes en ambos polos de Venus con una estructura ocular dipolar. ^{[ 42 ]}

• Esquema de los ciclones tropicales
• Radio del viento máximo
• RAINEX
• marejada ciclónica
• ciclo de reemplazo de la pared ocular

• Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico
• Centro Canadiense de Huracanes: Glosario de términos relacionados con huracanes