Al igual que las categorías de huracanes, una escala para la gravedad de episodios de lluvias asociados a ríos atmosféricos, podría ayudar a las comunidades de todo el mundo a comparar y prepararse. Es decir, al igual que se decidió nombrar a las borrascas de alto impacto en la temporada invernal en Europa, se haga algo parecido con los ríos atmosféricos. Un método que sirva para llegar mejor a la población sobre episodios con potenciales efectos adversos.

Los ríos atmosféricos, vastos corredores aéreos de vapor de agua que fluyen desde los trópicos de la Tierra hacia latitudes más altas, pueden llevar la lluvia que tanto se necesita a las tierras secas. Pero en sus formas más extremas, también pueden causar destrucción y pérdida de vidas, como ocurrió recientemente en partes de California. Sus efectos, tanto peligrosos como beneficiosos, se sienten en todo el mundo, incluyendo a nuestro país.

¿Qué es un río atmosférico?

La denominación «río atmosférico» como abreviación de «río atmosférico de humedad tropical», es muy apropiada. En cierta forma, copiamos al sistema estadounidense que, a estos sistemas meteorológicos, los denomina atmospheric rivers, de forma general.

Los ríos atmosféricos son regiones relativamente largas y estrechas en la atmósfera, como ríos en el cielo, que transportan la mayor parte del vapor de agua fuera de los trópicos.

Estas columnas de vapor se mueven impulsados por la interacción entre anticiclones y sistemas de baja presión. Por hacernos una idea, son capaces de transportar una cantidad de vapor de agua aproximadamente equivalente al flujo promedio de agua en la desembocadura del río Mississippi.

Ingentes cantidades de vapor de agua

Cuando los ríos atmosféricos tocan tierra, a menudo liberan este vapor de agua en forma de lluvia o nieve.

Aunque los ríos atmosféricos vienen en muchas formas y tamaños, aquellos que contienen la mayor cantidad de vapor de agua y los vientos más fuertes pueden crear lluvias e inundaciones extremas. Estos eventos pueden interrumpir los viajes, inducir deslizamientos de tierra y causar daños catastróficos a la vida y la propiedad.

Un ejemplo bien conocido es el Pineapple Express o Expreso de la Piña, un fuerte río atmosférico que es capaz de llevar la humedad de los trópicos cerca de Hawái a la costa oeste de los EE.UU.

En lo que a Europa Occidental respecta, también tenemos ríos atmosféricos de una intensidad equivalente o, simplemente, idéntica.

No todos los ríos atmosféricos causan daños; la mayoría son sistemas débiles que a menudo proporcionan lluvia o nieve beneficiosas que son cruciales para el suministro de agua.

Los ríos atmosféricos son una característica clave en el ciclo global del agua y están estrechamente relacionados tanto con el suministro de agua como con los riesgos de inundación.

Si bien los ríos atmosféricos son responsables de grandes cantidades de lluvia que pueden producir inundaciones, también contribuyen al aumento beneficioso de la capa de nieve.

Nuevo estudio con datos de la NASA

Un nuevo estudio que utiliza datos de la NASA muestra que un sistema de clasificación desarrollado recientemente puede proporcionar un punto de referencia global consistente para rastrear estos «ríos en el cielo». La investigación sobre los ríos atmosféricos se ha centrado en gran medida en las costas occidentales de América del Norte y Europa. Los nuevos hallazgos ayudan a ampliar nuestra comprensión de cómo surgen, evolucionan e impactan estas tempestades en las comunidades de todo el mundo. Además, las clasificaciones podrían ayudar a los meteorólogos a advertir mejor a las personas para que planifiquen.

Los hallazgos también revelaron un número creciente de eventos de ríos atmosféricos en todo el mundo y en todos los rangos, con una actividad máxima en los océanos de latitud media (cinturones templados aproximadamente entre 30 y 60 grados norte y sur).

Para ayudar a pronosticar la fuerza potencial y los impactos de las tempestades a medida que tocan tierra en la costa oeste de América del Norte, los meteorólogos de la Institución de Oceanografía Scripps de la Universidad de California en San Diego, junto con el Servicio Meteorológico Nacional, introdujeron un río atmosférico (AR) en 2019.

Al clasificarlos del 1 al 5, o de la más débil a la más fuerte, los científicos buscaron diferenciar entre tempestades principalmente beneficiosas y tempestades principalmente peligrosas. Según una estimación, las pérdidas aseguradas debido a daños por inundaciones aumentan en un factor de 10 con cada ascenso en el rango, con eventos AR 5 vinculados a un monto de daños promedio de $260 millones en el oeste de los EE.UU.

La sonda atmosférica de infrarrojos (AIRS) de la NASA, a bordo del satélite Aqua capturó una serie de ríos atmosféricos que afectaron gran parte del oeste de América del Norte a principios de 2023, como se ve en esta animación que muestra las temperaturas de las nubes. Las nubes más frías, que se muestran en azul y morado, están asociadas con lluvias muy intensas.
Créditos: NASA/JPL-Caltech

Dando forma al ciclo del agua

Aunque el término «río atmosférico» se acuñó recientemente, en 1994, los impactos de las tempestades se sienten desde mucho antes. Los científicos han estimado que unos 300 millones de personas en todo el mundo corren el riesgo de sufrir inundaciones debido a los ríos atmosféricos. En promedio, transportan cantidades de vapor de agua de más del doble del caudal del río Amazonas.

Un creciente cuerpo de investigación está explorando cómo estas tempestades juegan un papel fundamental en la configuración del ciclo global del agua desde los Andes hasta el Ártico, donde recientemente se descubrió que la humedad de los ríos atmosféricos derrite y ralentiza la recuperación estacional del hielo marino.

En el nuevo estudio, los científicos construyeron una base de datos de eventos de ríos atmosféricos globales desde 1980 hasta 2020, utilizando un algoritmo informático para identificar automáticamente decenas de miles de eventos en el análisis retrospectivo de la era moderna para investigación y aplicaciones, versión 2 (MERRA-2). ). Un nuevo análisis de la NASA de observaciones atmosféricas históricas. Para clasificar los eventos, los autores del estudio aplicaron la escala del río atmosférico, que se basa en la duración esperada de una tempestad y la tasa máxima de transporte de vapor de agua.

A lo largo de los 40 años estudiados, las tempestades de mayor rango duraron más y viajaron más lejos que las tempestades de menor rango. Se encontró que la distancia media de viaje era de unas 400 millas (650 kilómetros) con AR 1 y unas 2900 millas (4700 kilómetros) con AR 5. Mientras que la duración media era de unas 17 horas para AR 1 y 110 horas para AR 5. Tempestades de mayor rango (AR 4 y AR 5) eran menos comunes y tendían a comenzar su ciclo de vida más cerca de los trópicos y terminar en regiones más frías y de mayor latitud.

Además, los científicos detectaron un aumento en la frecuencia de los ríos atmosféricos durante los años fuertes de El Niño.

Río atmosférico que atravesó el Océano Pacífico en 2017 se captura aquí en imágenes satelitales del instrumento AIRS de la NASA. Los científicos están trabajando para comprender cómo estas poderosas tempestades afectan las regiones del mundo más allá del oeste de América del Norte y Europa.
Créditos: NASA/JPL-Caltech

Diagnóstico de una tempestad

«El estudio actual ayuda a resaltar el alcance global de los ríos atmosféricos, así como sus posibles orígenes, incluso en regiones menos exploradas donde las condiciones ambientales y los impactos sociales podrían ser diferentes de donde vivimos actualmente [en los Estados Unidos]». dijo el autor principal Bin Guan, científico del Instituto Conjunto para la Ciencia e Ingeniería del Sistema Terrestre Regional (JIFRESSE). El instituto es una colaboración entre la Universidad de California, Los Ángeles y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California.

Una escala uniforme puede ser útil para diagnosticar ríos atmosféricos en una era de comunicaciones instantáneas, dijeron los científicos. Una ventaja clave es que las clasificaciones minimizan la posible confusión al comparar el mismo fenómeno meteorológico entre idiomas y culturas. Señalaron que este no ha sido el caso de algunos eventos meteorológicos más familiares, como los ciclones tropicales, que se han categorizado utilizando diferentes umbrales en diferentes regiones.

Guan y sus colegas dijeron que dar el siguiente paso y traducir la escala en impactos específicos de la región requerirá más investigación que tenga en cuenta las características locales. Señalaron que muchos factores, desde la geografía hasta la socioeconomía, pueden influir en cómo perciben una tempestad quienes la capean.

Sally Younger

Jane J. Lee / Andrew Wang
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.