¿Como se forman los Huracanes?

Los huracanes son sistemas tormentosos con vientos muy poderosos que se desarrollan en las aguas cálidas a través de los océanos tropicales de casi todo el mundo tomando su energía del calor que se almacena en los mares para fortalecerse. Son unos de fenomenos mas temidos en todo el mundo y esto es porque son poderosos y han causado miles de desastres a través de toda la historia del planeta tierra.

Los huracanes son ciclones tropicales, por lo tanto de núcleo cálido, cuya compleja formación hace que los científicos atmosféricos, meteorólogos generales, encargados de manejo de desastres y el publico en sentido general quede fascinado con la evolución y estructura de estos sistemas. Los huracanes son la última fase de la evolución de los ciclones tropicales y se catalogan así cuando los vientos alcanzan o superan los 119 km/h (74 mph).

Para entender qué son y como se desarrollan los huracanes vamos primero a tener que entender qué son los ciclones tropicales y luego vamos a ir conociendo como éstos van evolucionando hasta convertirse en huracanes. Es bueno recordar que en las diferentes regiones del mundo se les nombra de manera diferente (i.e. Tifón, Ciclón, Willy-Willy) sin embargo todos representan el mismo sistema.

Un ciclón es sistema de baja presión atmosférica (donde el aire pesa menos de lo normal) con vientos intensos que giran al contrario de la aguja del reloj en el hemisferio norte y a favor en el hemisferio sur. Existen diferentes tipos de ciclones (i.e Depresion de niveles altos, ciclón sub-tropical, ciclón extra-tropical) y entre esos esta el ciclón tropical el cual se caracteriza por tomar su energía de la liberación de calor debido a la condensación que se produce por exceso de humedad en toda la capa atmosférica. Esta liberación de calor hace que, necesariamente, el ciclón tropical deba ser  de núcleo central cálido.

Representación esquemática de un sistema de baja presión.

Para que un sistema de presión pueda ser catalogado como un ciclón tropical debe de cumplir con unos criterios pre-establecidos por la Organización Meteorológica Mundial y el Centro Nacional de Huracanes en Miami. Uno de ellos es que tiene que tener una circulación cerrada y definida, esto se refiere a las corrientes de viento que circulan alrededor de la baja presión, los cuales deben de cerrarse en forma de circulo concéntrico y tener por lo menos 15 nudos en todos los cuadrantes ya que con una intensidad menor estaría pobremente definido.

Otro criterio es que necesita tener convección bastante profunda (Tronadas) en su centro de rotación. Esto es sumamente importante ya que las tronadas son las que alimentan de calor el centro de rotación del sistema y dan lugar al desarrollo de las ráfagas de viento iniciales debido a las corrientes descendentes que genera.

Patrón vertical de presión y vientos de una baja de núcleo cálido.

Hay ciertas condiciones atmosféricas que deben pre-existir para que se genere un ciclón tropical. Lo primero que debemos agregar es que debe existir un disturbio que pueda intensificarse para que se genere un ciclón tropical. Una onda tropical, vaguada cálida, o incluso un simple conglomerado convectivo puede calificar para esta tarea. Otra condición es que debe de existir poca cizalladura vertical del viento (Cortante de viento), lo cual no es mas que el cambio de dirección e intensidad del viento con la altura. Los datos sugieren que 20 nudos en la capa profunda (850-200 hPa) podría ser suficiente para que se desarrolle algún ciclón tropical, sin embargo valores menores favorecerían aun mas este desarrollo.

La cizalladura del viento arrastra diferencialmente la humedad y el calor en el núcleo del sistema haciendo que este se vea limitado en términos de energía, la cual necesita para fortalecerse. Ademas no es solo la cizalladura de la capa profunda que se debe tomar en cuenta, sino también la de la capa media (850-500 hPa) la cual también hace que el eje vertical se incline limitando el desarrollo. El asunto de la cizalladura es bastante complejo y cambia mucho rápidamente, y se ha llegado a creer que no siempre es mala, de hecho algunos sistemas generan su propio flujo de vientos justo al norte de ellos para que le sirva como mecanismo de intensificación.

Otro factos muy importante es la temperatura de la superficie marina, la cual aporta energía e inestabilidad al sistema por medio del vapor de agua. Aguas por encima de los 26.6ºC (80ºF) son suficientes para el desarrollo de un ciclón tropical aumentando el chance mientras mas altas son estas temperaturas. Para sistemas sub-tropicales temperaturas menores pueden ser suficiente para su desarrollo, pero este es otro tema. 

Mucha humedad en la capa baja y media es necesaria para que se desarrollen los ciclones tropicales, esto debido a que, como poseen un perfil vertical de temperatura condicionalmente inestable (inestable si es húmedo y estable si es seco) son muy sensibles a estos cambios de humedad. Climatológicamente hablando, una presión anormalmente alta y/o una superficie marina anormalmente fría conduciría a menos humedad atmosférica para el desarrollo saludable de ciclones y menos números en los pronósticos estacionales.

Estos y otros factores integran las condiciones necesarias para el desarrollo de los ciclones tropicales pero no aseguran el mismo, esto debido a las complejas combinaciones que se crean en la atmosfera tropical. Sin embargo cuando se dan las condiciones mas optimas los ciclones pueden fortalecerse en un lapso de tiempo muy corto, tornándose peligrosos para la vida humana.

Los huracanes se forman cuando una de estas bajas presiones se intensifica de tal forma que alcanza el umbral para ser catalogada como huracán. Se toma en cuenta la intensidad de sus vientos para saber de que manera clasificarlos. Las depresiones tropicales son la primera clasificasión de los ciclones tropicales y poseen vientos de hasta 62 km/h (38 mph), algunas se clasifican hasta con 37 km/h (23 mph) dependiendo de la estructura que muestre.

Escala de intensidad de huracanes Saffir-Simson Oficial & Operacional.

Luego de esta clasificación esta la tormenta tropical, luego huracán y luego huracán mayor los cuales se caracterizan por tener varias paredes convectivas concéntricas alrededor de una zona de calma a la que llamamos ojo. Dejo estas tablas que he creado para resumir las características de viento que definen cada intensidad de sistema así como una tabla cualitativa de los vientos.

Tabla cualitativa de intensidad del viento creada por Huracanes Caribe.

La última y mas peligrosa fase de un ciclón tropical es la de Huracán Mayor en el cual los vientos pasan de 185 km/h. Esta fase es la mas destructiva y temible de todas y por ende se considera extrema. Estos huracanes pasan por varios ciclos de reemplazos de pared del ojo lo cual contribuye a debilitarlos un poco cuando inicia el proceso solo para resultar en un sistema mas intenso con una nueva y mas saludable pared del ojo.