MECANISMOS Y PARÁMETROS DE FORMACIÓN

El Niño Costero es un fenómeno climático producido por el calentamiento anómalo del mar debido al debilitamiento de las corrientes de aire frías que recorren de sur a norte las costas del Pacífico Sur. Este suceso permite que ingresen con mayor intensidad los vientos cálidos provenientes del Ecuador, lo que origina el calentamiento del mar que, en su condición natural, suele ser frío a 21 grados centígrados aproximadamente.

Este año, El Niño creció por un mecanismo similar pero más local, es decir, cerca de las Américas donde se desarrollan vientos de norte a sur al mismo tiempo que las aguas cálidas se desplazan hacia el sur junto con la banda de lluvias denominadas ZCIT. Por otro lado, este mecanismo no ha sido muy común recientemente, pero fue el responsable de El Niño en 1891 y 1925.

En consecuencia, para entender a profundidad este fenómeno, es preciso conocer y comprender algunos conceptos clave como el ciclo hidrológico, el mecanismo de formación de las precipitaciones y gotas, así como los factores físicos que influyen en estos procesos.


CICLO HIDROLÓGICO


El ciclo hidrológico es la sucesión de etapas que atraviesa el agua al pasar de la tierra a la atmósfera y volver a la tierra. En él se llevan a cabo la evaporación desde el suelo, mar o aguas continentales, condensación de nubes, precipitación, acumulación en el suelo o masas de agua y reevaporación.


MECANISMOS DE FORMACIÓN DE LAS PRECIPITACIONES


Se conoce como precipitación a la cantidad de agua que cae a la superficie terrestre y proviene de la humedad atmosférica, ya sea en estado líquido (llovizna y lluvia) o en estado sólido. Para que se produzca precipitación se requiere que una masa de aire ascienda, enfriándose y provocando la condensación del vapor de agua que ella contiene.


Como condición necesaria para que se produzca una precipitación debe previamente haberse producido la condensación del vapor de agua de la atmósfera. Este proceso se produce por el enfriamiento de las masas de aire que contienen vapor de agua, debido al ascenso de éstas hacia zonas de menor temperatura.



Las nubes pueden considerarse formadas por pequeñísimas gotas de agua en suspensión o núcleos de vapor de agua del orden de 1 a 3 centésimas de mm. Estos núcleos deben incrementarse en 100.000 a 1.000.000 de veces para formar las gotas de lluvia y adquirir el peso suficiente para caer.


FACTORES FÍSICOS INFLUYENTES


RADIACIÓN SOLAR 


La radiación solar es la energía proveniente del sol recibida por la tierra. Una parte penetra la atmósfera mientras que otra es dispersada y/o absorbida por las moléculas gaseosas partículas de aerosoles y las gotas de agua o cristales de hielo presentes en las nubes.

 La superficie terrestre puede reflejar o absorber la energía solar que le llega. La energía solar de onda corta se transforma en la Tierra en calor. Esa energía no se disipa, se encuentra como calor sensible o calor latente, se puede almacenar durante algún tiempo, transportarse en varias formas, dando lugar a una gran variedad de tiempo y a fenómenos turbulentos en la atmósfera o en el océano.

A través de las actividades humanas se liberan grandes cantidades de carbono a la atmósfera a un ritmo mayor de aquel con que los productores y el océano pueden absorberlo, éstas actividades han perturbado el presupuesto global del carbono, aumentando, en forma lenta pero continua el CO2 en la atmósfera; propiciando cambios en el clima con consecuencias en el ascenso en el nivel del mar, cambios en las precipitaciones, desaparición de bosques , extinción de organismos y problemas para la agricultura.


VIENTOS


El desigual calentamiento que el sol ejerce sobre distintas zonas de la tierra hace que masas de aire con distintas temperaturas se muevan tratando de encontrar una situación de equilibrio. Esta desigualdad en la distribución térmica crea una circulación a gran escala, la circulación general del aire.

La línea del ecuador es la zona más cálida de la tierra, es una zona de baja presión, el aire más caliente asciende hasta llegar a la troposfera, donde no puede seguir ascendiendo y comienza a enfriarse de una forma gradual mientras se desplaza en dirección a los polos.


Al llegar esta masa de aire a una altura aproximada a los 30° de latitud norte, se ha ido enfriando lo suficiente en su camino y comienza a descender hacia la superficie de la tierra. Una parte de este aire vuelve a calentarse y vuelve a ascender para proseguir su camino hacia los polos, la otra parte de esta masa de aire retrocede de nuevo sobre la superficie de la tierra en dirección a la baja presión del ecuador. Este movimiento de aire, desde los 30° de latitud en dirección al ecuador, forma lo que llamamos los vientos alisios, que, en resumen, son los vientos que soplan sobre los trópicos.


“La temperatura en la zona del pacifico ecuatorial no es cálida en toda la extensión, porque los vientos alisios que corren paralelos a la costa de Perú, hacen una curva más o menos a la altura de Punta Aguja hacia las islas Galápagos, donde luego toman un sentido que va de este a oeste en el resto del pacífico ecuatorial.” (Woodman, 1998, pág.210)

A su vez, la corriente de Humboldt arrastra las aguas frías que afloran en la costa peruana hasta zonas próximas a las islas Galápagos, mientras que los vientos alisios arrastran las aguas calientes del ecuador oriental, los que a esas latitudes soplan de este a oeste, hasta zonas cercanas a Australia e Indonesia, donde se acumulan.

Durante el fenómeno El niño, se calientan zonas diferentes a la zona donde se acumula el agua caliente, lo que produce precipitaciones en dicha zona diferente a la habitual, esto a su vez, afecta cambiando a presiones más bajas en la zona donde llueve, haciendo que los vientos alisios se debiliten o lleguen a soplar en direcciones contrarias a las normales.

Con los cambios que sufren los vientos alisios, las aguas calientes dejan de acumularse y se desplazan hasta el este como una forma de mantener el equilibrio, a este desplazamiento se le conoce como Onda Kelvin. Así, esta onda arriba en las costas de Sudamérica, ocupando toda esa zona de aguas calientes, que, por su baja densidad y grosor, impiden el afloramiento de aguas frías, y ocurre el aumento de varios grados en la temperatura superficial normal del mar. En la costa norte del Perú, la superficie del mar alcanza temperaturas por encima de los 28° C, la atmósfera se desestabiliza y ocurren lluvias tropicales. (Woodman, 1998).


VARIACIONES DE TEMPERATURA



Tanto el fenómeno El Niño como El Niño Costero, se caracterizan por el incremento de la temperatura del mar en las costas del Pacifico de Perú y Ecuador, y como consecuencia se producen precipitaciones e inundaciones.

A diferencia del Fenómeno El Niño, El Niño Costero, que tiene repercusiones en el clima de América del Sur, este fenómeno se presenta en las costas de Ecuador y Perú únicamente.

La costa norte peruana posee un clima subtropical con temperaturas medias de 24,5°C y máximas absolutas de 39°C, como se observó en Piura durante El Niño de 1997-1998. En años sin Niño, la temperatura no supera los 35°C.


ANOMALÍAS EN LA TEMPERATURA DEL MAR FRENTE A LAS COSTAS PERUANAS 2017


VAPOR DE AGUA


El calentamiento del mar norteño produce más humedad y vapor de agua de lo común en la atmósfera. Dicha humedad deviene en lluvias intensas y estas producen inundaciones que esta vez han golpeado duramente las grandes ciudades y centros poblados peruanos.


HUMEDAD



Es la cantidad de vapor de agua presente en la atmósfera. Parte de esta cantidad de vapor sube a la atmósfera por acción de agentes externos como el viento para luego formar las nubes. Cuando las gotas de agua o cristales de hielo son muy pesadas, éstas caen formando las precipitaciones mientras que la otra parte de vapor de agua se queda en la superficie. En el aire que tiene pequeñas cantidades de vapor de agua éstas luego se impregnan hacia un objeto como el parabrisas de un auto.
El higrómetro es el instrumento que sirve para determinar el grado de humedad en la atmósfera tomando como referencia la temperatura de condensación.

OROGRAFÍA


El perfil orográfico de una región influye en la distribución de las lluvias y nubes. Perú, localizado en la zona tropical del hemisferio sur, comprendida entre la línea ecuatorial y el Trópico de Capricornio, debería tener un clima tropical en todo su territorio, con una estación de abundantes lluvias en verano y escasas en invierno. Sin embargo, diversos factores hacen que el Perú posea un abanico de climas, característicos tanto de latitudes tropicales como de latitudes medias y altas.

  •  La Cordillera de Los Andes
Por su altitud promedio, 4.000 m.s.n.m., y su orientación sur-norte noroeste, la Cordillera de los Andes constituye una barrera climática que dificulta la libre circulación de masas de aire tanto en el Pacífico sur, al oeste de la cordillera, como en la Amazonía y el Atlántico sur, al este de los Andes.


  • Anticiclón del Pacífico sur
Centro de alta presión atmosférica en la zona central del Pacífico en el hemisferio sur. Crea una circulación de masas de aire que, desplazándose en sentido contrario a las agujas del reloj, forma un circuito de vientos en todo el Pacífico Sur. Estos vientos llegan a nuestras costas impulsando masas de aire con alta humedad atmosférica, pues proceden de aguas tropicales. Las más bajas, al ser enfriadas por la Corriente Peruana, originan neblinas que se acumulan en forma de nubes en la costa centro-sur.
  • Anticiclón del Atlántico sur
Las masas de aire caliente y húmedo que llegan a nuestra Amazonia penetrando por la depresión transversal amazónica incrementan la humedad de la región y la intensidad de las lluvias en los flancos tales de los Andes.
  • La corriente Peruana


La Corriente Peruana Costanera y la Corriente Peruana Oceánica –que se desplaza cerca de la costa– son los factores decisivos en la conformación del clima de la costa central y sur. Ambas son relativamente frías y sus temperaturas son inferiores a las de las aguas oceánicas que las circundan. Se manifiesta por constante nubosidad y alta humedad atmosférica.


Si bien es cierto, la corriente de Humboldt también es importante en el enfriamiento del agua, su papel es secundario. El mar es frío frente a las costas del Perú debido al afloramiento, es decir, el agua que procede de las profundidades del mar sin ningún tipo de exposición prolongada a los rayos del sol reemplaza al agua calentada por el sol, dado que estas aguas son llevadas por el viento mar adentro desde la costa.

Este evento es posible porque el mar consta de dos capas; la capa superior se calienta con el sol y junto con la turbulencia y la actividad de las olas, producen un engrosamiento que va desde los 20 metros hasta los 150 metros. El agua inferior a esta capa presenta una temperatura menor y constante a lo largo del pacífico, además la temperatura disminuye a mayor profundidad. La termoclina es la encargada de separar estas dos capas.

Así, es posible entender la presencia de aguas más frías que las teóricamente correspondientes a la latitud del Perú.

LAS ONDAS KELVIN


La Onda Kelvin Ecuatorial, en el océano, es un tipo especial de ondas de gravedad que es afectada por la rotación de la Tierra y atrapada en el Pacífico ecuatorial. La OKE puede ser generada debido a pulsos de vientos del oeste y se propaga en dirección hacia las costas de Sudamérica. El paso de la OKE en el Pacífico Oriental profundiza la termoclina, teniendo como consecuencia calentamientos transitorios en el ecosistema marino del afloramiento peruano.

Cuando los vientos alisios, que soplan de este a oeste a lo largo del ecuador, se debilitan en varias zonas del Pacífico ecuatorial, pueden generarse ondas Kelvin oceánicas ecuatoriales cálidas que se propagan hacia las costas sudamericanas. Esto da como resultado el hundimiento de la termoclina y un incremento en las anomalías de las temperaturas tanto en la superficie del mar como debajo de ella. Las ondas Kelvin se forman cerca de Indonesia en una zona denominada como “piscina caliente”, el área más grande de aguas cálidas de nuestro planeta. Estas ondas viajan hacia el este en dirección a Sudamérica, profundizando la termoclina. Su velocidad de propagación es en promedio de 2 a 3 m/s, por lo que su llegada desde el centro del Pacífico ecuatorial hasta nuestras costas demora unos dos meses.
Diagrama Hovmöller longitud-tiempo de las ondas Kelvin en el Pacifico Ecuatorial (0°N). Para el cálculo de las anomalías se usó el periodo 2000-2008. La línea discontinua horizontal indica el inicio del pronóstico.