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La megasequía de América del Norte afecta a la atmósfera superior

  • megasequía América Norte afecta atmósfera superior
    Imagen mejorada del telescopio de 3,5 m en el campo óptico Starfire en la base de las Fuerzas Aéreas de Kirtland. Se puede ver un débil haz de lidar de sodio. (Imagen: UIUC)

La megasequía que afecta al suroeste de América del Norte provocó un cambio del 30% en la actividad de las ondas de gravedad en la atmósfera superior de la Tierra.

Es la conclusión de un nuevo estudio basado en datos de dos décadas y relativo a los diez primeros años de este evento, que se publica en Geophysical Research Letters.

Hace más de 30 años, Chester Gardner del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la UIUC (University of Illinois Urbana-Champaign) y Chiao-Yao She, del Departamento de Física de la Universidad Estatal de Colorado, se unieron para estudiar la atmósfera media de la Tierra. Usando un radar láser de resonancia de sodio (lidar), Gardner y She desarrollaron y demostraron una nueva técnica importante para medir los perfiles de temperatura en la atmósfera superior de la Tierra. Posteriormente, pudieron observar cambios en las ondas de gravedad de la atmósfera superior en dos lugares (Albuquerque, Nuevo México y Ft. Collins, Colorado) durante un período de 20 años, de 1990 a 2010.

El descubrimiento de los cambios en la actividad de las ondas durante la megasequía fue un subproducto afortunado de otras investigaciones. Los investigadores estaban estudiando cómo fluctuaban la temperatura y los vientos en la atmósfera superior debido a las ondas generadas en la atmósfera inferior y se sorprendieron al encontrar cambios considerables en la actividad de las ondas de gravedad después del inicio de la sequía.

"Nunca esperábamos hacer observaciones que arrojaran una idea de cómo una sequía podría afectar la atmósfera superior de la Tierra", dice Gardner en un comunicado.

Después de echar un vistazo a los datos de Gardner de Albuquerque y los datos de She de Ft. Collins, lo que encontraron fue una reducción significativa (alrededor de un 30%) en la actividad de las ondas después de que comenzó la sequía. Los cambios en la actividad de las ondas de gravedad pueden estar relacionados con la generación reducida de ondas por las tormentas troposféricas durante la megasequía y con una distribución geográfica alterada de los eventos de precipitación en el oeste y el medio oeste de los Estados Unidos. En pocas palabras, menos precipitación significa menos tormentas, por lo que las tormentas generan menos ondas.

Una megasequía es un período prolongado de sequía que dura dos décadas o más. La megasequía del suroeste de América del Norte comenzó en 2000 y aún persiste 22 años después, sin un final a la vista.

Gardner y She dicen que esta megasequía es importante no solo por su duración, sino también por el tamaño de la región geográfica afectada, que se extiende desde el norte de México hasta las fronteras del norte de Oregón y Wyoming, y desde la costa del Pacífico hasta el fronteras orientales de Wyoming, Colorado y Nuevo México. Se cree que esta mega sequía en particular es el período de 22 años más seco en la región desde el año 800 de nuestra era. Se ha argumentado que el calentamiento de la atmósfera de la Tierra inducido por el hombre puede haber contribuido con más del 40% de la gravedad de la megasequía.

La megasequía del suroeste de América del Norte comenzó en 2000 y aún persiste 22 años después, sin un final a la vista

Las ondas de gravedad, que no deben confundirse con las ondas gravitatorias asociadas con fenómenos cosmológicos como los agujeros negros, se producen en la interfaz entre dos medios cuando la gravedad o la flotabilidad intentan restablecer el equilibrio. Gardner explica que este efecto es como dejar caer una piedra en un estanque de agua. La piedra desplaza la superficie del estanque, empujando el agua hacia abajo; la flotabilidad restaura el agua, que luego oscila, generando un anillo de ondas que se propaga hacia afuera. Estas son ondas de gravedad.

Una forma en que se generan ondas en la atmósfera inferior es por convección de tormenta, que desencadena ondas de gravedad al provocar un movimiento vertical que resulta en oscilación. Las ondas también pueden ser generadas por el aire que fluye sobre características topográficas como montañas, que desplazan el aire hacia arriba.

Mientras que las ondas en un estanque se propagan solo a lo largo de la interfaz aire-agua, las ondas de gravedad en la atmósfera se propagan en todas las direcciones. Tales ondas impulsan la circulación global de la atmósfera superior y pueden tener un efecto sobre el clima espacial y las órbitas de los satélites.

Gardner y She dicen que este trabajo es importante porque demuestra que los cambios regionales en la atmósfera inferior también pueden afectar la atmósfera superior. Creen que esta es la primera vez que se observa un efecto climático regional en la atmósfera superior.

Redacción iAgua

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