Laboratorio de Previsión del Tiempo 2011 Irrupciones de aire frío

Las irrupciones de aire frío son de particular interés en los estudios de la atmósfera. Algunos de los fenómenos a los que se asocian son: Heladas (daños a los cultivos) Nevadas Gran incremento en el consumo de energía (gas y electricidad, por ejemplo) Incremento en la incidencia de enfermedades respiratorias en la población Cuando la entrada de aire frío es persistente en el tiempo, hablamos de una ola de aire frío o de una ola polar. Las entradas de aire frío más severas se dan cuando llega a nuestro país una masa de aire proveniente de la Antártida. Estas, normalmente, son masas de aire extremadamente frías y muy secas y pueden hacer que en la Pampa Húmeda los valores de punto de rocío caigan a valores de -10ºC o incluso -15ºC (usualmente detrás de un intenso Pampero).

Variación en el consumo de gas natural en Buenos Aires durante una irrupción de aire frío polar (primera quincena de julio 2000). (Bertolotti et al 2001)

Relación entre la temperatura media y la cantidad de muertes en la Ciudad de Buenos Aires (Bejarán y De Garín 2001) Coeficientes de correlación entre la cantidad de casos de gripe y distintas variables meteorológicas (Rusticucci et al 2001)

(Garreaud 2000)

Veamos algunos ejemplos de irrupciones de aire frío sobre el sur y el centro de Sudamérica…

1) Entrada de aire frío polar hasta latitudes subtropicales 22-25 julio 2007

En estos casos, la combinación entre la entrada de aire frío, la humedad (atlántica) que es advectada hacia el noreste con los vientos fuertes del sudoeste y el ascenso orográfico determinan que sobre el sur de Brasil a veces ocurran chaparrones de nieve. Además, si hay aire muy frío en altura sobre el centro-noreste de Argentina, y si los cielos están despejados, muchas veces la combinación de ese aire frío con el calentamiento radiativo da lugar a la formación de nubosidad cumuliforme que ocasiona chaparrones de lluvia y/o granizo pequeño (y eventualmente de nieve sobre la costa atlántica bonaerense). Variables más trascendentes a analizar en los modelos: Espesor 500/1000 Espesor 850/1000 Zonas con precipitación pronosticada Posición donde se centrará el anticiclón (dará vientos calmos, cielos despejados y potencial para heladas intensas) En cuanto a índices de inestabilidad, normalmente el Total-Totals es muy representativo (ya que da mucho peso a las temperaturas bajas en el nivel de 500 hPa)

2) Irrupción de aire frío dejando nevadas intensas en la cordillera patagónica 19-21 junio 2007

En este caso las variables más interesantes a analizar con los modelos serán: Espesor 500/1000 Espesor 850/1000 Altura de la isoterma de 0ºC Contenido de humedad en niveles medios y bajos Viento en niveles medios (potencial de viento blanco) En todos los casos, el pronosticador debe tener una muy detallada noción de la topografía de la región para conocer las regiones a barlovento de zonas montañosas (donde los ascensos y pp serán maximizados) y aquellas a sotavento (donde se dará el efecto de shadowing y por ende podrán no presentar precipitaciones o registrar acumulados mucho más bajos).

3) Entrada de aire de origen antártico hacia el centro del país 28-29 julio 2007

Temperaturas mínimas registradas en la mañana del 28/07/07

Las masas de aire antártico son extremadamente secas, por lo que a nivel pronóstico uno no debería preocuparse mucho por el potencial de precipitaciones. Esto de alguna manera simplifica el pronóstico, ya que el pronosticador centrará su experiencia en un tema puntual: las temperaturas. En general los modelos son deficientes en representar bien las temperaturas mínimas en las mañanas en que hay fuertes inversiones radiativas (como las asociadas a estas situaciones), por lo que es clave la experiencia del pronosticador, quien con el tiempo irá conociendo los errores sistemáticos de los modelos y corrigiéndolos. Las principales variables salidas de modelos a analizar en este caso serán: Presión al nivel del mar (para determinar dónde se centrará el anticiclón polar) Altura y viento en 300/200 hPa, para analizar la posibilidad de aumento de cirrus (que frenarían el enfriamiento nocturno). De 500 hacia superficie, en general aire extremadamente seco y nada de nubosidad media ni baja Análisis de superficies que hayan recibido nieve (mayor albedo, mínimas y máximas más bajas que las pronosticadas por los modelos)

4) Aire frío y nevadas en el centro del país 8-9 julio 2007

En este caso las principales variables a analizar serán: Posición del anticiclón en superficie y zonas de máxima advección fría y menores temperaturas Posición del núcleo frío o vaguada en niveles medios, y sus ascensos asociados (omega en 700 hPa) Espesor 850/1000 Temperatura en 850 hPa Campo de pp pronosticada Las situaciones no son excluyentes: por ejemplo, muchas veces una irrupción fría que da lugar a intensas nevadas en Patagonia puede más tarde ocasionar heladas en el sur de Brasil.

HELADAS

¿ Qué es una HELADA ? HELADA AGRONÓMICA HELADA METEOROLÓGICA Temperatura que causa afectación al nivel de la planta (ej: suelo, etc) [Puede ocurrir daño en el vegetal a T>0ºC o contrariamente resistir algunos grados bajo cero dependiendo del mismo y su estado fenológico] Temperatura menor o igual a 0ºC en el abrigo meteorológico a 1.5 m de altura

Principales tipos de Heladas: por sus causas HELADAS ADVECTIVAS VIENTO soplando con temperaturas BAJO CERO - No se pueden combatir HELADAS RADIATIVAS SIN VIENTO, CIELO DESPEJADO Se enfría el suelo y el aire desde abajo (inversión térmica) - Se pueden combatir

Principales tipos de Heladas: por sus efectos HELADAS BLANCAS Se forma rocío que se congela y también escarcha. En ocasiones el interior del vegetal no se llega a congelar - Daños parciales a la planta - HELADAS NEGRAS Por falta de humedad no se forma rocío ni escarcha. Se congelan las partes vegetales y se destruyen sus células - Daño total en la planta -

¿ Cómo se combaten las heladas (radiativas) ? (Método rudimentario) Calefactores Ventiladores Riego por aspersión Generar calor quemando leña o mediante calentadores a fuel-oil (Método rudimentario) Remueven el aire trayendo aire menos frío de arriba (inversión térmica). A veces se usan en combinación con calefactores Llovizna continua que se va congelando en la vegetación impidiendo que la temperatura baje de 0ºC y se congelen las células vegetales. (Método más eficaz)

El agua congelándose protege los brotes interiores Madrugada de riego por aspersión para combatir la helada Escarcha sobre un tronco

Zona con mayor frecuencia de heladas Tipos de Heladas en Argentina radiativas advectivas (raramente) y A

Poco frecuentes en Argentina. Heladas ADVECTIVAS VIENTO + TEMP. BAJO CERO Poco frecuentes en Argentina. Sólo en Patagonia en casos de incursión de aire Antártico y/o sobre suelo nevado. Se necesita territorio continental extenso, conectado a latitudes muy altas. En Sudamérica las masas de aire se transforman (ausencia de masa Pc)… en superficie se calientan al pasar por zonas marítimas al salir de la Antártida…

Heladas RADIATIVAS CALMA + CIELO CLARO + AIRE SECO (pref. Td<0ºC) + TEMP. CERCANAS A 0ºC Muy frecuentes en Argentina desde Abril a Noviembre Sobre zona central del país especialmente. Luego del ingreso de un A posfrontal en el día +1 o +2 a la irrupción de aire frío. Usualmente el espesor 1000/500 NO ES MINIMO EL DIA DE HELADA (lo fue en el día de la irrupción fría o en el día siguiente) Los modelos tienden a SUBESTIMAR LAS TEMPS MINIMAS en eventos de heladas (pronostican temp. mínimas bastante más elevadas).

MAR 29 ABRIL 2008: Sin heladas en Pampa Húmeda [espesor < 5400mgp] / Heladas en Cuyo, [espesor 5500mgp]

MIE 30 ABRIL: Heladas leves a moderadas, de corta a mediana duración MIE 30 ABRIL: Heladas leves a moderadas, de corta a mediana duración. [espesor : 5490mgp]

Condiciones propicias para la formación de heladas radiativas (condición necesaria, no suficiente) : Vientos muy suaves o en calma (A)

Condiciones propicias para la formación de heladas radiativas (condición necesaria, no suficiente): Cielo despejado o poco nuboso

¿ Por qué no se forma helada bajo los árboles ?