Descubren un patrón climático que permitiría mejorar los pronósticos de tormentas y fenómenos extremos

En las zonas tropicales, el clima muestra oscilaciones que inciden en lluvias, temperatura y vientos. La comprensión de estos ciclos resulta fundamental para anticipar fenómenos meteorológicos extremos, como ciclones y fuertes precipitaciones.

En ese sentido, un estudio publicado en la revista PNAS identifica un nuevo patrón que abarca toda la franja tropical a escalas de semanas. La investigación, liderada por expertos de Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA), la Universidad de Sorbona y la Universidad de Tohoku, describe por primera vez cómo sincroniza procesos atmosféricos y oceánicos en períodos de 30 a 60 días, lo que podría abrir nuevas perspectivas para los pronósticos a mediano plazo.

Cuáles son las principales características del nuevo patrón identificado

El equipo de científicos identificó la existencia de la Tropics-Wide Intraseasonal Oscillation (TWISO), definida como oscilación tropical amplia de periodo intraestacional. Se manifiesta a través de fluctuaciones sincronizadas en los intercambios de calor entre el océano y la atmósfera, la fuerza de los vientos y la temperatura del aire a gran altura a lo largo de toda la franja tropical, desde los 30° de latitud norte hasta los 30° de latitud sur. El análisis determinó que el ciclo de esta oscilación se completa en períodos de entre 30 y 60 días.

De acuerdo con el estudio, el TWISO se diferencia de otras oscilaciones conocidas porque involucra respuestas coordinadas que atraviesan el océano y la atmósfera de manera simultánea. Si bien la variabilidad climática en los trópicos se atribuía principalmente a procesos como el ciclo estacional o patrones como el El Niño, este fenómeno evidencia comportamientos mucho más rápidos y sincronizados, que pasaron inadvertidos en análisis previos.

Los autores del estudio observaron que, cuando la circulación atmosférica que mueve el aire a gran escala en los trópicos se fortalece, las tormentas y lluvias intensas tienden a agruparse. Esto genera un aumento de la temperatura en las capas altas del aire. Poco después, los vientos más intensos sobre la superficie del océano enfrían el agua al favorecer la pérdida de calor hacia la atmósfera. Todo este proceso ocurre de manera reiterada en periodos de varias semanas, por lo que funciona como una especie de pulso regular del clima tropical.

Según Jiawei Bao, investigador posdoctoral en ISTA y autor principal del trabajo, “TWISO es un fenómeno natural que siempre ha estado presente, pero que solo identificamos recientemente en nuestro artículo a través del análisis de observaciones históricas y datos de reanálisis”.

También destaca que “la característica que define a TWISO es su coherencia en todo el trópico. Representa una oscilación a gran escala que abarca toda la franja tropical, con variaciones que ocurren en escalas de tiempo intraestacionales de aproximadamente 30 a 60 días”.

Otro resultado resalta que la convección sobre el área de temperatura superficial oceánica más alta en el planeta juega un papel determinante en la modulación del TWISO. Allí ocurren ciclos marcados de intensificación y debilitamiento de la convección, que luego afectan en cadena a toda la región tropical.

El estudio señala que, cuando aumentan las tormentas en la región cálida del océano Pacífico y el sudeste asiático, la temperatura del aire sobre esa zona también sube. Ese calor no queda localizado, sino que se reparte rápidamente por la atmósfera tropical gracias a movimientos de aire muy veloces. Después, los vientos en la superficie del océano se vuelven más intensos y eso provoca que el agua del mar pierda calor y se enfríe.

La investigación se basó en tres tipos de datos principales: imágenes y mediciones tomadas por satélites, análisis de información meteorológica recopilada durante décadas y experimentos por computadora que simulan cómo interactúan el calor y la humedad en la atmósfera bajo diferentes condiciones. Los científicos recurrieron a conjuntos de datos como ERA5 del European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) y series de mediciones satelitales de la misión CERES de la NASA, que abarcan el periodo de 2001 a 2020.

El análisis se enfocó en promedios de varios factores fundamentales del clima tropical, como la temperatura del agua del mar, la temperatura del aire a gran altitud y la cantidad de energía que la Tierra libera al espacio. Para estudiar los cambios propios del TWISO, los científicos eliminaron los efectos de las estaciones y se concentraron en los cambios que ocurren cada pocas semanas. Al hacerlo, descubrieron que estas variables muestran subidas y bajadas rápidas, con ciclos que duran entre 30 y 60 días.

Relevancia del TWISO para la preparación ante fenómenos extremos

El descubrimiento de TWISO plantea una revisión de los mecanismos conocidos de la variabilidad climática en los trópicos y sugiere rutas para un mejoramiento de los pronósticos meteorológicos. De acuerdo con Jiawei Bao, “al comprender TWISO, podríamos mejorar nuestra capacidad para predecir la probabilidad de formación de ciclones tropicales, lo que nos permitirá emitir alertas más tempranas y ayudar a minimizar los riesgos y daños que causan. Planeamos abordar esto en futuras investigaciones”.

El estudio detalla que, así como otras oscilaciones pueden aumentar la incidencia de extremos climáticos, las fases de TWISO que elevan la temperatura del mar propician condiciones favorables para la formación de tormentas y ciclones. Esto conecta el fenómeno con impactos potenciales sobre millones de personas en zonas tropicales vulnerables.

El artículo analiza, además, que los patrones pueden ofrecer nuevas oportunidades para anticipar condiciones meteorológicas extremas con semanas de antelación, si se integran estos procesos en modelos predictivos adecuados. Aunque los efectos regionales aún requieren estudio detallado, los autores enfatizan que la identificación de TWISO aporta una pieza clave para entender la coordinación del sistema océano-atmósfera en los trópicos.