Bandas atmosféricas de vapor de agua pueden provocar inundaciones y clima extremo.

Las conferencias científicos no experimentan físicamente sus temas a tratar. Pero durante una sesión sobre “ríos atmosféricos” del pasado diciembre en una reunión geofísica en San Francisco, uno de esos ríos estuvo cayendo sobre los asistentes.

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Como trenes de mercancías cargados con vapor de agua, los ríos atmosféricos son largas y estrechas bandas cuyos vientos canalizan enormes cantidades de humedad por todo el cielo. Cuando llegan a las costas, estos ríos pueden dejar caer esta humedad en forma de lluvia causando inundaciones destructivas, como en enero de 2005 cuando más de 50 centímetros de agua de lluvia inundaron el sur de California, matando a 14 personas y provocando cientos de millones de dólares en daños.

Los científicos (y San Francisco) lograron escapar del río atmosférico de diciembre sin tales daños, pero la tormenta volcó más de 3 metros de nieve en partes de Sierra Nevada, dejando las montañas en camino de su temporada más húmeda registrada. Este tipo de impacto subraya el porqué los investigadores han quedado recientemente fascinados por los ríos atmosféricos. Completamente desconocidos hasta hace una década, estos ríos resultan ser no sólo un factor clave para las inundaciones en occidente y su suministro de agua, sino también un papel importante en el ciclo del agua del planeta.

?El agua es la vida, y los ríos atmosféricos proporcionan agua”, dice Paul Neiman, meteorólogo de del Laboratorio de Investigación en Sistemas Terrestres de NOAA en Boulder Colorado. Nuevas investigación están revelando cómo funcionan estos ríos, así como ayudando a los hombres del tiempo a predecir mejor sus consecuencias.

En un momento dado, en algún lugar entre tres y cinco ríos atmosféricos vierten agua en cada hemisferio. Con más de 1000 kilómetros de largo, a menudo no tienen más de 400 kilómetros de ancho y portan el equivalente, en vapor de agua, al caudal de la boca del Río Mississippi. ?Esto realmente ha captado la imaginación de los científicos”, dice Marty Ralph, también meteorólogo en el laboratorio de Boulder. “Sólo hay un puñado de estos eventos, y aun así transportan más del 90 por ciento del vapor de agua del planeta?.

Las nubes comunes no transportan grandes cantidades de vapor de agua a lo largo de grandes distancias; cae en forma de lluvia tan pronto como las gotas de agua se fusionan y se hacen lo bastante pesadas para caer como precipitación. En la década de 1990, investigadores del MIT calcularon a partir de datos de vientos y humedad que los chorros de la atmósfera, que los científicos han bautizado como ríos atmosféricos, deben existir para llevar el agua alrededor del planeta.

Desde entonces, los investigadores han logrado una mejor visión de los ríos, usando instrumentos sensibles a las microondas a bordo de satélites en órbita polar. La radiación solar que rebota desde la superficie de la Tierra en longitudes de onda de microondas se ve afectada por la cantidad de agua entre el terreno y el satélite, pero las microondas no se ven afectadas por las nubes de la misma forma que la radiación visible e infrarroja. Por lo que los instrumentos de microondas son capaces de fotografiar bandas de vapor de agua que viajan por la atmósfera.

En los primeros días de la investigación de los ríos atmosféricos, los científicos no estaban seguros de si las brillantes bandas de vapor de agua en las imágenes de satélite realmente se traducían en unas condiciones de súper-humedad. Por lo que los equipos hicieron volar aeroplanos de investigación en sistemas de tormenta, algunas de las cuales generaron ríos atmosféricos, para medir cómo de húmeda se ponía la cosa. ?Realmente podías sentir la humedad”, dice Ralph. ?Podía olerse en la cabina?.

Los ríos atmosféricos nacen debido a la diferencia de temperatura entre los trópicos y los polos de la Tierra. Durante el invierno, los polos se enfrían en relación con el ecuador, creando un potente gradiente de temperatura a través del hemisferio, una diferencia que provoca que las tormentas de baja presión se generen en las latitudes medias. Los vientos del interior de las tormentas pueden canalizar la humedad en estrechas bandas en su extremo delantero – el río atmosféricos. En la reunión de San Francisco, George Kiladis del laboratorio Boulder describió el río de 2005 que aparentemente absorbió humedad del Noroeste del Pacífico durante todo el camino hasta los trópicos, en la “zona de convergencia intertropical” donde se encuentran los vientos de ambos trópicos. Kiladis y sus colegas describen el río en un artículo que aparece en la revista Monthly Weather Review.

La gente que vive en la Costa Oeste está familiarizada con los ríos atmosféricos, tales como el famoso ?Pineapple Express?, que ocasionalmente transporta humedad directamente desde Hawai. Pero los ríos también pueden llegar a través del Golfo de México o a lo largo de Coste Este.

Los científicos están ahora moviéndose de la observación de ríos atmosféricos a la comprensión de los mismos y tratar de predecir su impacto. A la cabeza está California, que está configurando cuatro observatorios de ríos atmosféricos a lo largo de su costa para rastrear los ríos tras su llegada. Cada río tiene unos efectos radicalmente diferentes dependiendo del ángulo y velocidad a la que se aproximan a las montañas y a las líneas divisorias de aguas.

?Para ser capaces de fijar las cuencas de agua específicas que son más propensas a las inundaciones, realmente tienes que saber con precisión dónde tocarán tierra los ríos atmosféricos”, dice Neiman. ?Esa es la parte complicada?.

Durante una tormenta en noviembre de 1994, que ahora se sabe que fue un río atmosférico, por ejemplo, los hombres del tiempo predijeron que caerían menos de 2 milímetros en algunas partes del área de la Bahía de San Francisco. En ciertos lugares, cayeron más de 28 centímetros, según dijo David Reynolds, meteorólogo de la oficina del Servicio Meteorológico Nacional en Monterey, California, en la reunión geofísica. Cómo se distribuye esta humedad dentro del río y cuánto tiempo permanece en su lugar en una localización, determina qué áreas verán las mayores inundaciones.

No todos los ríos atmosféricos son devastadores – de hecho, la mayor parte de los mismos son débiles – pero provocan muchas de las inundaciones más extremas de la Costa Oeste. En un estudio, Ralph y sus colegas observaron siete inundaciones que tuvieron lugar en el Río Russian de California entre 1997 y 2006. Todas se debieron a ríos atmosféricos, según encontraron los investigadores. La cantidad de lluvia intensa que recibe la Costa Oeste de los ríos atmosféricos, dice Ralph, es comparable a las precipitaciones de la Costa del Golfo y el sureste de los Estados Unidos procedentes de huracanes.

En enero, los planificadores de emergencias de California se reunieron en Sacramento para pensar sobre un escenario apocalíptico conocido como ARkStorm. Los funcionarios pusieron a prueba cómo responderían si impactaban en la costa una serie de ríos atmosféricos uno tras otro. Este escenario se modeló en base a los ríos que llegaron en el invierno de 1861?62 e inundaron el valle central del estado. La capital tuvo que moverse temporalmente de Sacramento a San Francisco, y el gobernador tomó un bote de remos para su inauguración.

Para predecir mejor tales desastres, los investigadores de NOAA y la Institución Scripps de Oceanografía en La Jolla, California, están trabajando junto a funcionarios estatales para fijas las áreas más vulnerables. Muchas veces, el río de humedad llega a una montaña, es forzado a ir hacia arriba, y deja caer toda su agua. Otras veces el río impacta en la base de una cadena montañosa y desvía su flujo a su alrededor. Descubrir qué procesos predominan en qué lugares ayudará a los funcionarios a prepararse mejor, dice Ralph.

Por ejemplo, en 2009, los planificadores de Washington se enfrentaron a una crisis cuando la Presa Howard Hanson, del Río Verde por encima de los suburbios al sur de Seattle, empezó a filtrarse justo cuando un río atmosférico se dirigía hacia ella. Los científicos analizaron cómo llegaría el río hasta la masa de agua y vertería su agua, y predijeron que no provocaría grandes precipitaciones sobre la presa. El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos decidió no asumir el control de emergencia, y la luvia cesó pronto.

Los ríos atmosféricos pueden hacerse aún más relevantes conforme aumenten las temperaturas. Los investigadores no están seguros exactamente de cómo afectará el cambio climático a los ríos, pero un aire más cálido generalmente significa que la atmósfera tendrá más vapor de agua, dice  Neiman. Por otra parte, los vientos pueden debilitarse en un mundo más caliente globalmente, lo que significa que los ríos podrían transportar más agua pero ser menos efectivos al moverla.

Puede aparecer más respuestas en los próximos meses, cuando los científicos de NOAA planean hacer volar una nave no tripulada en varias tormentas para aprender más sobre los ríos atmosféricos.