Secciones

¿Sabías que...? Nuevo satélite para descifrar la estratosfera y mejorar las previsiones

Aeolus, el primer satélite capaz de observar directamente los vientos la estratosfera, puede ayudar a conocer mejor el vórtice polar, cuyos cambios pueden llegar a afectar nuestra meteorología

Sabemos que los cambios que se producen el vórtice polar pueden impactar el tiempo en nuestras latitudes. Por ello, conocer como varían los vientos de la estratosfera polar puede ayudar a pronosticar mejor los fenómenos extremos meteorológicos.

Sin embargo, eran pocas las observaciones directas que se tenían del viento estratosférico polar. Para cubrir este vacío la Agencia Espacial Europea (ESA) cuenta ahora con Aeolus, el nuevo satélite capaz de observar los vientos directamente en la estratosfera.

La animación utiliza datos del satélite de viento Aeolus de la ESA y muestra el cambio del vórtice polar en la baja estratosfera entre el 1 de diciembre de 2020 y el 1 de febrero de 2021. Fuente: ESA.

¿Qué sabemos de la estratosfera?

La estratosfera es la capa atmosférica inmediatamente superior a la troposfera. Esta capa, situada a más de 15 kilómetros de altura y que se extiende hasta los 50 kilómetros sobre la superficie, tiene unos patrones de viento muy característicos que en nada se parecen a los vientos que conocemos en superficie.

Durante el invierno del hemisferio norte, el fuerte chorro de aire del oeste, que gira en sentido contrario a las agujas del reloj, mantiene encerradas las frías masas de aire de la estratosfera polar. Este es el famoso vórtice polar.

Fortalecimiento del vórtice polar del Hemisferio Norte. 

Sin embargo, este vórtice polar puede debilitarse o incluso dividirse en dos. Este debilitamiento, que puede ir asociado a un cambio en el viento, pasando a ser del este, se conoce como un calentamiento súbito estratosférico. Puesto que al debilitarse el límite que encierra las masas frías del polo la estratosfera polar se calienta de forma brusca.

Estos eventos, aunque se produzcan en la estratosfera pueden impactar el tiempo en superficie. Pueden incluso desencadenar condiciones meteorológicas extremas en Europa y América del Norte. Por tanto, estos eventos de debilitamiento del vórtice polar son de gran interés para la comunidad científica.

¿Por qué se producen los calentamientos súbitos estratosféricos?

A día de hoy se desconoce la causa exacta de los calentamiento súbitos. Se cree que las ondas que viajan desde niveles más bajos de la troposfera pueden penetrar en la estratosfera y alterar el vórtice, pero los procesos implicados no se comprenden del todo.

Temperatura de la estratosfera polar del Hemisferio Norte, a 10 hPa. La línea roja muestra el calentamientos súbito estratosférico del 5 de enero de 2021. La línea azul corresponde a la climatología.

Uno de los principales problemas para analizar la estratosfera es la falta de observaciones. A partir de la inclusión de los satélites, en 1979, se pudo empezar a estimar el viento en la estratosfera, pero las dificultades técnicas eran grandes hasta hace poco.

Ahora los científicos cuentan con el satélite Aeolus de la Agencia Espacial Europa. Este nuevo satélite mide los vientos del vórtice polar y puede a ayudar a comprender mejor por qué y cómo se debilita el vórtice polar.

¿Cómo ayudará Aelous a vigilar la estratosfera polar?

Aeolus es el primer satélite en órbita que medirá directamente los vientos de la Tierra desde el espacio. Este satélite emite pequeños pulsos desde un láser, y en función de la luz que se dispersa de vuelta al instrumento puede calcular los perfiles de velocidad horizontal de los vientos. Principalmente medirá los vientos en la dirección este-oeste y en los primeros 26 kilómetros de la atmósfera.

El satélite puede sondear los 30 km más bajos de la atmósfera para proporcionar perfiles de viento. Fuente: ESA.

De modo que este satélite solo cubre una parte de la estratosfera. La parte baja de la estratosfera y del vórtice polar. Debemos tener en cuenta que los calentamiento súbitos se producen en alturas cercanas a los 30 kilómetros. Aun sí, los datos de viento obtenidos por el satélite pueden ser muy relevantes para avanzar en el conocimiento de la estratosfera polar.

Como declara Corwin Wright, investigador de la Royal Society, los cambios en la estructura del viento durante un calentamiento súbito estratosférico no se habían observado nunca directamente. Hasta ahora solo se tenían mediciones puntuales del viento y los datos que se obtenían a través de modelos informáticos. En cambio, con las nuevas mediciones de Aeolus el vórtice polar y los cambios en el viento se pueden observar directamente.

Primeras observaciones

Anne G. Straume, científica de la misión Aeolus, ha adelantado que han observado cómo, asociado al calentamiento súbito estratosférico de comienzos de año, el vórtice se dividió en dos. Una masa de aire se situó girando sobre el Atlántico Norte y la otra sobre el Pacífico Norte. Como consecuencia de este evento estratosférico en algunas zonas de América del Norte parecen haber experimentado unas condiciones más frías.

La imagen muestra el cambio del vórtice polar en la baja estratosfera entre el 1 de diciembre de 2020 y el 1 de febrero de 2021. Fuente: ESA.

Los impactos de los calentamientos súbitos también pueden alcanzar España. Aelous definitivamente ayudará a entender cómo se pueden desarrollar los eventos extremos que nos afectan.