17 de agosto del 2003: Convección severa en Catalunya

SCM móvil con línea de turbonada asociada barre la geografía catalana

Pablo de la Cruz Gandoy

Índice de la exposición

1.- Informe de los efectos generales, resumen de lo ocurrido.2.- Cartografías de viento máximo.3.- Downburst (microráfaga o esclafit) en el observatorio de la Culla.4.- Herramientas de teledetección: a) Satélite. b) Radar. c) Esquema de flujos de viento con el análisis térmico y radárico. d) Mapa de rayos.5.- El downburst.6.- Reanálisis isalobárico o de tendencia de presión.7.- Ejemplo gráfico instrumental de la línea de turbonada.8.- Análisis sinóptico.9.- Mención especial para la temperatura del mar.10.- Estudio del radiosondeo.11.- Reportaje fotográfico de los daños materiales.12.- Impacto mediático en la prensa.13.- Conclusiones.

Efectos generales del sistema convectivo mesoescalar• El SCM atravesó Catalunya de SW a NE en 5 horas (entre las 6 y las 11h solares), pero su duración local no excedió la media hora.

• A su paso, trajo rachas de viento casi generalizadas de entre 60 y 100km/h, además de al menos un “downburst” de 180km/h en la comarca del Bages.

• Desaguó cantidades que en ningún caso excedieron los 80mm, sin embargo las intensidades de lluvia fueron torrenciales en la mayoría de los casos, con puntas superiores a 150mm/h. No se constata la aparición de granizo.

• Desde el punto de vista satelital, la multicélula convectiva casi alcanza los criterios de Maddox para clasificarla como CCM. Según la interpretación radar, se organizó perfectamente como una línea de turbonada.

• La tormenta descargó más de 36000 rayos entre Castellón y Golfo de León, considerándose como la tormenta con más aparato eléctrico de los últimos 15 años.

• El SCM tenía características de eficiencia pluviométrica, sin embargo, su escasa duración y fuertes vientos lo compromete en la clasificación de severo. No hubo víctimas mortales, pero sí dejó tras de sí abundantes daños materiales.

Reanálisis de superficie: cartografías de viento máximo

• Las rachas máximas de viento, de más de 100km/h, se localizaron en el prelitoral central, rebasándose los 60km/h de forma casi generalizada.

• El frente de racha o salida de la tormenta dibuja un mapa de isocronas muy ordenado, comenzando las puntas de viento en el Ebro y terminando en l’Empordà. El Pirineo y la Franja de Ponent se vieron ajenos a la situación de vientos fuertes.

ISOTACAS 17-08-03 ISOCRONAS 17-08-03

Firma instrumental de una microráfaga (downburst)

• El observatorio de La Culla (Manresa) fue testigo de un fenómeno convectivo severo llamado downburst por Fujita y Caracena. Provocado por una aceleración de las corrientes descendentes que acompañan a la precipitación, trae vientos huracanados de corta duración.

• En la imagen de radar del momento del evento, la señal de reflectividad se incurvó sensiblemente justo en la zona afectada. En la terminología anglosajona, este tipo de formaciones en el radar se le llaman “bow echoes” en alusión a los cuernos del buey.

Firma instrumental de una microráfaga (downburst)

Teledetección desde satélite: imágenes NOAA

Overshooting topsOvershooting tops

SombrasSombras Nubosidad

frontal

Célula convectiva independienteCélula convectiva independiente

Teledetección radárica: evolución de la línea de turbonada

Los valores de reflectividad máximos del primer CAPPI rondaron los 55dBz.

La línea de turbonada se incurvó a modo de “bow echoes” en momentos puntuales debido a fuertes vientos traseros.

La tormenta se organizó a partir de un flujo alimentador del SE, como podemos ver en el movimiento de las células hijas que nacen en su flanco delantero-marítimo.

La zona de precipitación estratiforme se localizó a más de 100km de la línea de la costa, en el extremo noroccidental.

Teledetección radárica: Corte vertical de la línea de turbonada

En el perfil vertical de los ecos de reflectividad se puede notar la forma abalconadaforma abalconada típica de los fenómenos severos. Allí se encuentran las corrientes verticales más intensas.

En el corte vertical de la imagen radar de las 10h solares observamos como los echotops alcanzaron los 12-13km de altura.

La correspondencia Z-R no fue correcta ya que las intensidades máximas de lluvia registradas en superficie superaron los 150mm/h en muchas zonas. Esto se pudo deber a una gran proporción de gotas pequeñas en la precipitación.

Reanálisis de la temperatura: descarga fría de la tormenta

TEMPERATURA EN SFCE. A LAS 8h (Z)

•

Flujo alimentador cálido

Flujo trasero de salida frío

Zona de máxima precipitación a esa hora

Línea de convergencia en superficie, germen del nacimiento de nuevas células que propaguen el SCM.

Actividad eléctrica de la tormenta: mapa de rayos

Anomalía de rayos positivos

La actividad eléctrica en Castellón fue extraordinaria, hasta el punto de dejar obsoleto el diseño del programa de rayos del INM. Se detectó la caída de más de 7000 rayos a tierra en una hora (2 rayos por segundo).

El downburst

• Las corrientes verticales descendentes de la tormenta, al topar con el suelo, pueden convertirse en viento horizontal si van acompañadas de un incremento de presión atmosférica que provoque divergencia en superficie. Este aumento de presión suele ser causado por una aceleración de la corriente descendente (desplome) y/o por la descarga fría de la lluvia (enfriamiento por evaporación).

El downburst

Los vientos superficiales asociados a las microráfagas pueden superar los 200km/h e incluso puntualmente exceder los 250km/h. Son temidos por la aviación ya que en ocasiones van enmascarados en aire seco y sin precipitación.

La vorticidad que crea este fenómeno genera un remolino que refuerza todavía más los vientos en superficie. Los ascensos en el flanco delantero del vórtice producen un descenso de presión que en conjunción con la mesoalta incrementa el gradiente bárico.

Reanálisis de la tendencia barométrica en superficie (evolución)

ISALOBARAS 3-6h(Z)

• Antes de las 6:00Z los efectos del SCM en el campo de presión aún no eran patentes ya que se encontraba en la provincia de Castellón. Las variaciones báricas eran las normales a la oscilación nocturna. A pesar de todo, en el extremo sur ya aparece débilmente la señal del frente convectivo.

ISALOBARAS 6-9h (Z)

En cambio, el mapa de isalobaras hasta las 9h solares nos revela la distorsión que provocó en el campo bárico el paso del SCM, que por aquella hora ya había atravesado media Catalunya. El frente de racha de la tormenta ha sido cazado por el reanálisis perfectamente. Aparece un centro local de máximo ascenso de la presión (5hPa/3h) justo en la zona en donde se produjo el downburst, lo cual supondría un aparente indicio de fenómeno severo.ISALOBARAS 9-12h (Z)

En la última imagen del reanálisis podemos observar el máximo ascenso de la presión en las comarcas de Girona, en este caso vinculado primordialmente a la descarga fría de la precipitación. En el resto de zonas se estaba llevando a cabo un reajuste del campo de presión tras la interferencia convectiva, como podemos ver en los valores mayoritariamente negativos.

Registro instrumental de la turbonada en Sant Cugat del Vallès

Entorno sinóptico previo a la tempestad

La situación sinóptica se caracterizó por la visita en niveles altos de una vaguada térmica adelantada.

En superficie se observa pantano barométrico sobre la cuenca mediterránea y esta pasividad de la masa de aire previa suele reactivar los frentes fríos.

En los mapas de la mesoescala se entrevee una ligera convergencia de niveles bajos en el Golfo de València, aparte de humedad relativa moderada.

Temperatura del agua del mar: la chispa de la convección

• 4 días antes del día 17 de agosto la temperatura de la superficie marina alcanzaba valores tropicales insólitos en la cuenca occidental mediterránea. Se superaban incluso de manera cómoda los 30ºC precisamente en las aguas que días después darían lugar al SCM.

• Una persistente ola de calor sin precedentes fue la responsable de unas aguas tan caldeadas, que aportó vapor de agua a los niveles inferiores troposféricos y por ende inestabilidad potencial. Sólo hizo falta la llegada de una onda sinóptica en capas altas para que se produjese el disparo de la convección.

Entorno preconvectivo: Radiosondeo Barcelona 00h

ANTES

El perfil térmico presenta inestabilidad potencial en capas bajas con elevada temperatura potencial equivalente.

Se observa una capa seca en niveles medios y bajos, factor clave para la génesis de convección severa.

El índice CAPE asciende a 2500J, mientras que el LI es de -8, siendo valores muy elevados. Índices menores pero idóneos para previsión de fenómenos severos como el DAPE, el WindEx o el BRN aportan valores moderados.

NCE

NCL

NE

Entorno postconvectivo: Radiosondeo Barcelona 12h

NCE

NCL

NE

DESPUÉS

El sondeo térmico posterior al paso de la tormenta muestra un enfriamiento global de la columna, mayor en niveles bajos que en altos.

En general, la mezcla vertical de aire que ha supuesto la turbulencia de la convección ha favorecido un aminoramiento de los índices de inestabilidad.

La afluencia en superficie de los vientos traseros posteriores a la tormenta, de poniente y más frescos y secos, disminuyó de forma considerable la inestabilidad latente.

Daños materiales en Bages y Osona por los vientos huracanados

Los agravios más grandes se vivieron en el Sur de Osona y Bages. Con la exploración posterior se evidencian más microráfagas de tiempo severo en Malla, Centelles o Tona (Osona) y Brucardes (Bages), incluso más potentes que la registrada por el anemómetro de La Culla, que fue de grado 1-2 en la escala de Fujita (118-181km/h). En algunos casos, la disposición circular de los desperfectos hacía sospechar de la ocurrencia de algún tornado. Además, se registraron 56mm en 15 min en Caldes de Montbui, lo cual es más que torrencial.

Impacto mediático de la situación meteorológicaEl fenómeno del downburst, o esclafit en català, traspasa la barrera mediática y es utilizado por periodistas, sin ser ya un término exclusivo del gremio meteorológico.

Conclusiones globales

A pesar de ser un episodio de tiempo severo y de que por ejemplo, las rieras del Maresme bajaran en forma de bruscas avenidas, no provocó pérdidas humanas debido a dos razones fundamentales: 1) El sistema convectivo afectó Catalunya un domingo por la mañana durante las vacaciones de agosto, cuando la gente se encontraba en sus casas. 2) La línea de turbonada no mostró carácter estacionario en ningún momento, sin aparición de dinámica de “tren convectivo” y manteniéndose móvil en todo su ciclo de vida. Este factor fue clave para evitar inundaciones graves, ya que la tormenta mostró signos claros de eficiencia pluviométrica.

El trabajo, sin ser una crónica de ningún hecho catastrófico, presenta la voluntad principal de popularizar fenómenos severos como el downburst o “esclafit”, los cuales como podemos ver no son coto privado de las llanuras de EEUU y también tienen su periodo de retorno en nuestra región.

La escasez de lluvias y el calor extremo vivido en Catalunya los 2 meses anteriores dejó el terreno muy seco. Esto supuso que durante el aguacero la absorción hídrica del suelo fuera mayor de lo normal, amortiguándose la escorrentía sensiblemente.

GRACIAS A TODOS