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Dr. Mario Gómez Ramírez
Licenciatura de Geografía, Universidad Veracruzana.
Grupo de Geografía Global
Distribución del potencial de calor marino frente a la costa norte
veracruzana, en la zona de influencia que tuvo la trayectoria del huracán
“Katia” entre el 5 al 15 de septiembre de 2017.
Localizar la distribución del potencial de calor frente a la costa norte veracruzana, durante la trayectoria que siguió el huracán
“Katia”, entre el 5 al 15 de septiembre 2017.
Objetivo
Generalidades de la temperatura superficial del mar
Los planteamientos en cuanto a los requerimientos sobre cuantos grados de la TSM, son necesarios para llevarse a cabo la ciclogénesis tropical, se
remontan al siglo XX.
Los estudios de Erik Palmen 1948 fueron unos de los primeros, en establecer que los “huracanes pueden formarse solo en las regiones
oceánicas fuera de las proximidades del Ecuador donde la superficie del agua tiene una temperatura superior a 26-27 °C.” (Retomado McTaggart
et al, 2015).
Al transcurrir el tiempo, estos umbrales han variado, asimismo (Grey en 1968, 1979) estableció que “las aguas oceánicas cálidas (de al menos
26,5 °C [80 °F] a lo largo de una profundidad suficiente (se desconoce la profundidad, pero al menos del orden de 50 m [150 pies]. Las aguas
cálidas son necesarias para alimentar el motor térmico del ciclón tropical.” http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/A15_esp.html
Generalidades de la temperatura superficial del mar
Los avances científicos cada vez más incursionan en la estructura térmica que ocurre en la parte superior del océano, en cuanto a la
dinámica de los ciclones tropicales e interacción con la capa gaseosa como es la atmósfera y en la intensidad de los mismos, a
causa de la energía del agua marina. “La temperatura de la superficie del mar (TSM) proporciona una medida de las
condiciones oceánicas de la superficie, sin embargo, no se puede obtener información sobre la estructura térmica del océano
subsuperficial (aproximadamente los 50 m superiores del océano) a partir de la TSM sola.”
http://www.aoml.noaa.gov/phod/cyclone/data/method.html.
Generalidades de la temperatura superficial del mar
En esta compleja dinámica, la altura de la superficie de mar está estrechamente ligada a la TSM “las observaciones de la altura de la superficie del mar (SSH) están fuertemente correlacionadas con la
estructura térmica del océano superior.” http://www.aoml.noaa.gov/phod/cyclone/data/method.html
El investigador (Goni et al., 2003) hace hincapié en que “la capa superior del océano juega un papel muy importante en los procesos de reforzamiento de los ciclones tropicales. Las
temperaturas superiores a 26 °C son generalmente condición necesaria pero no suficiente para los fenómenos de ciclogénesis.”
La distribución del potencial de calor de ciclones tropicales, se representa con las siglas en inglés TCHP (Tropical Cyclone HeatPotencial) o también nombrado como contenido de calor del
océano superior (UOHC), se refiere a una medida de la temperatura en la columna vertical del agua marina, que abarca
desde la superficie del océano hasta donde profundiza la isoterma de 26 °C.
http://www.aoml.noaa.gov/phod/cyclone/data/method.html.
Distribución del potencial de calor
A través del modelo desarrollado por el Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico (AOML) de la NOAA, llevan a cabo las estimaciones de la isoterma de 26 °C “a partir de la relación existente entre la altura de la superficie marina y el campo de
masa subyacente.” http://www.aoml.noaa.gov/phod/cyclone/data/method.html
Estas mediciones realizadas con el apoyo de la tecnología satelital, es una gran herramienta en el estudio de los ciclones tropicales y
centros como Joint Typhoon, lo utilizan en las predicciones de ciclones tropicales.
Distribución del potencial de calor
El ciclón tropical es un fenómeno cuyo origen y evolución, se desencadena en el espacio geográfico oceánico, además de reunir una temperatura cálida del agua marina superior a los 26 °C y con
la interacción de las condiciones del estado del tiempo atmosférico favorables. Se considera que un ciclón tropical es “de escala
sinóptica no frontal de núcleo cálido, que se origina sobre aguas tropicales o subtropicales, con convección profunda organizada y circulación de viento de superficie cerrada alrededor de un centro
bien definido. Una vez formado, se mantiene un ciclón tropical mediante la extracción de energía térmica del océano a alta
temperatura y la exportación de calor a las bajas temperaturas de la troposfera superior. En esto se diferencian de los ciclones
extratropicales, que obtienen su energía de los contrastes de temperatura horizontal en la atmósfera (efectos baroclínicos).”
(National Hurricane Center, 2012).
Los ciclones tropicales
En la formación de los ciclones tropicales, una variable que se considera muy importante del entorno marino, es la temperatura
superficial del agua marina (TSM).
El calor que contienen las aguas oceánicas, constituye una gran fuente potencial de energía térmica, para la formación, desarrollo e intensificación de los fenómenos marinos, como son los ciclones tropicales. “El calor almacenado en las capas superficiales del mar
y la humedad que éstas crean por evaporación mantienen los movimientos de las masas de aire en la atmósfera. Sobre los continentes, el intercambio de calor entre la superficie y la
atmósfera es modulado en ciclos diarios y estacionales.” (Voituriez, 2006).
La TSM y los ciclones tropicales
Los ciclones tropicales son fenómenos marinos que frecuentemente impactan la costa del Estado de Veracruz y a las demás entidades, que se
localizan en la cuenca del Golfo de México.
En la zona intertropical del hemisferio norte, la cuenca del Océano Atlántico Septentrional incursiona con sus aguas cálidas al mar de Las
Antillas y Golfo de México, las cuales cada temporada de ciclones tropicales que inicia a finales de la primavera (el 1° de junio) y finaliza a
escasos días de culminar el otoño (el 30 de noviembre), reúnen condiciones de temperatura favorables para la formación de dichos
fenómenos marinos.
En parte meridional de la cuenca del Golfo de México, no menos importante, resulta la localización del entorno marino de la Sonda de
Campeche, que se caracteriza por contener agua cálida requerida, para el desarrollo de la ciclo génesis, situación que la hace tomarla en
consideración como una zona ciclogenética.
Los ciclones tropicales en el Golfo de México
Desde luego que la distribución del calentamiento que ocurre cada año, no resulta homogénea y pueden formarse depresiones
tropicales, intensificarse a tormentas tropicales y evolucionar a huracanes en distintas categorías en la escala de Saffir-Simpson.
En esta distribución juegan un papel importante las corrientes marinas, las estaciones del año, la altura del nivel del mar, las mareas, así como la interacción de condiciones atmosféricas
propicias, entre otras.
Los ciclones tropicales en el Golfo de México
Generalmente en los primeros días del mes de septiembre, inicia la incursión de las masas de aire frío polar que conforman los
frentes fríos y si llegan a interactuar sobre el Golfo de México a la altura del litoral tamaulipeco, los vientos de componente
básicamente boreales que los acompañan, propician el fenómeno nombrado como “nortes”.
En ocasiones puede ocurrir que los frentes y “nortes” llegan a interactuar con las trayectorias de los ciclones tropicales y por lo
común, cambia la dinámica de los fenómenos.
Al desarrollarse este tipo de condiciones océano-atmósfera, desde luego que influyen en la pérdida de la TSM.
Los “nortes” y los ciclones tropicales en el Golfo de México
En este trabajo se emplearon mapas diarios del potencial de calor de ciclones tropicales de la región del Golfo de México durante el periodo que abarcó del (4
al 15 de septiembre de 2017) y que están disponibles en línea del Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico (AOML) de la NOAA.
Se tomaron como puntos de referencia tres sitios localizados sobre la línea litoral norte del Estado de Veracruz, que fueron: Pánuco, Tuxpan y Tecolutla.
Con relación a los datos, se retomaron los correspondientes a las coordenadas, para reconstruir la trayectoria que siguió “Katia”, así como los vientos máximos
y presión atmosférica de los boletines de ciclones tropicales emitidos por el Servicio Meteorológico Nacional de México (CONAGUA) y los registros de inicio del ciclón tropical, que difundió el Centro Nacional de Huracanes de la NOAA.
Se analizaron e interpretaron los mapas del potencial de calor y sobrepuso la trayectoria, para construir la cartografía.
Por último, se consultaron fuentes bibliográficas, periodísticas y consultó el archivo de mapas de superficie cada tres horas del National Weather Service.
Weather Prediction Center.
Metodología
Localización del Estado de Veracruz
El Estado de Veracruz de Ignacio de la Llave, geográficamente se localiza al este de la República Mexicana.
Forma límites al norte con Tamaulipas y el Golfo de México; al oriente con el Golfo de México, Tabasco y Chiapas; al sur con Chiapas y Oaxaca;
al poniente con Puebla, Hidalgo y San Luis Potosí. (Figura 1).
Las coordenadas extremas de la entidad veracruzana son las siguientes:
Al norte 22°28'18", al sur 17°08'13" de latitud norte; al este 93°36'29", al oeste 98°40'54" de longitud oeste. (Gobierno del Estado de Veracruz,
2017). (Figura 1).
Cuenta con una superficie territorial de 71,826 km2 y está compuesta de 212 municipios.
Tiene una extensión de litoral de 720 km en la vertiente del golfo de México. (Figura 1).
Figura 1.
Figura 1
Figura 2.
El día 4 de septiembre a la 1:00 de la mañana local, se localizó en las coordenadas de 20° latitud norte y 92.5° longitud oeste y a las 19:00 h local el sistema cálido alcanzó las coordenadas de 21.5°
latitud norte y 92.5° longitud oeste al recorrer por una temperatura de 30 °C, así como en un contenido de calor potencial
del agua superficial del mar de 60 kJ/cm2. (Figura 3).
Localización de la distribución del potencial del calor marino el día 4, previamente a la trayectoria del huracán “Katia”.
Figura 3.
En el transcurso de la noche y la madruga del día 5 avanzó al oeste, sobre el paralelo de 22° de latitud norte.
A las 6:00 hora local el Centro Nacional de Huracanes de la NOAA, indicó que prevalecieron condiciones favorables y se formó la treceava
depresión tropical (DT-13) de la temporada en la cuenca del océano Atlántico, en aguas cálidas del Golfo de México, frente a la parte
septentrional del litoral del Estado de Veracruz.
El fenómeno marino se localizó en las coordenadas de 22.2° latitud norte y 97.2° longitud oeste, con vientos máximos sostenidos de 46 km/h, una presión atmosférica de 1010 hPa, en aguas marinas con temperatura de 30 °C y con un contenido de calor potencial prevaleciente de 60 kJ/cm2.
Se desplazó ligeramente al noreste y después al sureste. (Figuras 2 al 4).
Localización de la distribución del potencial del calor marino el día 5, al inicio de la trayectoria del huracán “Katia”.
Figura 4.
El día 6 a las 4:00 de la mañana, la DT-13 se intensificó a la tormenta tropical “Katia” al localizarse en las coordenadas de 22.1°
latitud norte y 96.3° longitud oeste con vientos máximos sostenidos de 65 km/h, una presión atmosférica de 1006 hPa y con
desplazamiento al este-sureste, debido a la interacción con el frente frío N°. 2 que incursionó por el norte del Golfo de México. Se desplazó por una zona de calor potencial entre 60 y 70 kJ/cm2.
Por la tarde a las 16:00 horas, “Katia” evolucionó a huracán categoría 1 en la escala de Saffir-Simpson y se localizó en las
coordenadas de 21.7° latitud norte y 95.1° longitud oeste con vientos máximos sostenidos de 120 km/h, con una presión
atmosférica de 992 hPa. Recorrió por una zona de agua cálida de 30 °C y se desplazó al oriente en una TSM de 29 °C en el transcurso
de la noche hasta alcanzar los 130 km/h. (Figuras 2, 5 al 11).
Localización de la distribución del potencial del calor marino el día 6, durante la trayectoria del huracán “Katia”.
Figura 5.
Interacción del frente frío N°. 2 con la trayectoria del huracán “Katia” a las 6:00 h. local, el día 6 de septiembre de 2017 .
LATI
TUD
NO
RTE
LONGITUD OESTE
10°
120° 70°
30°
20°
Fuente:CONAGUA.
ATLÁNTICO NORTE
MAR CARIBE
GM
PACÍFICONORORIENTAL
ESCALA
0 364 728Km.
Figura 6.
Interacción del frente frío N°. 2 con la trayectoria del huracán “Katia” el día 6 de septiembre de 2017 a las 9:00 Z.
90°LONGITUD OESTE110°
20°
30°
LATI
TUD
NO
RTE
Fuente:
ATLÁNTICO NORTE
MAR CARIBEGM
PACÍFICONORORIENTAL
0 600 1200
ESCALAKm.
Figura 7.
Interacción del frente frío N°. 2 con la trayectoria del huracán “Katia” el día 6 de septiembre de 2017 a las 12:00 Z.
90°LONGITUD OESTE110°
20°
30°
LATI
TUD
NO
RTE
Fuente:
ATLÁNTICO NORTE
MAR CARIBEGM
PACÍFICONORORIENTAL
0 600 1200
ESCALAKm.
Figura 8.
Interacción del frente frío N°. 2 con la trayectoria del huracán “Katia” el día 6 de septiembre de 2017 a las 21:00 Z.
90°LONGITUD OESTE110°
20°
30°
LATI
TUD
NO
RTE
Fuente:
ATLÁNTICO NORTE
MAR CARIBEGM
PACÍFICONORORIENTAL
0 600 1200
ESCALAKm.
Figura 9.
Interacción del frente frío N°. 2 con la trayectoria del huracán “Katia” el día 7 de septiembre de 2017 a las 00:00 Z.
90°LONGITUD OESTE110°
20°
30°
LATI
TUD
NO
RTE
Fuente:
ATLÁNTICO NORTE
MAR CARIBEGM
PACÍFICONORORIENTAL
0 600 1200
ESCALAKm.
Figura 10.
Localización de las trayectorias de los huracanes “Katia” en el Golfo de México, “Irma” y “José” en el Atlántico Norte, el 6 de septiembre de 2017.
FUENTE:NOAA
OCÉANO ATLÁNTICO
NORTE
MAR
CARIBE
GOLFO
DE
MÉXICO
OCÉANO
PACÍFICO
VER.
Imagen 1.
0 364 728
ESCALAKm.
Figura 11.
El día 7 a la 1:00 de la mañana el huracán “Katia” se mantuvo con la misma categoría, al situarse en las coordenadas de 21.6° latitud norte y 94.7° longitud oeste con vientos máximos sostenidos de 130 km/h, una presión atmosférica de 989 hPa y con desplazamiento al este-sureste.
Recorrió por una zona de calor potencial de 70 kJ/cm2, además se observó una ligera disminución en la temperatura del agua marina en la
zona de la trayectoria que desarrolló.
A partir de las 4:00 de la mañana, el fenómeno marino se estacionó durante buena parte del día, situación que favoreció en forma
significativa el consumo de energía.
Por la noche, debido a la localización de una dorsal de alta presión sobre el septentrión del Golfo de México, viró su trayectoria al oeste-suroeste
con dirección al litoral del Estado de Veracruz. (Figuras 2 y 12).
Localización de la distribución del potencial del calor marino el día 7, durante la trayectoria del huracán “Katia”.
Figura 12.
El día 8 a la 1:00 de la mañana, el huracán “Katia” se ubicó en las coordenadas de 21.4° latitud norte y 95.2° longitud oeste con vientos máximos sostenidos de 140 km/h, una presión atmosférica de 982 hPa y se desplazó por una TSM de 29 °C.
En el transcurso de la mañana a las 10:00 horas, el ciclón tropical “Katia” intensificó su fuerza a la categoría de huracán 2 en la escala de Saffir-Simpson. Se localizó en las
coordenadas de 21.0° latitud norte y 95.8° longitud oeste con vientos máximos sostenidos de 155 km/h, una presión atmosférica de 975 hPa, continuó con
trayectoria al suroeste por la zona con 60 kJ/cm2, a través de avanzar por una temperatura del agua marina mayor a 29 °C.
A medida que transcurrió el día, la trayectoria de “Katia” cada vez más se perfiló al litoral veracruzano e incrementó hasta 165/h la intensidad de sus vientos.
Por la noche aproximadamente a las 21:30 horas local, interactúo con la línea de costa con 30 kJ/cm2 e impactó al sur de Tuxpan y noroeste de Tecolutla en las
cercanías de la población de Rancho Nuevo, Ver., e inmediatamente comenzó a disminuir la intensidad de su fuerza.
A las 22:00 horas local, se localizó en las coordenadas de 20.6° latitud norte y 97.2°longitud oeste con vientos máximos sostenidos de 120 km/h, una presión
atmosférica de 988 hPa. (Figuras 2 y 14).
Localización de la distribución del potencial del calor marino el día 8, durante la trayectoria del huracán “Katia”.
Figura 13.
Localización de la trayectoria del huracán “Katia” al entrar a la línea de costa del Estado de Veracruz, el 8 de septiembre de 2017.
FUENTE:
TUXPAN
TECOLUTLA
GOLFO
DE
MÉXICO
Imagen 2.
0 200 400
ESCALAKm.
Figura 14.
El día 9 a la 1:00 de la mañana “Katia” se debilitó a tormenta tropical, al encontrase en las coordenadas de 20.3° latitud norte y 97.4° longitud
oeste con vientos máximos sostenidos de 70 km/h, una presión atmosférica de 998 hPa y recorrió por la llanura costera veracruzana.
Así continuo su trayectoria durante la madrugada hasta ascender por el este de las estribaciones de la Sierra Madre Oriental. A las 7:00 de la
mañana se degradó a depresión tropical, al localizarse en las coordenadas de 20.1° latitud norte y 97.7° longitud oeste con vientos
máximos sostenidos de 55 km/h una presión atmosférica de 1004 hPa, sobre el norte de la Sierra Norte de Puebla.
Finalmente sus remanentes continuaron desplazándose sobre el norte de la entidad poblana hasta disiparse horas más tarde y en el entorno
marino la isolínea de 50 kJ/cm2, se extendió al noreste. (Figuras 2 y 15).
Localización de la distribución del potencial del calor marino el día 9, al finalizar la trayectoria del huracán “Katia”.
Figura 15.
A partir del día 10 y los cinco días posteriores, se observó una disminución del calor potencial de ciclones tropicales, inferior a los 50 kJ/cm2, que cubrió hasta la el sur del golfo de México. (Figuras
2, 16 al 22 ).
Localización de la distribución del potencial del calor marino los días posteriores a la trayectoria del huracán “Katia”.
Figura 16.
Figura 17.
Figura 18.
GM
LATI
TUD
NO
RTE
LONGITUD OESTE
10°
120° 70°
30°
20°
Fuente:CONAGUA.
ATLÁNTICO NORTE
MAR CARIBE
GMPACÍFICONORORIENTAL
Condiciones atmosféricas que prevalecieron a las 18:00 h. local ,el día 12 de septiembre de 2017 .
0 364 728
ESCALAKm.
Figura 19.
Figura 20.
Figura 21.
Figura 22.
El análisis de la cartografía, favoreció a la localización de la distribución del potencial de calor 60 kJ/cm2 que prevaleció frente a la costa norte veracruzana, para la formación de la DT-13.
La trayectoria que siguió el huracán “Katia” desde su formación hasta el día 8, fue en aguas cálidas con un potencial calorífico entre 60 y 70 kJ/cm2.
El potencial de calor que se distribuyó entre los días 7 y 8, contribuyó en la evolución de “Katia” a huracán categoría 2.
El fenómeno marino al mantenerse estacionario consumió energía, que se reflejó en la medida que desarrolló su trayectoria.
La interacción de “Katia” con el frente frío N° 2, propició una trayectoria errática.
Los cambios en la distribución del potencial de calor en una amplia zona del litoral veracruzano fueron evidentes, debido primordialmente a la trayectoria que siguió “Katia”.
El ciclón tropical “Katia” al perfilar su recorrido sobre el litoral veracruzano, avanzó por un potencial de calor de 30 kJ/cm2 .
En los días posteriores a la disipación de “Katia”, las aguas marinas costeras veracruzanas, tuvieron un marcado descenso en el potencial de calor, al distribuirse valores inferiores a 50
kJ/cm2 .
Es necesario realizar seguimientos de la variable de potencial de calor, TSM, altura del mar, nivel mar, entre otras, en el Golfo de México, para entender la dinámica que ocurre por la
presencia de ciclones tropicales en dicha cuenca.
Conclusiones
