Análisis de la intensidad de los ciclones tropicales

Determinación de la intensidad: introducción

Determinación de la intensidad: el ciclón tropical Heidi » Intensidad de los ciclones tropicales

La intensidad de los ciclones tropicales se define en términos del viento máximo promedio cerca del centro de la tormenta a la altura estándar de 10 m sobre el océano o sobre una superficie terrestre llana y abierta.

En esta lección, la velocidad media del viento se describe de acuerdo con la norma de la OMM, es decir, en términos del viento promediado durante un período de 10 minutos. Si usted trabaja en uno de los muchos países donde el viento se define en términos de la media de uno, dos o tres minutos, tendrá que aplicar el factor de conversión apropiado para corregir las estimaciones.

Los datos de algunos métodos de análisis (como ADT, AMSU, SSMIS y SATCON) se distribuyen con valores de viento promedio de 1 minuto, la norma empleada en los Estados Unidos. Para convertir los promedios de 1 minuto en promedios de 10 minutos, multiplique por 0.9 o reste aproximadamente el 10 por ciento.

A lo largo de la lección, la velocidad del viento se expresa en nudos. Un nudo equivale a 0.5 m/s o 1.85 km/h.

Algunos centros de alerta requieren que el viento máximo se extienda a más de la mitad de la distancia alrededor del centro de la tormenta. Hay que tener presente este tipo de diferencias regionales, ya que pueden introducir confusión en las discusiones sobre los ciclones tropicales en distintas partes del mundo.

La presión central, otra medida de la intensidad, se puede determinar mediante una relación viento-presión.

Finalmente, recuerde que los ciclones tropicales se describen con términos distintos —como huracán, tifón, tormenta tropical, ciclón tropical severo, depresión tropical, etc.— en diferentes lugares del mundo, donde también varían los sistemas de clasificación, como muestra la tabla siguiente.

Clasificación de los sistemas tropicales por región

Determinación de la intensidad: el ciclón tropical Heidi » Fuentes de datos para el ciclón tropical Heidi

En el caso de Heidi, usted cuenta con varias fuentes de información que pueden ayudarle a evaluar la situación. La estimación más reciente de la intensidad del ciclón es la de las 12 UTC, que indicaba vientos de 55 nudos y desarrollo.

Observaciones en superficie: la estación meteorológica automática de la isla Bedout, situada al este del centro de la tormenta, registró un viento promedio de hasta 64 nudos cuando el centro pasó sobre la zona, hace cinco horas.

Datos de dispersometría: el dispersómetro avanzado ASCAT sobrevoló la tormenta hace casi cuatro horas y registró un viento máximo de 50 nudos al sur del centro del ciclón.

Intensidad actual (Current Intensity, o CI): la técnica de Dvorak estima la intensidad actual en 4.5, lo cual sugiere la existencia de vientos de 65 a 70 nudos.

Técnica avanzada de Dvorak (Advanced Dvorak Technique, ADT): indica vientos de 48 nudos, después de convertir la estimación original de 53 nudos en vientos de 1 minuto.

Las estimaciones objetivas de la unidad avanzada de sondeo con microondas (Advanced Microondas Sounding Unit, AMSU) han aumentado y ahora indican 67 nudos.

El producto SATCON, que representa el consenso de estas técnicas de análisis satelitales, indica una intensidad de 60 nudos.

En las imágenes de microondas se observa cierto desarrollo convectivo cerca de un pequeño núcleo central y una banda convectiva que se extiende hasta la costa.

Ahora que ha examinado toda esta información, ¿puede decir CUÁL es la mejor estimación de la intensidad?

Para contestar esta pregunta tendremos que considerar cada una de estas técnicas más en detalle y examinar sus respectivos análisis de intensidad para el ciclón tropical Heidi.

Determinación de la intensidad: el ciclón tropical Heidi » Objetivos de la lección: intensidad estimada por consenso

Este perfil de intensidad de mejor trayectoria (best track intensity) para el huracán Nadine del Atlántico Norte es un ejemplo de otro tipo de análisis de la intensidad. La línea negra del perfil representa la velocidad máxima estimada del viento que se determinó a partir de los distintos valores de entrada representados por los símbolos puntuales coloreados. La estimación final en cualquier momento dado es un consenso subjetivo de toda la información que tiene en cuenta las ventajas, las desventajas y la disponibilidad de cada método en el momento de realizar el análisis.

Como indican los objetivos de aprendizaje, esta lección le orientará en el proceso de preparar un consenso subjetivo de la intensidad a partir de varios métodos de estimación, para cada uno de los cuales se presenta un resumen que pone de relieve sus fortalezas y debilidades. Entre dichos métodos se incluyen la técnica de Dvorak, las observaciones en superficie, la dispersometría, la técnica avanzada de Dvorak (ADT), las sondas atmosféricas de microondas (AMSU, SSMIS), el consenso SATCON y la interpretación de los patrones en las imágenes de microondas.

Debido a su cobertura geográfica limitada, no se incluyen las observaciones aéreas ni las del radar Doppler. Tampoco cubriremos la interpretación de la salida de los modelos numéricos, aunque la representación de los campos de viento en dichos productos sigue mejorando, gracias al desarrollo de técnicas avanzadas de asimilación de datos.

El contenido de la lección está pensado para pronosticadores operativos de ciclones tropicales, pero también será de interés para los estudiantes de meteorología y los científicos que trabajen con ciclones tropicales. Es recomendable tener conocimientos previos de las técnicas de análisis.

2.0 Técnicas de análisis de la intensidad

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica de Dvorak

A medida que estudie el material y conteste las preguntas de esta sección, aprenderá sobre las varias técnicas de análisis de la intensidad. Comenzaremos con la técnica de Dvorak.

Desde la década de 1970, la técnica de Dvorak ha sido el método principal empleado para determinar la intensidad de los ciclones tropicales a falta de mediciones directas, como las observaciones en superficie y los datos de reconocimiento aéreo.

Esta técnica se basa en el análisis de las variaciones en los patrones nubosos observadas en las imágenes visibles (VIS) e infrarrojas (IR) del satélite conforme la tormenta cambia de intensidad. Las imágenes infrarrojas se procesan con un realce de Dvorak estándar.

Los patrones nubosos se «miden» para estimar la intensidad en unidades de número T (que significa «tropical») de 1 a 8, en incrementos de 0.5. Cada número T representa el cambio de intensidad promedio que se ha producido en un día.

Como muestra este flujograma, el análisis se realiza siguiendo un proceso de diez pasos para determinar la intensidad actual (Current Intensity, CI), que luego se convierte en una velocidad máxima del viento.

Si usted no tiene acceso a los diagramas de flujo completos de la técnica de Dvorak, consulte estos archivos:

• Diagrama para la técnica de Dvorak en imágenes IR realzadas
• Diagrama para la técnica de Dvorak en imágenes VIS
• Tabla de conversión de la intensidad actual (CI) de Dvorak a vientos
• Resumen de las técnicas

Encontrará información adicional sobre el proceso de Dvorak en estos materiales:

• Recursos y referencias
• Glosario
• VLAB (Australia): capacitación y recursos sobre la técnica de Dvorak (en inglés)

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica de Dvorak » Exactitud de la técnica de Dvorak

Sorprendentemente, a lo largo del tiempo la técnica de Dvorak se ha demostrado bastante hábil en varias cuencas oceánicas. En los EE.UU., la verificación de las estimaciones basadas en la técnica de Dvorak frente a la intensidad de mejor trayectoria evaluada con datos de reconocimiento aéreo de buena calidad ha demostrado que el 50 por ciento de las estimaciones Dvorak se ajustan a las estimaciones de mejor trayectoria con un margen de 6 nudos y que el 75 por ciento de ellas tiene una variación menor que 12 nudos.

Dada la naturaleza subjetiva del proceso, el grado de exactitud tiene mucho que ver con la habilidad y la experiencia de la persona a cargo del análisis. Por lo general, los resultados de un analista capacitado no deberían variar de los de otro por más de medio número T.

La exactitud también varía en las distintas etapas de desarrollo y para los diferentes patrones nubosos, desde los patrones convectivos variables que no presentan ninguna curvatura evidente (exactitud baja) hasta los patrones de ojo nítidos (exactitud alta).

Es buena práctica promediar los número T de datos (data T-number, DT) estimados para períodos de tres horas, fijándose en el valor de DT de tres imágenes horarias consecutivas. Esto es particularmente importante para los patrones de cizalladura.

La exactitud de la técnica de Dvorak depende también del tamaño de la tormenta, de su velocidad de movimiento, de la latitud y de la rapidez de intensificación. Cada uno de estos factores individuales introduce sesgos relativamente pequeños, pero el efecto acumulado puede ser apreciable. Por ejemplo, la técnica de Dvorak subestima la intensidad de los ciclones pequeños, rápidos, de latitudes altas y que se intensifican rápidamente, y sobreestima los que avanzan lentamente o que están en fase de debilitamiento.

Se ha intentado formular modificaciones regionales para compensar algunos de los sesgos observados. Las variaciones en las estimaciones generadas por distintas agencias también reflejan las diferencias de interpretación y las modificaciones realizadas en la técnica.

Otro estudio demostró que la técnica de Dvorak produce las mejores estimaciones de la intensidad cuando la intensidad del ciclón está en el rango de 80 a 110 nudos, aunque la técnica tiende a:

• subestimar levemente la intensidad entre 30 y 50 nudos,
• a sobreestimar la intensidad entre 65 y 85 nudos
• y a subestimarla por encima de 110 nudos.

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica de Dvorak » Patrón de banda curvada

Las bandas curvadas se miden a lo largo del eje de la nubosidad densa fría con una espiral logarítmica en base 10 (log10). El número de segmentos de arco corresponde al número DT, que oscila entre 1 y 4.5 en las imágenes visibles.

La banda curvada suele ser más evidente en las imágenes visibles que en las infrarrojas, lo cual implica que puede haber más incertidumbre en las horas nocturnas.

Visible

Infrarrojo

Los siguientes ejercicios de dibujo le permitirán comparar su capacidad de detectar la banda curvada en imágenes visibles e infrarrojas.

Examine ahora el patrón de banda curvada en estas imágenes del ciclón tropical Ului obtenidas con sensores satelitales infrarrojos, visibles y de microondas.

Infrarrojo

Visible

Microondas

En este ejemplo, la definición de la curvatura en la imagen IR es pobre. Es más clara en la imagen visible e incluso más en la imagen de microondas de 85 GHz.

Si bien la técnica de Dvorak debería aplicarse exclusivamente a las imágenes visibles e infrarrojas, las imágenes de microondas pueden ayudarnos a definir la banda nubosa. Cuando esta no sea evidente, el número T final (final T-number, FT) de Dvorak debe empujarse hacia el número T esperado del modelo (model expected T-number, MET).

Cuando el análisis presente incertidumbre, recomendamos establecer un rango de medidas de banda curvada y, en consecuencia, de valores de DT.

Se obtiene un mayor grado de exactitud cuando la banda curvada tiene buena definición, es coherente a lo largo de varios intervalos horarios y las estimaciones son similares en ambos tipos de imágenes, visibles e infrarrojas.

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica de Dvorak » Patrón de cizalladura

El patrón de cizalladura se aplica a los sistemas más débiles —con intensidades de hasta 50 nudos— y se basa en la definición de las líneas de nubosidad en niveles bajos y en la distancia entre el centro en niveles bajos y el borde de la nubosidad densa, en las imágenes visibles, o el borde del fuerte gradiente de temperatura, en las imágenes infrarrojas.

Dvorak reconoció la variabilidad inherente al patrón de cizalladura y admitió cierta flexibilidad para asignar valores de DT en el rango de 2.5 a 3.5 cuando la distancia es inferior a 0.75 grados.

Las mediciones del patrón de cizalladura tienden a variar, porque a menudo la convección se manifiesta con intensos pulsos o ráfagas. Es importante examinar varias imágenes y calcular un promedio del DT de 3 horas. Las variaciones en el número DT suelen indicar que se trata de un sistema poco intenso. La definición del borde de la convección puede ser otro aspecto bastante subjetivo.

Por estas razones, a menudo el valor de DT del patrón de cizalladura NO se considera enteramente confiable, de modo que a la hora de determinar el número T final (final T-number, FT) se le da más peso al número T esperado del modelo (model expected T-number, MET).

El patrón de cizalladura da mejores resultados con las imágenes visibles, en las cuales el límite de la región de nubosidad densa tiene mejor definición. Las imágenes de microondas —especialmente las de 85 GHz «en color»— pueden ayudar a determinar la distancia entre la convección y el centro de la tormenta.

En el patrón de cizalladura, el viento suele ser asimétrico alrededor del centro, con los vientos más fuertes cerca del lado de máxima convección. El patrón de cizalladura puede resultar más útil en las situaciones de debilitamiento que en las de desarrollo.

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica de Dvorak » Patrones de ojo

Los patrones de ojo se aplican a las tormentas más intensas, que tienen vientos de más de 55 nudos.

Como regla empírica, es razonable suponer que si una tormenta forma un ojo, es un sistema de intensidad T4.0 como mínimo, independientemente del aspecto irregular que pueda tener.

Pese a que implica una serie de pasos, la técnica de análisis que se aplica a las imágenes IR realzadas es más exacta que la de análisis de imágenes visibles y constituye el método más objetivo de determinar los patrones de Dvorak. El proceso de análisis requiere la capacidad de identificar correctamente los colores asignados a la escala de temperaturas de la curva BD en las imágenes, que ilustran en el paso 2c del Diagrama de análisis de imágenes IR realzadas con la técnica de Dvorak (Dvorak_EIR_diagram.pdf).

La técnica de detección del ojo en el visible determina la intensidad en términos del tamaño y la definición del ojo, motivo por el cual típicamente subestima la intensidad de los sistemas pequeños.

Normalmente, los valores de DT obtenidos con la técnica de detección del patrón de ojo de Dvorak no son capaces de resolver las variaciones en la estructura de la pared del ojo relacionadas con los cambios de intensidad, como la contracción del ojo, la formación de una pared secundaria o un ciclo de sustitución de la pared del ojo.

Una vez terminado el análisis de Dvorak, conviene usar las imágenes de microondas de 85-91 GHz para ilustrar estos cambios y modificar la intensidad del viento según corresponda.

Por ejemplo, la intensidad debería mantenerse después de la formación de una pared secundaria alrededor del ojo y podría considerarse la posibilidad de reducirla temporalmente si la pared interna se debilita en respuesta al desarrollo de la pared secundaria. No obstante, en el ámbito operativo es importante presentar un mensaje coherente y esta consideración puede prevalecer sobre la posible indicación de un cambio temporal de intensidad. En esta serie de imágenes de microondas, por ejemplo, es probable que Giovanna se debilitara entre las imágenes A y B, que volviera a intensificarse entre las imágenes B y C, y que quizás comenzara nuevamente a debilitarse en la imagen D.

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica de Dvorak » Patrones de centro cubierto

Compare estas dos imágenes, una infrarroja y otra de microondas. ¿Qué estructuras observa en cada una?

Infrarrojo

Microondas

Escriba aquí su respuesta.

El patrón de centro embebido del método de Dvorak permite estimar la intensidad a partir de una imagen IR realzada. En esta imagen, el centro está embebido en nubes muy frías (gris mediano frío, CMG) y se halla muy cerca del borde sur de la nube fría; habría que medir la distancia entre el centro y el borde de la nube para determinar qué tono de gris satisface el criterio de distancia para las tormentas con centro embebido. La imagen de microondas revela más información sobre la estructura de la convección debajo de los cirros fríos. En esta imagen de 85 GHz se ven las bandas of convección y el ojo, que no es visible en la imagen IR realzada. En comparación con esta, la imagen de microondas también muestra más claramente la posición del centro, lo cual ayuda a determinar con mayor precisión la distancia del centro embebido en la imagen IR realzada.

Centro embebido en imágenes IR realzadas

La exactitud del patrón de centro embebido que se aplica a las imágenes IR depende de la exactitud de la posición del centro que, a falta de buenas informaciones de microondas, dispersometría o radar, puede ser baja.

Este método produce los mejores resultados cuando el ojo acaba de desaparecer o está a punto de emerger, algo que podemos anticipar si su existencia es evidente en las imágenes de microondas. La presencia de un ojo tanto en las imágenes de 37 GHz como en las de 85-91 GHz indica una estructura más organizada.

En caso contrario, cuando la circulación no está tan bien desarrollada, a menudo las estimaciones del número T de datos (DT) para el centro embebido son exageradas, especialmente en las latitudes bajas. En estos casos, a la hora de determinar el número T final (FT) recomendamos dar más peso al número T esperado del modelo (model expected T-number, MET).

En el caso concreto del ciclón tropical Heidi, el centro se encontraba embebido en negro, lo cual daba un valor de DT de 5.0, pero el analista optó por dar más peso al valor de MET de 4.5 para determinar el número FT. Es posible que haya procedido con cautela debido a que seis horas antes el valor de intensidad actual (CI) era de 4.0.

Nubosidad central densa en imágenes VIS

El patrón de nubosidad central densa (Central Dense Overcast, CDO) es el patrón de centro cubierto que se aplica a las imágenes visibles. En el análisis del patrón de CDO en imágenes visibles, la intensidad no depende de la posición de centro, sino que se basa en el tamaño y la uniformidad de la zona de nubosidad densa, más un factor de corrección por estructura en banda.

En el caso de Lua, el análisis del patrón de CDO dio un valor de DT de 4.5, en comparación con el valor de 5.0 obtenido con el patrón de centro embebido.

Dado que el patrón de CDO subestima la intensidad de los sistemas pequeños e intensos, debe aplicarse con cautela.

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica de Dvorak » Limitaciones de la técnica de Dvorak

La incertidumbre en las estimaciones obtenidas con la técnica de Dvorak es mayor cuando las estructuras nubosas no son nítidas y hay que depender del número T esperado del modelo (MET) y la comparación con la imagen de 24 horas antes.

Esto es particularmente cierto para los sistemas débiles, como esta circulación que se transformará en el ciclón tropical Christine.

El proceso de determinación del número MET no se explica en esta lección. Un problema común es el uso del valor de MET sin contar con estimaciones previas adecuadas del número FT. Es buena práctica revisar las estimaciones anteriores para asegurar que se podrá determinar con exactitud la tendencia de intensidad. Esta revisión también es recomendable cuando el valor de DT difiera considerablemente del número MET.

La técnica de Dvorak no maneja bien ciertos tipos de sistemas, como los sistemas monzónicos —que suelen ser más intensos de lo que indican las estimaciones con la técnica de Dvorak—, los sistemas parcialmente baroclínicos y los patrones híbridos y subtropicales.

Esta imagen de la extensa estructura monzónica del sistema man-yi en fase de desarrollo en el noroeste del Pacífico fue difícil de clasificar con la técnica de Dvorak, pese a la intensidad de galerna del sistema.

Una vez que un sistema se encuentre sobre tierra firme, la relación entre la intensidad y el patrón nuboso cambia. Aunque todavía podemos usar la técnica de Dvorak para calcular la intensidad actual (Current Intensity, o CI), conviene dar más peso a otros métodos a la hora de estimar el viento máximo.

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica de Dvorak » Preguntas sobre la técnica de Dvorak

Técnicas de análisis de la intensidad » Observaciones en superficie

Las observaciones de superficie realizadas en estaciones meteorológicas confiables producen las medidas más objetivas del viento en superficie en un lugar en particular.

Sin embargo, debido al tamaño reducido de la zona de vientos máximos cerca del centro del ciclón es poco probable que una estación de observación llegue a registrar el viento máximo de la tormenta.

La probabilidad de que se detecte el viento máximo es mayor en las estaciones automáticas que transmiten continuamente que en las que transmiten datos con menor frecuencia (a intervalos de una o tres horas). Esto permite confiar en mayor medida en que los datos sean representativos de la tormenta y no de una estructura pasajera, como el frente de racha de una tormenta.

Es importante usar las imágenes de radar y de satélite e incluso la salida de los modelos numéricos para determinar si las observaciones son representativas de la zona de vientos máximos, ya que en caso contrario los informes de viento subestimarán la intensidad real.

El ciclón tropical George pasó sobre la isla Bedout, donde se observaron vientos de 105 nudos en la parte sur de la pared del ojo.

Las imágenes de radar indican que este valor se registró en la región cercana al borde interno de la parte más intensa del ojo, de modo que en este caso el valor observado quizás se acerque al viento máximo. En combinación con otros métodos, esta observación contribuyó a estimar la intensidad en 110 nudos.

Cuando un ciclón pasa cerca de una estación de observación, podemos aplicar la relación entre la presión y el viento a los datos de presión observados para derivar el viento máximo correspondiente; también se puede utilizar la ecuación del equilibrio ciclostrófico, dados el gradiente de presión y la distancia. Si la observación no corresponde al centro del ciclón tropical, pero está dentro del radio de viento máximo, es posible aplicar algunos ajustes apropiados a la observación para estimar la presión al nivel medio del mar.

También es necesario conocer el grado de exposición del instrumento y la topografía circundante, ya que el viento local puede arreciar o amainar debido a estos factores.

Durante el ciclón tropical Ului, el anemómetro de isla Hamilton registró un viento promedio de 93 nudos. Sin embargo, la posición elevada del instrumento —en la cima de una colina, a 59 m de altitud— exagera el valor del viento del sudeste y, por tanto, sobreestima el viento a 10 metros en la zona.

A veces, una obstrucción puede reducir la velocidad del viento.

Los valores de velocidad del viento registrados por las boyas oceánicas pueden ser engañosos en condiciones de fuerza de huracán, cuando las olas son muy grandes.

Las observaciones de los buques también pueden representar incorrectamente las condiciones reinantes, debido a factores tales como la calidad, la posición y la altura del anemómetro, así como a las variaciones de flujo provocadas por la mole de la embarcación, especialmente en el caso de los superpetroleros. Recomendamos cotejar todos los informes de barcos (SHIP) con otras fuentes de datos más confiables.

En condiciones de vientos fuertes, un fallo de comunicación o la avería del instrumental pueden interrumpir la transmisión de los datos y, por tanto, la disponibilidad de las observaciones en tiempo real.

Desgraciadamente, debido a la escasez de estaciones meteorológicas automáticas en las regiones de los océanos tropicales es poco frecuente recibir un informe confiable cerca del centro de una tormenta que se pueda utilizar para estimar su intensidad. Se espera que en el futuro la exactitud de las estimaciones de la intensidad se pueda mejorar aumentando la cantidad de observaciones directas de los ciclones tropicales mediante:

• un mayor número de estaciones meteorológicas automáticas;
• el uso de aeronaves no tripuladas para estudiar el interior de los ciclones tropicales;
• la extensión de las misiones de reconocimiento aéreo más allá de las regiones del Atlántico Norte y del Pacífico nororiental, con instrumentos cada vez más avanzados, como el radar Doppler aereotransportado, el radiómetro de microondas de frecuencias progresivas (Stepped Frequency Microwave Radiometer, SFMR) y el radiómetro de imágenes de huracanes (Hurricane Imaging Radiometer, HIRAD)

Técnicas de análisis de la intensidad » Observaciones en superficie » Ejemplo: Heidi

En el caso de Heidi, cabe preguntar si el viento de 64 nudos registrado en isla Bedout es válido.

El lugar es representativo de las condiciones en la zona y se midieron vientos de 60 nudos durante aproximadamente 30 minutos.

Si bien la isla Bedout estaba cerca del centro de la tormenta, las imágenes de radar muestran que quizás no se hallara en la región de la pared del ojo, donde cabría esperar los vientos más fuertes.

Esto sugiere que la intensidad de Heidi debe ser de 64 nudos como mínimo, especialmente si se considera que en ese momento pasaba por una fase de desarrollo y que el informe se transmitió hace cinco horas.

Técnicas de análisis de la intensidad » Observaciones en superficie » Preguntas sobre las observaciones en superficie

Técnicas de análisis de la intensidad » Dispersometría

Los dispersómetros estiman la velocidad del viento midiendo la «rugosidad» o agitación de la superficie del mar. Estos instrumentos son importantes para estimar la intensidad de los sistemas más débiles, gracias a su exactitud hasta aproximadamente 50 nudos. A partir de los 50 nudos, sin embargo, los dispersómetros tienen dificultad para resolver el viento, de modo que sus estimaciones solo se deben utilizar cuando otras técnicas indican una intensidad menor.

El número limitado de pasadas diarias del satélite limita su cobertura espacial y la resolución puede ser insuficiente para detectar regiones pequeñas de vientos fuertes, incluido el núcleo interno de vientos máximos.

El instrumento más útil para estimar el viento en la superficie es el dispersómetro avanzado ASCAT (Advanced SCATterometer). Uno de los casos de estudio de esta lección incluye los datos del instrumento OSCAT, que operó desde 2009 hasta febrero de 2014, cuando dejó de funcionar debido a una avería. El nuevo instrumento RapidScat, similar a OSCAT, está ahora disponible y genera datos útiles de vientos en superficie desde la Estación Espacial Internacional. El radiómetro WindSat no es confiable en condiciones de convección profunda, de modo que no suele utilizarse para estimar la intensidad de los ciclones tropicales.

El instrumento ASCAT a bordo de los satélites METOP-A y B es el dispersómetro más exacto para estudiar las condiciones en los ciclones tropicales, porque utiliza frecuencias de banda C más bajas en comparación con otros instrumentos, lo cual conserva la exactitud en lluvias intensas.

La verificación de los datos ASCAT basada en su comparación con los datos de aeronaves indica que ASCAT puede considerarse exacto hasta aproximadamente 50 nudos (26 m/s), aunque subestima levemente los vientos por encima de 35 nudos.

Debido a su franja de barrido poco ancha sobre las regiones tropicales, a menudo ASCAT no capta la región de vientos máximos de un ciclón tropical durante su pasada.

Visite este sitio web para obtener información más detallada sobre los datos de dispersometría: http://manati.orbit.nesdis.noaa.gov/datasets/ASCATData.php/.

El dispersómetro RapidScat es similar a los antiguos instrumentos QuickSCAT y OSCAT. A diferencia de la configuración de ASCAT, cuya franja de barrido contiene una zona central sin datos de 700 km de anchura, RapidScat traza una franja de barrido continua que aumenta la probabilidad de captar la circulación de una tormenta.

Sin embargo, la frecuencia de operación en banda Ku de OSCAT y RapidScat también implica un mayor grado de sensibilidad a las lluvias fuertes en comparación con ASCAT, de modo que aquellos sobreestiman los vientos en el rango de 25 a 50 nudos en convección profunda. Por ejemplo, un viento de 30 nudos puede parecer un viento de 40 nudos o más.

Técnicas de análisis de la intensidad » Dispersometría » Preguntas sobre la dispersometría

3. Examine este producto de datos para el ciclón tropical Koji, que ocurrió en el océano Índico Sur en 2012.

¿Qué intensidad tiene esta circulación, en nudos? Elija la mejor respuesta.

a) 20 a 25 nudos

b) 30 a 35 nudos

c) 40 a 45 nudos

d) 50 a 55 nudos

La respuesta correcta es c. La imagen indica la presencia de vientos de al menos 40 nudos y posiblemente de hasta 45 nudos. Dada la cantidad de flechas rosadas, que corresponden a vientos de 40 nudos o más, parece razonable estimar la intensidad en 45 nudos. El viento es bastante asimétrico en torno al centro y el área de vientos superiores a 35 nudos no circunda completamente el centro.

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4. Examine este producto de datos para el ciclón tropical Giovanna, captado el 13 de febrero de 2012 en el océano Índico sudoccidental.

De acuerdo con el producto de datos, ¿qué intensidad asignaría a esta circulación, en nudos? Elija la mejor respuesta.

a) 50 nudos

b) 70 nudos

c) Más de 70 nudos

La respuesta correcta es c. Si bien en esta imagen los vientos más fuertes son de 70 nudos, en ese momento la intensidad de Giovanna se estimaba en más de 100 nudos. El dispersómetro no puede detectar vientos de esta magnitud.

Escoja una opción.

5. Examine este producto de datos para el ciclón tropical Heidi, captado en el noroeste de Australia en 2012

De acuerdo con el producto de datos, ¿qué intensidad asignaría al ciclón tropical Heidi, en nudos? Elija la mejor respuesta.

a) 40 a 45 nudos

b) 50 nudos o más

La respuesta correcta es b, 50 nudos o más. Aunque cuesta verlo claramente, la imagen de esta pasada de ASCAT muestra un viento de 50 nudos cerca de la costa, al sur del centro de circulación.

Sin embargo, el radio de vientos máximos de Heidi apenas alcanzaba los 20 km, una distancia inferior a la resolución de ASCAT, de modo que sería poco realista esperar que el radiómetro pudiera resolver el viento máximo. De todos modos, esto indica que Heidi tenía una intensidad de al menos 50 nudos.

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Examine este producto de datos OSCAT para el ciclón tropical Sandra, captado en 2013 en el Pacífico Sur.

6. De acuerdo con el producto de datos OSCAT, ¿qué intensidad en nudos es probable para esta circulación?

a) 25 a 30 nudos

b) 35 a 45 nudos

c) 50 nudos

d) >50 nudos

La respuesta correcta es b, 35 a 45 nudos. La imagen muestra tres flechas del viento que indican 50 una velocidad de nudos y una extensa región de viento de fuerza de galerna unidireccional al sur del centro. En este producto, las flechas del viento de color negro indican la posible contaminación de los valores de fuerza del viento debido a lluvias intensas. Una imagen de microondas de la zona mostraría la existencia de convección profunda. Si bien los vientos de 50 nudos no deben considerarse confiables, la zona de vientos de al menos 35 nudos parece ser lo suficientemente extensa como para indicar una intensidad del orden de 35 a 45 nudos.

El análisis real del ciclón estimó su intensidad en 45 nudos.

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Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica avanzada de Dvorak

La técnica avanzada de Dvorak (ADT por la sigla en inglés) aplica los principios de la técnica de Dvorak a las imágenes infrarrojas para estimar objetivamente la intensidad. Este método emplea una serie de algoritmos y mediciones para evaluar el patrón o «tipo de escena» y la intensidad.

La tabla de salida contiene los valores:

Encontrará más información sobre la técnica avanzada de Dvorak en este sitio web: http://tropic.ssec.wisc.edu/misc/adt/info.html.

La técnica avanzada de Dvorak —que es un método objetivo calibrado respecto a tormentas de intensidad conocida— depende en gran medida de los datos de reconocimiento aéreo obtenidos en la cuenca del Atlántico. La técnica ADT tiene estas ventajas:

• Los datos están disponibles en internet para cualquier sistema que se forme en el mundo y se actualizan con la imagen infrarroja más reciente, al menos con frecuencia horaria.
• Puede identificar períodos de rápida intensificación.
• Las versiones vigentes se actualizan cuando se mejoran los algoritmos para superar alguna debilidad.
• Las versiones recientes analizan las imágenes de microondas para compensar los sesgos conocidos en los patrones de centro cubierto (CDO), que son difíciles de evaluar en ausencia de una banda curvada o de un ojo. Esta capacidad requiere una intensidad mínima de 55 nudos.

No obstante, si la posición del centro es errónea, es posible que el algoritmo aplique el patrón incorrecto, lo cual arrojaría resultados inexactos.

La técnica avanzada de Dvorak tiene dificultades con el análisis de las imágenes infrarrojas cuando las nubes tienen poca definición, especialmente en las etapas iniciales del desarrollo de la tormenta, en el caso de algunos patrones de banda curvada que se identificarían mejor en imágenes visibles y cuando exista un patrón de centro cubierto antes de que se forme el ojo.

Esta técnica también puede sobreestimar la intensidad de los patrones de cizalladura, especialmente en las fases de debilitación de la tormenta, ya que puede interpretar incorrectamente las nubes altas en la escena de cizalladura como convección profunda activa.

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica avanzada de Dvorak » Ejemplo de la técnica avanzada de Dvorak: Heidi

La técnica ADT aplicó un patrón uniforme para evaluar la intensidad actual (Current Intensity, CI) de Heidi en las últimas 24 horas en 3.3-3.4, que equivale a 48 nudos (53 nudos en viento promedio de 1 minuto). No se detectó desarrollo y no se alcanzó el umbral de 55 nudos que permitiría aumentar el número T de datos (data T-number, DT), de modo que este caso debe considerarse una subestimación considerable de la intensidad del ciclón.

Técnicas de análisis de la intensidad » Técnica avanzada de Dvorak » Preguntas sobre la técnica avanzada de Dvorak

2. En su opinión, ¿cuál de estos ejemplos y tipos de escena de ADT brinda la respuesta más exacta?

Escena con ojo

Escena uniforme

Elija la mejor respuesta.

a) La imagen de escena con ojo

b) La imagen de escena uniforme

La respuesta correcta es a. El patrón de ojo produce resultados más objetivos que el patrón de escena uniforme o de nubosidad central densa (CDO). El patrón de ojo puede incluir errores considerables si la posición del centro es incorrecta, pero en este caso la posición del centro (el punto azul) es exacta. Observe que la posición de primera aproximación (en rojo), que se basa en la interpolación del pronóstico, daría una respuesta engañosa.

Escoja una opción.

2.0 Técnicas de análisis de la intensidad » 2.5 Sondas atmosféricas de microondas

Las sondas atmosféricas de microondas, como la unidad avanzada de sondeo con microondas (Advanced Microwave Sounding Unit, AMSU), son capaces de medir la temperatura en niveles medios-altos. Esta capacidad permite calcular las anomalías de temperatura en la zona del centro del sistema para evaluar su intensidad.

La intensidad estimada de esta forma es completamente independiente de otros métodos, como la técnica de Dvorak. Los datos se han calibrado frente a ciclones de intensidad conocida del Atlántico y del Pacífico oriental. Las estimaciones para todos los ciclones tropicales están disponibles en la web. Los algoritmos utilizados por las sondas atmosféricas más modernas y de resolución más alta, como SSMIS y ATMS, mejorarán los resultados.

Encontrará detalles técnicos adicionales sobre las sondas atmosféricas de microondas en estos sitios web:

• http://amsu.ssec.wisc.edu/explanation.html
• http://rammb.cira.colostate.edu/products/tc_realtime/about.asp#AMSUTSPL

AMSU tiene ciertas limitaciones en relación con la intensidad, como las siguientes:

• sobreestima la intensidad de los sistemas débiles (intensidad menor que 50 nudos) cuando hay convección intensa pero el vórtice aún no ha reaccionado;

• subestima la intensidad de los ciclones intensos y pequeños;
• subestima la intensidad cuando el ángulo de observación está en el borde de la franja de barrido, ya que la resolución se degrada a distancias de 50 a ~150 km del nadir. Aunque se aplican factores de corrección para compensar el ángulo de observación, hay que tener cuidado cuando el campo de visión se encuentra cerca del borde de la imagen.

• Los cálculos dependen de las estimaciones del diámetro de la pared del ojo realizadas en el Centro Conjunto de Alerta de Tifones (Joint Typhoon Warning Center, JTWC) u obtenidas con la técnica automática ARCHER de recuperación del ojo del huracán en base al centro de rotación (Automated Rotational Center Hurricane Eye Retrieval), que a veces son incorrectas.

Técnicas de análisis de la intensidad » Sondas atmosféricas de microondas » Ejemplos: Nari y Heidi

Las estimaciones de AMSU pueden diferir considerablemente en cada pasada del satélite. En este ejemplo para el tifón Nari del Pacífico noroccidental, las estimaciones consecutivas llegaron a variar a razón de más de 20 nudos. En términos operativos, es difícil evaluar la validez de cada estimación, por lo cual en lugar de usar el último valor que esté disponible se recomienda trabajar con un promedio general de las estimaciones más recientes.

AMSU (CIMSS) estimó la intensidad del ciclón tropical Heidi en 67 nudos. Si promediamos este valor con la última estimación de CIMSS de ~60 nudos, obtenemos una intensidad aproximada de 64 nudos.

Dado el radio pequeño de vientos máximos (menos de 30 km), es posible que se trate de una subestimación, pese al ángulo de observación favorable.

Técnicas de análisis de la intensidad » Sondas atmosféricas de microondas » Preguntas sobre las sondas atmosféricas de microondas

Técnicas de análisis de la intensidad » SATCON

SATCON es un «consenso satelital» ponderado objetivamente de la técnica ADT y los análisis de CIMSS y CIRA de los datos de las sondas atmosféricas de microondas.

SATCON asigna a cada miembro un valor óptimo ponderado de acuerdo con sus fortalezas y debilidades en distintas situaciones, de modo que su habilidad excede la de los miembros individuales, algo que se refleja en los datos de verificación. Dado que el proceso de ponderación se ejecuta en forma automatizada, el usuario no tiene que estar consciente de todas las ventajas y debilidades específicas de cada método individual.

Es probable que SATCON mejore a medida que las nuevas versiones se actualicen con algoritmos mejorados y que pasen a estar disponibles tecnologías nuevas, como las sondas atmosféricas SSMIS y ATMS.

No obstante, SATCON se ve limitado por las debilidades de cada miembro que participa en el consenso.

A veces las estimaciones CIRA AMSU no se asimilan a tiempo para determinar el resultado final.

Técnicas de análisis de la intensidad » SATCON » Ejemplo: Heidi

En el caso de Heidi, aunque la estimación SATCON que pone la intensidad en 60 nudos refleja el mayor peso que se ha dado a AMSU e indica intensificación respecto de los valores anteriores, sigue siendo limitada por la subestimación de la técnica ADT.

Técnicas de análisis de la intensidad » SATCON » Pregunta sobre SATCON

Técnicas de análisis de la intensidad » Patrones de microondas

Las imágenes de microondas pueden indicar la existencia de estructuras que no son visibles en las imágenes infrarrojas y visibles de la tormenta. La banda de frecuencias de 85-91 GHz muestra los patrones de convección, mientras que la de 37 GHz puede mostrar la evolución de la circulación en niveles bajos.

La formación de bandas convectivas y los cambios en la estructura de la pared del ojo —como la reducción del diámetro del ojo, la formación de una pared secundaria o un ciclo de sustitución de la pared del ojo— se distinguen mejor en las imágenes de microondas que en las infrarrojas y visibles convencionales.

Compare esta serie de imágenes IR de MTSAT con realce de Dvorak con las correspondientes imágenes de microondas de 85-91 GHz que muestran la evolución del tifón Nuri en el Pacífico noroccidental a lo largo de 39 horas. Las imágenes de microondas no solo indican mejor el centro de circulación de bajo nivel, sino que también muestran claramente el desarrollo de la pared del ojo y la estructura del núcleo central, que no son aparentes en las imágenes infrarrojas. La formación del ojo se detecta 24 horas antes en las imágenes de microondas que en las imágenes infrarrojas.

Además de la vista de 85-91 GHz H (polarización horizontal), es instructivo examinar el correspondiente producto «en color» y las vistas de 37 GHz, ya que brindan una perspectiva más clara de la estructura y la posición en niveles bajos. El producto intensidad de lluvia también puede agregar información importante sobre la estructura. En este ejemplo, la imagen compuesta de 91 GHz en color de la tormenta tropical Matthew revela más claramente la circulación en niveles bajos, algo que es difícil de obtener a partir de las demás visualizaciones.

Esta presentación de transformación de imágenes de microondas integradas en CIMSS (Morphed Integrated Microwave Imagery at CIMSS, MIMIC) puede mostrar las variaciones incluso más claramente.

Haga clic aquí para ver la animación.

Sin embargo, la interpretación es subjetiva, ya que no contamos con ningún método objetivo práctico para evaluar la intensidad.

Es probable que esta situación cambie en el futuro, a medida que las técnicas objetivas experimentales como la técnica ARCHER de CIMSS pasen a jugar un papel más importante en los análisis de intensidad.

Dado que los sensores de microondas se encuentran a bordo de pocos satélites en órbita polar, la disponibilidad de los productos es menos frecuente en comparación con las imágenes convencionales que generan los satélites geoestacionarios.

Encontrará información más detallada sobre el tema en la lección Productos de satélites polares para pronósticos operativos: análisis de ciclones tropicales por microondas que está disponible en el sitio MetEd: https://www.meted.ucar.edu/training_module.php?id=467.

Técnicas de análisis de la intensidad » Patrones de microondas » Ejemplo: Heidi

En el caso de Heidi, las imágenes de microondas muestran el desarrollo de la actividad convectiva cerca del centro y la formación de bandas más organizadas, aunque han pasado más de siete horas desde que se captara la imagen más reciente.

Y aunque ya han pasado más de doce horas, el producto intensidad de lluvia del satélite TRMM muestra una marcada tendencia a una circulación apretada cerca del centro, lo cual indica una etapa de intensificación.

Técnicas de análisis de la intensidad » Patrones de microondas » Preguntas sobre los patrones de microondas

1. Estas imágenes de microondas de 85-91 GHz muestran el ciclón tropical Ului (Pacífico Sur) a lo largo de un período de nueve horas.

¿Cómo describiría tendencia de intensidad durante este período? Elija la mejor respuesta.

a) Debilitamiento

b) Constante

c) Intensificación

d) Intensificación rápida

La respuesta correcta es d, intensificación rápida. En estas imágenes se nota la mayor definición de la curvatura de la convección profunda y la formación de un ojo pequeño, una indicación del rápido desarrollo que ha tenido lugar en menos de nueve horas.

Escoja una opción.

Técnicas de análisis de la intensidad » Análisis y pronóstico de intensidad previos

Dada la importancia de comunicar a los usuarios un mensaje coherente entre un boletín y el siguiente, es preciso tener en cuenta la estimación y el pronóstico de intensidad previos. Si la intensidad oscila entre debilitamiento y fortalecimiento, los usuarios perderán confianza en el pronóstico.

En este ejemplo, el pronóstico emitido a las 12 UTC indicaba una intensidad de 55 nudos para las 18 UTC, de modo que un análisis de 50 a 60 nudos a las 18 UTC se considera generalmente coherente con el pronóstico anterior.

Sin embargo, si la nueva información disponible es fidedigna y conduce a un análisis muy diferente de lo que estaba previsto, puede resultar necesario revisar las estimaciones anteriores, especialmente si existía un alto grado de incertidumbre. En este caso, el análisis de las 18 UTC es de 65 nudos y se ha revisado el análisis anterior a 55 nudos, de modo que la circulación está desarrollándose más rápidamente de lo que se había pronosticado previamente.

En el caso del ciclón tropical Heidi, a la estimación previa de 55 nudos se sucedió un pronóstico de 60 nudos a las 18 UTC. Con una estimación de intensidad actual (Current Intensity, o CI) del orden de 55 a 65 nudos, la predicción se mantendría razonablemente coherente con el pronóstico anterior.

Es también útil incluir en cada análisis una indicación de la incertidumbre de la intensidad en relación con la calidad de los datos de entrada. En un estudio realizado en 2010, los especialistas en huracanes del NHC estimaron en 12 nudos la incertidumbre media de las estimaciones de intensidad de mejor trayectoria, y hasta en 14 nudos para los huracanes mayores, cuando contaban solamente con datos satelitales. Es probable que las estimaciones operativas sean un poco mejores (Landsea y Franklin, 2012).

Casos de estudio

Estos tres casos de estudio presentan productos de datos con información sobre la intensidad de un ciclón tropical. Estudie todos los productos a la luz de lo que aprendió en esta lección sobre las fortalezas y limitaciones de las distintas técnicas y calcule su propio «consenso» de la intensidad de cada ciclón tropical.

A medida que trabaje con los productos de datos de los casos de estudio, siéntase libre de consultar estos documentos sobre la técnica de Dvorak:

• Resumen de las técnicas
• Diagrama para la técnica de Dvorak en imágenes IR realzadas
• Diagrama para la técnica de Dvorak en imágenes VIS
• Tabla de conversión de la intensidad actual (CI) de Dvorak a vientos
• Glosario

Casos de estudio » Caso de estudio 1: Phailin

Ciclón tropical Phailin, golfo de Bengala, 10 de octubre de 2013

Objetivo

Usted debe determinar la intensidad del ciclón tropical Phailin a las 03 UTC del 10 de octubre de 2013 sobre la base de los productos de datos que se muestran a continuación. Lea el resumen de la situación, examine los datos disponibles sobre la intensidad y escriba su respuesta en el espacio provisto.

Resumen de la situación

Phailin ha estado desarrollándose a medida que avanza a una velocidad de 5 nudos hacia el noroeste, a través del golfo de Bengala, con rumbo a la costa este de la India. El entorno ha sido favorable para la intensificación: un océano cálido (>28 °C); poca cizalladura vertical en el viento del este de 5 a 10 nudos; fuerte flujo saliente hacia el ecuador en niveles altos con un flujo leve hacia el polo y un abundante flujo entrante de humedad en niveles bajos y medios. La tendencia de intensidad anterior reflejaba un desarrollo continuo a un ritmo de un número T por día.

No hay observaciones en superficie disponibles cerca del centro.

Guía anterior: a las 00 UTC, el JTWC estimaba la intensidad en 50 nudos y pronosticaba 60 nudos en 12 horas; se espera que la tormenta continúe intensificándose hasta que toque tierra.

Vis

IR realzado

Dvorak

Análisis Dvorak de las 03 UTC

IR realzado: patrón de centro embebido (embebido en negro, casi blanco); DT = 5.0 y coherente con las imágenes anteriores, que no se muestran. MET = 4.5 sobre la base de un desarrollo rápido en 24 horas y PAT = 4.5 (o posiblemente 5.0).

Patrón de ojo: distancia de cobertura = 0.75 grados, número E (ojo) = 5.0, menos 1.0 por la mala definición del ojo; podría agregarse 0.5 por estructura en banda para un DT de hasta 4.5.

Alternativa: patrón de CDO con diámetro de la nubosidad densa de 1.5 grados para un CF de ~3.5; sumándose la posible adición de 0.5 por la estructura en banda, se obtiene un valor de DT de 4.0.

Estrictamente hablando, el valor de DT se limita a un cambio de 1.5 en 12 horas, de modo que el número T final (FT) está limitado a 4.5. Dado suficiente tiempo, se podrían volver a considerar las estimaciones de FT anteriores para decidir si la limitación es válida.

El valor de FT de 4.5 equivale a un viento medio de 65 a 75 nudos, de acuerdo con la Tabla de conversión de CI a viento.

Alternativamente, si confía en la estimación de DT del análisis IR realzado y se siente preparado para levantar la limitación, CI+FT = 5.0 (viento = 80 nudos).

ASCAT

ADT

Nota: el viento se da en promedios de 1 minuto.

AMSU

Las estimaciones CIRA AMSU han aumentado a aproximadamente 70-75 kn (media de 10 minutos) durante las últimas tres pasadas. Los valores de CIMSS están en el rango más alto de este intervalo.

SATCON

SATCON ha aumentado respecto de las estimaciones anteriores y ahora indica 77 nudos (media de 10 minutos). Los valores de ADT y AMSU son similares.

Microondas

Utilice los productos de datos para estimar la intensidad del ciclón tropical Phailin a las 03 UTC del 10 de octubre de 2013. Escriba su respuesta en el espacio provisto a continuación y haga clic en «Ver respuesta» para ver nuestro análisis.

Examinemos los datos de entrada.

De acuerdo con el pronóstico anterior, cabe esperar una intensidad de 50 a 55 nudos. Este valor representaba el rango inferior de las estimaciones obtenidas con las demás técnicas.

En este caso, el límite de 4.5 que Dvorak impone al valor de FT se podría levantar, especialmente si se tiene en cuenta que el valor de DT se ha mantenido en 5.0, pero habría que revisar las estimaciones previas para determinar con mayor exactitud el verdadero ritmo de intensificación. 75 nudos representa el límite superior del rango de vientos para un valor de 4.5, de modo que parece un compromiso razonable.

Es probable que la estimación ASCAT de 55 nudos subestime considerablemente la intensidad, dados los valores más elevados de las demás técnicas.

El valor de intensidad actual (CI) de 5.0 de la técnica ADT equivale a 80 nudos. Se ha empleado una escena «uniforme» para obtener un número T inicial no procesado de 3.8 que se ha corregido a 5.0 después de examinar las imágenes de microondas.

Nota: los valores de CI anteriores derivados con la técnica ADT han sido más elevados en comparación con la intensidad oficial y los cambios de 0.9 en 6 horas y de 1.4 en 12 horas indican aumento rápido.

AMSU sugiere 70 a 75 nudos.

SATCON indica 77 nudos.

La serie de imágenes de microondas muestra el desarrollo de un sistema con una banda curvada prominente en el este a las 1335 UTC (izquierda superior) hasta la formación de un ojo simétrico a las 0212 UTC (imagen SSMIS de 91 GHz, derecha inferior). En la imagen WindSat de 37 GHz de las 0023 UTC (izquierda inferior) se observa claramente una pequeña circulación en niveles bajos.

En términos generales, sugerimos como respuesta una intensidad de 75 nudos, dando un poco más de peso a Dvorak y SATCON.

Varios factores indican que se está produciendo una rápida intensificación, como el ojo bien formado visible en las imágenes de microondas, la aparición de un ojo en las imágenes visibles y la guía objetiva que sugiere coherentemente una intensidad de 75 a 80 nudos.

Sin embargo, la intensidad de 75 nudos, que supera bastante la predicción, es preocupante, de modo que sería prudente reexaminar el análisis con un colega y, de tener suficiente tiempo, comprobar la validez de las estimaciones anteriores.

Podríamos también considerar razonable un análisis de 70 nudos, para no desviarnos excesivamente del pronóstico anterior, teniendo en cuenta que se podría reconsiderar a la hora de emitir el próximo boletín.

También podríamos considerar válido un análisis de 80 nudos, especialmente si se decide aumentar las estimaciones anteriores después de haberlas reevaluado.

Este análisis sugiere la necesidad de reconsiderar nuestra estrategia de pronóstico de la intensidad.

Casos de estudio » Caso de estudio 2: Jamala

Jamala, sur del océano Índico

Objetivo

Usted debe determinar la intensidad de una depresión tropical a las 06 UTC del 9 de mayo de 2013 sobre la base de los productos de datos que se muestran a continuación. Lea el resumen de la situación, examine los datos disponibles sobre la intensidad y escriba su respuesta en el espacio provisto.

Resumen de la situación

La depresión tropical que se ha estado formando gradualmente sobre el sur del océano Índico se ve afectada por la cizalladura de los vientos del este. Aunque el Centro Meteorológico Regional Especializado (CMRE) de La Reunión aún no le ha asignado un nombre, el JTWC indica una intensidad de 35 nudos (media de 10 minutos) con la expectativa de desarrollo gradual.

[Notas: la primera alerta en La Reunión fue a las 06 UTC: CI=2.5; viento máximo de 30 nudos. Falta el producto de JTWC de las 00 UTC, pero tanto el de las 18 UTC como el de las 06 UTC del día 9 indican 40 nudos, de modo que es razonable suponer una intensidad de 40 nudos para las 00 UTC].

El entorno se caracteriza por una superficie del mar cálida (>27 °C); cizalladura vertical moderada (viento del este); una fuerte corriente de salida hacia el polo en niveles altos y un abundante flujo de aire húmedo entrante en niveles medios-bajos. La tendencia de intensidad ha sido un desarrollo entre lento y moderado de 0.5 a 1.0 número T al día.

No hay observaciones en superficie disponibles cerca del centro.

Estimación y pronóstico de intensidad previos: la estimación de la intensidad del JTWC de las 18 UTC del 8 de mayo indicaba 35 nudos con una predicción de 40 nudos en 12 horas seguida de intensificación adicional.

VIS

SAB

Dvorak

Análisis Dvorak de las 06 UTC.

Patrón de cizalladura: ASCAT-B determinó que a las 0402 UTC el centro se hallaba justo fuera de la zona de nubosidad densa. Cuando el centro está a menos de 0.75 grados de la nubosidad densa, Dvorak permite asignar un valor de DT entre 2.5 y 3.5. Dada la proximidad del centro, un valor de DT de 3.0 es razonable. MET=2.5 y PAT=3.0.

El análisis del realce infrarrojo presenta resultados similares.

El analista de SAB ha optado por mantener FT/CI en 2.5.

Un valor de CI de 2.5 corresponde a un viento promedio de 30 nudos, mientras que un CI de 3.0 coincide con los vientos de 35 a 45 nudos.

ASCAT

OSCAT

ADT

La técnica ADT indica un CI de 3.4 sobre la base del patrón de cizalladura, que se ha mantenido por diez horas. Este valor corresponde a vientos máximos de 48 nudos.

AMSU

SATCON

SATCON indicaba ~43 nudos (media de 10 minutos) a las 03 UTC; el valor de ADT es un poco más alto que el de AMSU.

Microondas

Examine los productos provistos para evaluar la intensidad y formule una estimación de la intensidad del ciclón tropical Jamala a las 06 UTC del 9 de mayo de 2013. Escriba su respuesta en el espacio provisto a continuación y haga clic en «Ver respuesta» para ver nuestro análisis.

Examinemos los datos de entrada.

De acuerdo con el pronóstico anterior, cabe esperar una intensidad de 40 nudos.

Aunque el valor de CI estimado en 2.5 con la técnica de Dvorak corresponde a 30 nudos, también cabe la posibilidad de postular un valor de 3.0 (35-45 nudos).

La pasada de ASCAT-B de las 0402 UTC indicaba 50 nudos en el norte de la circulación, pero viento de menos de 30 nudos en el sur del sistema.

La pasada más reciente de OSCAT (1805 UTC) indicaba vientos de 35-45 nudos con marca de lluvia en el sur y el oeste y vientos de hasta 40 nudos sin marca de lluvia en el lado norte, fuera de la convección. Si bien los vientos de 45 nudos podrían considerarse poco confiables por el fuerte efecto de la convección, los vientos al norte deberían considerarse válidos. Esto apoya el viento máximo observado posteriormente por ASCAT-B.

El valor de CI de 3.4 derivado con la técnica ADT cae en el límite superior de la escala de cizalladura.

Dadas estas intensidades, las estimaciones de AMSU en general se pueden descartar.

SATCON estima la intensidad en 43 nudos, pero con valores de entrada bastante limitados.

Las imágenes de microondas muestran convección intensa en el oeste del sistema, pero sin ninguna curvatura marcada.

Sugerimos un valor de 45 nudos como respuesta. Los datos de dispersometría constituyen la fuente de información más útil para una intensidad por debajo de 50 nudos.

Los datos ASCAT más recientes indican vientos de hasta 50 nudos, pero solamente en el norte del sistema, y los datos previos de OSCAT mostraban vientos válidos de hasta 40 nudos en la misma región.

Si bien una intensidad de hasta 50 nudos se justifica en base a los datos de ASCAT, estos vientos podrían ser transitorios; teniendo presente que se esperaba una intensidad de 40 nudos, quizás sería prudente no anunciar un sistema más intenso hasta contar con pruebas más contundentes.

Pese a que el viento máximo llega a 45 nudos, su distribución es muy asimétrica, una característica típica de los sistemas marcados por cizalladura. Si se determina el viento máximo que se extiende más de la mitad de la distancia alrededor del centro, cabría fijar la intensidad más bien en 35 nudos, que es la decisión operativa que se tomó en el Centro Meteorológico Regional Especializado de La Reunión.

Casos de estudio » Caso de estudio 3: Evan

Evan, océano Pacífico Sur

Objetivo

Usted debe determinar la intensidad del ciclón tropical Evan a las 12 UTC del 16 de diciembre de 2012 sobre la base de los productos de datos que se muestran a continuación. Lea el resumen de la situación, examine los datos disponibles sobre la intensidad y escriba su respuesta en el espacio provisto.

Resumen de la situación

El ciclón tropical severo Evan ha estado cobrando intensidad a medida que se acerca a Fiyi, en el Pacífico Sur.

El ambiente se caracteriza por aguas oceánicas cálidas (TSM >27 °C); cizalladura vertical baja a moderada (viento del este); una fuerte corriente de salida hacia el polo en niveles altos y un abundante flujo de aire húmedo entrante en niveles medios-bajos. La tendencia de intensidad anterior reflejaba un desarrollo moderado a un ritmo de un número T al día.

No se cuenta con ninguna observación en superficie cerca del centro.

Estimación y pronóstico de intensidad previos: El Centro Meteorológico Regional Especializado (CMRE) de Nadi (Fiyi) estimaba la intensidad en 90 nudos a las 06 UTC del 16 de diciembre, con una predicción de 95 nudos en seis horas y continuación de la intensificación. A las 06 UTC, el JTWC fijaba la intensidad en 95 nudos y pronosticaba 100 nudos para las 18 UTC.

IR realzado

SAB

Dvorak

Análisis Dvorak de las 12 UTC: viento promedio de 100 nudos.

Patrón de ojo en realces IR de las 1130 UTC: el color gris mediano frío (CMG) circunda el tono gris [ancho mínimo de 0.6 grados o 36 nudos], lo cual implica CF = 6.5. El ojo de temperatura color gris mediano (MG) circundado por un anillo de temperatura gris frío mediano (CDG) a oscuro (CMG) implica no aumentar el valor. Es posible que se trate de un ojo elongado, por lo cual conviene aplicar una corrección de -0.5, de modo que DT = 6.5-0.5=6.0.

Esto es coherente con las imágenes de las 1030 y 0930 UTC.

El MET también da 6.0 (5.0 + 1.0 por desarrollo en 24 horas).

Esto significa que FT y CI = 6.0, es decir, un viento promedio de 100 nudos.

ASCAT

ADT

AMSU

SATCON

Microondas

Utilice los productos de datos para estimar la intensidad del ciclón tropical Evan. Escriba su respuesta en el espacio provisto a continuación y haga clic en «Ver respuesta» para ver nuestro análisis.

Examinemos los datos de entrada.

De acuerdo con el pronóstico anterior, cabe esperar una intensidad aproximada de 95 nudos.

El valor CI = 6.0 de la técnica de Dvorak parecía bastante claro y correspondía a una intensidad de 100 nudos.

El máximo de 55 nudos de ASCAT subestima considerablemente la situación.

La lista de la técnica ADT se ha nivelado en CI = 4.9 y los valores iniciales sin procesar se han mantenido por debajo de 4.0. De acuerdo con el análisis de tipo de escena y la posición del ciclón tropical, el método ADT no ha logrado mostrar un patrón de ojo en el lugar apropiado. Esto implica que el análisis ADT debería descartarse.

La estimación de AMSU es de hace 9 horas y, por tanto, no incluye suficientes pasadas para ser concluyente.

Dada la debilidad del análisis ADT, SATCON subestima la intensidad. Quizás SATCON tuviera un poco de validez hace 9 horas, cuando los análisis ADT y AMSU eran coherentes. Teniendo en cuenta el ritmo de intensificación posterior, esto sugiere que a las 12 UTC la intensidad estaría en el rango de 90 a 95 nudos.

A las 0804 UTC, la imagen SSMIS de 91 GHz muestra un ojo bien definido y una zona roja que envuelve la mitad del centro. En comparación con la imagen anterior, la estructura en banda se ha debilitado y en el mejor de los casos puede haberse intensificado la pared interna del ojo, lo cual sugiere un aumento marginal. En esta imagen, el sistema tiene un aspecto coherente con una intensidad en el rango general de 70 a 105 nudos.

En este caso, la mejor indicación de la intensidad proviene de Dvorak, que sugiere 100 nudos, un valor coherente con el pronóstico anterior. Dadas las imágenes de microondas, es posible que este valor sea un poco elevado y podría argumentarse que 95 nudos también es una estimación aceptable.

Resumen

Esta lección ha presentado varios tipos de datos de entrada empleados para determinar la intensidad de los ciclones tropicales.

Esto incluye la técnica de Dvorak y los patrones revelados por:

• las observaciones en superficie
• los datos de dispersometría (ASCAT y RapidScat/OSCAT)
• las ayudas objetivas de
  • la técnica avanzada de Dvorak (ADT)
  • las sondas atmosféricas de microondas, como AMSU
  • el consenso de las técnicas satelitales (SATCON)

También examinamos tres casos de estudio centrados en circunstancias distintas para estudiar la mejor manera de combinar las distintas técnicas.

Esperamos que en adelante usted confíe más en su capacidad de estimar la intensidad de un ciclón tropical. Para poner a prueba sus conocimientos sobre el análisis de la intensidad de los ciclones tropicales, tome la prueba y no se olvide de enviarnos su opinión sobre esta lección, ya sea agregando una reseña en la página de descripción en MetEd o contestando las preguntas de la encuesta.

Cuando le toque pronosticar un evento de ciclón tropical, podrá consultar los recursos disponibles en esta lección para obtener información adicional o repasar los conceptos generales:

• Resumen de las técnicas
• Diagrama para la técnica de Dvorak en imágenes IR realzadas
• Diagrama para la técnica de Dvorak en imágenes VIS
• Tabla de conversión de la intensidad actual (CI) de Dvorak a vientos
• Glosario
• Recursos y referencias