Introducción a la marejada ciclónica

La marejada ciclónica es uno de los principales peligros asociados con los huracanes que tocan tierra. La marejada ciclónica es el aumento anormal del nivel del agua generado por las tormentas por encima de la marea astronómica prevista. Esta animación muestra los efectos de la marejada ciclónica en una zona costera.

La marejada ciclónica puede producir muchos impactos, como la destrucción considerable de bienes, estructuras, vegetación y paisajes costeros, para mencionar solo algunos.


En esta lección estudiaremos los procesos físicos que producen la marejada ciclónica, los factores que afectan sus impactos y las técnicas de medición relacionadas. Cuando termine de estudiar esta lección, usted podrá:

  • explicar los conceptos fundamentales del peligro de la marejada ciclónica de los ciclones tropicales;
  • explicar cómo se observa la marea de tormenta, la diferencia entre la marejada ciclónica y la marea de tormenta, y cómo se calcula la marejada ciclónica;
  • explicar cómo las características de tamaño, intensidad, movimiento/velocidad y ángulo de aproximación del ciclón tropical, y la forma de la costa y la batimetría, afectan la marejada ciclónica.
Inundación de la 48a avenida de Nueva York durante el huracán Sandy (2012).

Veamos algunos ejemplos de los daños provocados por la marejada ciclónica en los años recientes.

Introducción a la marejada ciclónica » Huracán Katrina

El huracán Katrina era una tormenta de categoría 3 cuando azotó la costa de Luisiana y Misisipi en 2005, dejando grandes destrozos en buena parte de la zona. Esta foto muestra los escombros de las instalaciones portuarias de Gulfport (Misisipi), desparramados por el litoral. El huracán derrumbó muchas estructuras, afectó gravemente la vegetación y provocó fuerte erosión de las playas. El huracán Katrina causó la muerte de 1200 personas, principalmente debido a la marejada ciclónica, y daños por más de 100 000 millones de USD. En la actualidad, es el huracán más costoso que haya tocado tierra en la historia de los Estados Unidos.

Daños provocados por el huracán Katrina (2005) en la costa de Misisipi.

Daños provocados por el huracán Katrina (2005) en la costa de Misisipi.

Encontrará una lista de los ciclones tropicales más costosos que han tocado tierra en la costa de los Estados Unidos en: http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/costliesttable2.html.

Introducción a la marejada ciclónica » Intrusión de agua de mar

Un efecto secundario de la marejada ciclónica es la inundación de agua de mar, que produce efectos concomitantes en la vegetación. Esta imagen satelital fue captada poco después del paso del huracán Ike (2008). Las áreas de color pardo junto a la costa del sur de Texas, Luisiana y Misisipi corresponden a zonas de vegetación muerta o moribunda debido a la inundación de agua salobre.

Imagen satelital captada después del huracán Katrina (2005) en la cual se nota la vegetación moribunda debido a la intrusión de agua salobre.

Introducción a la marejada ciclónica » Intrusión de agua de mar » Daños a los bienes y a la vegetación

Desde una perspectiva local, los impactos de la marejada ciclónica y la inundación de agua de mar asociada parecen mucho más devastadores. Deslice el control para ver los efectos que tuvo en esta casa de la ciudad costera de Waveland (Misisipi).

before after

Introducción a la marejada ciclónica » Huracán Sandy


Si bien el huracán Sandy (2012) era una tormenta de categoría 1 cuando se acercó a la costa de Nueva Jersey, su gran tamaño y trayectoria anormal contribuyeron a la tremenda marejada ciclónica que provocó. No obstante, la marejada ciclónica asociada al huracán Sandy no alcanzó un nivel tan alto como la del huracán Katrina (2005). Estas imágenes de Staten Island (Nueva York) muestran que las estructuras aguantaron, aunque el continuo azotar de las olas encima de la marejada las desplazó de sus cimientos.

Fotos aéreas de Staten Island, Nueva York, antes y después del huracán Sandy (2012).

Esta imagen muestra lo que quedó de una casa en Union Beach (Nueva Jersey) después de aguantar la furia del huracán. La marejada ciclónica fue fácilmente la amenaza más importante del huracán Sandy, ya que provocó 73 muertes y daños estimados en $65 000 millones de USD.

Los restos de esta casa en Union Beach (Nueva Jersey) son un duro recuerdo de la fuerza arrasadora desatada por el huracán Sandy.

Vulnerabilidad

El aumento del nivel del mar y la marejada ciclónica constituyen un riesgo cada día mayor para las áreas costeras del este de Norteamérica, especialmente las costas del golfo de México y del Atlántico.

Este mapa muestra la vulnerabilidad de las costas del golfo de México y del Atlántico de los Estados Unidos a la llegada de un huracán de categoría 4. Las áreas resaltadas en colores corren al menos un leve peligro de experimentar los efectos de la marejada ciclónica de una tormenta de categoría 4. En las zonas costeras coloreadas con tonos amarillos, anaranjados y rojos, el peligro de marejada ciclónica es mayor. Pase el ratón sobre la imagen para activar la lupa.

Vulnerabilidad a la marejada ciclónica

Si la intensidad de los huracanes se mantiene constante en el futuro, en estas zonas costeras los impactos de la marejada ciclónica solo empeorarán debido al aumento gradual del nivel del mar. Cuanto más alto sea el nivel del mar, tanto más alta será la base a partir de la cual se sentirán los efectos de los huracanes que inunden tierras pobladas en el futuro. Las comunidades costeras, los ecosistemas de la zona, los sistemas de transporte, la viabilidad económica y varias fuentes de energía corren el riesgo de verse afectados por la marejada ciclónica.

¿Qué es la marejada ciclónica?

Examinemos más en detalle los procesos físicos asociados con la marejada ciclónica.

Como mencionamos antes, la marejada ciclónica es el aumento anormal del nivel del mar provocado por un huracán u otra tormenta intensa por encima de la marea astronómica normal o prevista. Su causa principal es el efecto de los vientos del huracán, que empujan el agua oceánica sobre la costa, aunque las bajas presiones del ojo también contribuyen al efecto en cierta medida.

Diagrama conceptual de los componentes de viento y presión de la marejada ciclónica de un huracán.

Pregunta

Esta imagen representa de forma esquemática la llegada a tierra de un huracán cerca del límite entre Carolina del Norte y Carolina del Sur. En esta vista superior, el ojo del huracán ubicado al sudeste del límite entre los dos estados marca el centro de circulación. Dada la información de esta imagen, ¿qué zona cree que recibirá la marejada ciclónica máxima? (Escoja la mejor respuesta.)

Componentes de circulación de un huracán que toca tierra.

La respuesta correcta es b).

La zona marcada en azul en esta imagen es donde cabe esperar la marejada ciclónica máxima.

Componentes de circulación de un huracán que toca tierra.

Dicha zona está más cerca de los vientos más intensos del huracán, dentro del radio de vientos máximos. Además, es probable que esta zona experimente vientos hacia tierra, lo cual empujaría el agua hacia el interior. Esto significa que el punto A experimentaría una marejada alta, pero no el nivel máximo. A la izquierda del ojo, las flechas verdes indican que el viento sopla en dirección opuesta a la costa. Si bien es posible que se formen olas importantes, la marejada más alta no se espera en estas regiones. Por lo general, la marejada máxima ocurre en el cuadrante delantero derecho de una tormenta vista desde la perspectiva de esta imagen.

Elija una opción.

¿Qué es la marejada ciclónica? » Llegada a tierra

Esta animación ilustra el comportamiento de la marejada ciclónica a medida que un huracán se acerca a la costa desde alta mar. El panel de la izquierda es una vista aérea de la circulación del huracán sobre la superficie del océano. El segmento ABC representa el corte a través del lado norte del huracán, el cual se muestra en el panel de la derecha.

Los vientos del huracán inducen una circulación debajo de la superficie oceánica, ilustrada mediante las flechas blancas en el panel de la derecha. En alta mar, el impacto de esta circulación oceánica es escaso. En esta situación, el nivel del mar aumenta muy poco. Sin embargo, el nivel del mar cambia más drásticamente cuando el huracán se aproxima a tierra firme.


Cuando el huracán alcanza la costa, la plataforma continental separa de la circulación principal la parte más profunda de la circulación oceánica inducida por los vientos del huracán. Puesto que el agua no puede ni descender ni retroceder, se eleva, inunda la isla de barrera y fluye hacia la bahía.

¿Qué es la marejada ciclónica? » Llegada a tierra » ¿Qué diferencia hay entre la marejada ciclónica y la marea de tormenta?

Cuando trabaje con productos de marejada ciclónica, es probable que vea los términos «marejada ciclónica» y «marea de tormenta», que se definen así:

  • Marejada ciclónica: el aumento anormal del agua provocado por una tormenta por encima de la marea astronómica prevista.
  • Marea de tormenta: la altura del nivel del agua provocado durante una tormenta por la combinación de la marejada ciclónica y la marea astronómica.

Los estudios de ciencias sociales indican que el público comprende y reacciona de forma más apropiada cuando los productos de pronóstico utilizan el término general «marejada ciclónica» en lugar de «marea de tormenta» o «marejada ciclónica y marea». En consecuencia, en esta serie de lecciones nos alejamos de la práctica normal y hablamos de marejada ciclónica para describir el efecto combinado de la marea y la marejada ciclónica. Esta terminología ya se emplea en los productos del Centro Nacional de Huracanes y de las oficinas de pronóstico locales de los EE.UU.

Esta imagen ilustra de forma esquemática la diferencia entre estos dos términos. El nivel del agua aumenta por encima del nivel medio del mar durante la pleamar y disminuye respecto de dicho nivel durante la bajamar. Una pleamar de 60 cm es bastante común a lo largo de la costa del golfo de México

Diagrama conceptual de la marea de tormenta (la suma de la marejada ciclónica y la pleamar)

Si una tormenta con una marejada ciclónica de 4,5 m toca tierra durante la pleamar, el nivel del agua aumentará a 5,1 m. Este valor representa la marea de tormenta, porque es la suma de la marejada ciclónica y el ciclo de marea normal.

Pregunta

La pleamar normal de la zona es de 90 cm. La tormenta tocó tierra en pleamar y generó una marea de tormenta de 3,30 m. ¿Qué altura corresponde a la marejada ciclónica? (Escoja la mejor respuesta.)

La respuesta correcta es a).

Para calcular la marejada ciclónica es preciso restar la altura de la marea normal de la marea de tormenta.

Elija una opción.

¿Qué es la marejada ciclónica? » Nivel total del agua

Cuando un ciclón tropical se acerca a la línea costera, deseamos saber qué altura alcanzará el nivel del agua, es decir, el aumento total del nivel del agua.

Diagrama conceptual de los componentes del nivel total del agua.

El aumento total del nivel del agua comprende varios componentes: la marejada ciclónica, las mareas, la sobreelevación por oleaje y el agua dulce. Cualquier comunidad que desee prepararse para las amenazas de un ciclón tropical que se acerca debe considerar todos estos componentes.

Aumento total del nivel del agua = marejada ciclónica + mareas + sobreelevación por oleaje + agua dulce

Veamos todos los componentes, uno por uno, a partir de las olas.

¿Qué es la marejada ciclónica? » ¿Cómo actúan las olas?

Conforme el tifón Haiyan (2013) se acercaba a las Filipinas, los observadores en la costa registraron aumentos muy rápidos del nivel del agua. Las olas rompientes contribuían a ese aumento a través de dos procesos: la penetración de las olas (wave runup) y la sobreelevación por oleaje (wave setup). En aguas profundas, las olas no sienten los efectos del litoral y se desplazan sobre el nivel del agua, pero a medida que se acercan a la costa y tocan el litoral, se empinan hasta que finalmente rompen en la costa. Este proceso aumenta el nivel del agua. La magnitud de la penetración de las olas y de la sobreelevación por oleaje está relacionada con el período y la altura de las olas en alta mar y con la inclinación de la plataforma continental. Las animaciones de las próximas dos secciones muestran las diferencias entre la penetración de las olas y la sobreelevación por oleaje.

Las diferentes etapas de una ola rompiente.

Las distintas etapas de una ola rompiente.

¿Qué es la marejada ciclónica? » ¿Cómo actúan las olas? » Penetración de las olas

En todas las playas, en cualquier momento dado las olas que rompen suben por la pendiente y típicamente alcanzan más o menos la misma distancia. De vez en cuando, sin embargo, una ola rompiente alcanza una distancia mucho mayor que el promedio de las otras. Esta «penetración de olas rompientes» se debe a que las olas presentan un espectro de alturas y períodos. Por lo tanto, la penetración de las olas es la variación con el tiempo de la fluctuación de la altura del nivel del agua en el litoral producida por las olas rompientes. Esta película ilustra bien el proceso de penetración de las olas: las olas se desplazan sobre la arena de la playa. Cuando una ola individual rompe, esa ola entra en la playa, moja la arena y luego retrocede al océano.

¿Qué es la marejada ciclónica? » ¿Cómo actúan las olas? » Sobreelevación por oleaje

La sobreelevación por oleaje es el promedio del aumento del nivel del agua en la costa provocado por las olas que rompen en la playa durante un período determinado. El flujo de retorno del agua espumosa de las olas que ya rompieron es mucho más lento que el de las olas que entran, antes de romper. La acción de las olas, que empujan el agua continuamente hacia la playa, produce una acumulación de agua justo delante de la playa. La sobreelevación por oleaje es una acumulación de agua constante; la penetración de las olas es un fenómeno distinto, que consiste en el rápido ir y venir de las olas individuales.


La alta frecuencia de llegada de las olas rompientes en la línea costera de las Filipinas fue un factor importante en las inundaciones causadas por el tifón Haiyan (2013).

Pregunta

Este diagrama muestra el nivel del agua verificado para Galveston (Texas) durante el huracán Ike, en 2008. El huracán tocó tierra a eso de las 00:00 UTC del 13 de septiembre y el trazado muestra una marea de tormenta máxima (trazado rojo) de 12 pies (3,60 m) por encima de la bajamar inferior media. El trazado verde muestra la marejada de 10 pies (3,00 m). A eso de las 12 UTC del 12 de septiembre, 12 horas antes de que la tormenta tocara tierra, hubo un pico secundario de 8 pies (2,40 m). El ciclo de mareas normal en el golfo de México es de 2 pies (60 cm).

Trazado del nivel de agua previsto y verificado en el muelle de Galveston Pleasure, Texas.

¿Qué factor principal contribuyó a este pico secundario? (Escoja la mejor respuesta.)

La respuesta correcta es d).

A medida que el huracán Ike (2008) se acercaba al golfo de México, las olas que generaba viajaron desde la región oriental del golfo hacia la costa de Texas. El resultado fue empujar el agua oceánica hacia el interior bastante antes de la llegada del huracán.

Inundación en Galveston, Texas, provocada por el huracán Ike (2008).
Elija una opción.

Esta foto muestra la inundación provocada por la marejada ciclónica en la isla de Galveston antes de que hubiera señal alguna de las bandas de lluvia externas del huracán Ike o de los vientos de tormenta tropical. Esta inundación dejó muchas carreteras y rutas de evacuación bajo el agua bastante antes de que el huracán llegara.

Inundación en Galveston, Texas, provocada por el huracán Ike (2008).

La separación temporal de estos dos fenómenos relacionados con el nivel del agua ilustra que los peligros de los huracanes no siempre se manifiestan simultáneamente en el momento de tocar tierra. Esta es una consideración importante para cualquiera que trabaje en protección civil y administración de emergencias, porque no cabe esperar que los peligros del viento, de la lluvia y de la marejada ciclónica ocurran todos al mismo tiempo. Dado que cada situación es un poco diferente, puede ser útil incluir cierto grado de flexibilidad en los procedimientos de preparación y respuesta planeados por la comunidad de protección civil.

¿Qué es la marejada ciclónica? » Fuentes de agua dulce

El agua dulce es otro factor que puede aportar al aumento del nivel del agua. El agua dulce tiene dos proveniencias. La primera son los ríos que desembocan en los estrechos y las bahías.

Mapa de la zona de cabo May y cabo Henlopen, en el noreste de los Estados Unidos.

Mapa de la zona entre cabo May y cabo Henlopen, en el este de los Estados Unidos.

Por ejemplo, el delta del río Misisipi descarga cientos de miles de metros cúbicos de agua dulce por segundo. Durante el huracán Isaac (2012), la intensidad de los vientos y la marejada ciclónica fueron tales que invirtieron el curso del río por 24 horas (informe de ciclón tropical para el huracán Isaac: http://www.nhc.noaa.gov/data/tcr/AL092012_Isaac.pdf).

Vista aérea de algunas fuentes de agua dulce.

Vista aérea de una fuente de agua dulce.

La otra fuente de agua dulce es la precipitación. Las inundaciones provocadas por las lluvias pueden sumarse al agua salada del océano que se desplaza hacia el interior y contribuir a sumergir las zonas vulnerables.

Factores que afectan la marejada ciclónica

A la hora de pronosticar la marejada ciclónica hay que considerar varios factores, muchos de los cuales pueden determinar la posible gravedad de la amenaza. Entre dichos factores cabe mencionar los siguientes:

  • la presión central: ¿a cuánto baja la presión en la tormenta?
  • la intensidad: ¿qué velocidad alcanzan los vientos?
  • la velocidad de avance: ¿a qué velocidad se desplaza la tormenta?
  • el tamaño: ¿qué radio alcanzan los vientos máximos?
  • el ángulo de aproximación respecto de la línea costera: ¿de dónde proviene la tormenta y en qué dirección avanza?
  • las características geográficas locales: ¿qué anchura e inclinación presenta la plataforma continental?; ¿qué grado de concavidad presentan las costas, las bahías, los ríos y las islas?

Consideremos a fondo los efectos de cada uno de estos factores.

Factores que afectan la marejada ciclónica » Efectos de la baja presión

La presión central de los ciclones tropicales es uno de los factores menos significativos para la marejada ciclónica. Existe una relación inversa entre la presión de la tormenta y el nivel del mar: cuanto menor la presión, tanto mayor el nivel del mar. No obstante, el aporte es mínimo, ya que se limita a aproximadamente el 5 por ciento del aumento total del nivel del agua.

Diagrama conceptual de los componentes de viento y presión de la marejada ciclónica de un huracán.

Factores que afectan la marejada ciclónica » Intensidad

La fuerza o intensidad de los vientos del huracán contribuye en mayor medida a la marejada ciclónica que la presión central. Esta imagen muestra la predicción de marejada ciclónica de una corrida del modelo correspondiente a un sistema que avanza hacia el noroeste, tal como lo indica la línea negra. Fíjese en la variación en la magnitud de la marejada ciclónica a lo largo de la costa: 2,8 pies (85 cm) en el condado de Jackson; 5,4 pies (165 cm) en la frontera entre Misisipi y Alabama; 2,6 pies (80 cm) en la bahía de Mobile; 4,9 pies (150 cm) en el condado de Baldwin; y 2,6 pies (80 cm) en Pensacola.

Pronóstico de marejada ciclónica para un huracán que avanza hacia el oeste/noroeste cuando llega a la costa.

Pregunta

¿Cómo cree que cambiarán los valores de marejada ciclónica si la trayectoria y el tamaño de la tormenta se mantienen constantes, pero la intensidad aumenta una categoría? (Escoja la mejor respuesta.)

La respuesta correcta es a).

Pronóstico de marejada ciclónica para un huracán con vientos 15 nudos más intensos que avanza hacia el noroeste cuando llega a la costa.

Así cambiarían los valores a lo largo de la costa:

  • de 2,8 a 4,2 pies (85 a 128 cm) en el condado de Jackson
  • de 5,4 a 8,0 pies (165 a 245 cm) en la frontera entre Misisipi y Alabama
  • de 2,6 a 3,8 pies (80 a 115 cm) en la bahía de Mobile
  • de 4,9 a 6,6 pies (150 a 200 cm) en el condado de Baldwin
  • de 2,6 a 6,0 pies (80 a a182 cm) en Pensacola

Este ejemplo ilustra la relación directa que existe entre la intensidad del huracán y la marejada ciclónica: un aumento en la intensidad de los vientos del huracán aumenta la marejada ciclónica. Recuerde que por «marejada ciclónica» entendemos «marea de tormenta» y que la marea suele estar incluida en todos los productos para el público.

Elija una opción.

Factores que afectan la marejada ciclónica » Velocidad de avance

Otro factor que influye en los pronósticos de marejada ciclónica es la velocidad de avance de la tormenta tropical o huracán. La imagen (a) muestra la inundación de una tormenta que se desplaza lentamente (aprox. 2 m s-1, 7,2 km h-1 o 4,4 mi h-1), mientras que la imagen (b) muestra la inundación de una tormenta que avanza rápidamente (aprox. 12 m s-1, 43 km h-1 o 27 mi h-1). Estudie estas dos imágenes y luego conteste la pregunta.

Comparación de la inundación causada por la marejada ciclónica de una tormenta rápida y otra más lenta.

Comparación de la inundación por marejada de una tormenta lenta y otra más rápida.

Pregunta

¿Qué observa en estas imágenes? (Elija todas las opciones pertinentes.)

Las respuestas correctas son a) y d).

Los estudios recientes han documentado que la marejada ciclónica de las tormentas tropicales y los huracanes que avanzan lentamente puede penetrar más lejos en el interior que la de los ciclones que avanzan más rápidamente, lo cual significa que las tormentas lentas aumentan el área sujeta al riesgo de inundación por marejada ciclónica. A la inversa, la inundación causada por la marejada ciclónica de las tormentas rápidas no llega tan lejos tierra adentro, pero la marejada ciclónica que producen puede ser más alta cerca del lugar donde tocan tierra.

Elija al menos una opción.

Factores que afectan la marejada ciclónica » Tamaño (radio de vientos máximos)

La relación entre la intensidad de un ciclón tropical y la marejada ciclónica que produce es sencilla.

Pregunta

¿Cuál de estas dos tormentas que azotan la misma línea costera con velocidades e intensidades similares producirá la marejada ciclónica más alta? (Escoja la mejor respuesta.)

La respuesta correcta es c).

El tamaño de la tormenta es un factor determinante del nivel de marejada ciclónica que generará. Por ejemplo, el huracán Charley (2004) produjo una marejada ciclónica moderada para una tormenta de categoría 4, y eso se debió a su tamaño compacto.

Esta animación muestra el efecto de aumentar el tamaño del huracán Charley en la predicción de marejada ciclónica. El círculo amarillo muestra el radio de vientos máximos, un parámetro indicativo del tamaño de los ciclones tropicales. El aumento proyectado en los valores de marejada a lo largo del sudoeste de Florida sugiere que, de haber aumentado en tamaño, el ciclón tropical hubiera podido producir un evento de marejada ciclónica catastrófico. Podemos concluir que un ciclón tropical más grande puede generar una marejada ciclónica más alta sobre una zona más extensa.


Elija una opción.

Esta animación ilustra bien la relación: el panel superior muestra los efectos de un ciclón tropical más pequeño; el de abajo ilustra los efectos de un ciclón más grande.

Factores que afectan la marejada ciclónica » Ángulo de aproximación

El ángulo de aproximación formado por la trayectoria de un ciclón tropical que se aproxima a la costa es otro factor crítico en términos del nivel de marejada ciclónica que generará la tormenta. La primera imagen muestra el pronóstico de marejada ciclónica de una corrida del modelo para una tormenta que avanza hacia la costa de Carolina del Norte con rumbo al nornoroeste (línea negra). Fíjese en las magnitudes de la marejada ciclónica alrededor de Long Bay. Recuerde que por «marejada ciclónica» entendemos «marea de tormenta» y que la marea suele estar incluida en todos los productos para el público.

Pronóstico de marejada ciclónica para un huracán que avanza hacia el norte/noroeste cuando llega a la costa.

Esta imagen muestra cómo cambiaron los valores del pronóstico de marejada ciclónica al cambiar el ángulo de aproximación de nornoroeste a noroeste. Aunque no se observa un aumento en la marejada ciclónica en general, el cambio de rumbo ha alterado la distribución de la marejada ciclónica.

Pronóstico de marejada ciclónica para un huracán que avanza hacia el noroeste cuando llega a la costa.

Pregunta

Fíjese en las trayectorias de los dos ciclones tropicales representados en la figura siguiente. Dados sus ángulos de aproximación, ¿cuál producirá una marejada ciclónica considerable en el lugar indicado por el círculo amarillo? (Escoja la mejor respuesta.)

Comparación de las trayectorias de dos tormentas, para una pregunta sobre cuál presenta un ángulo de aproximación que producirá una marejada considerable para el lugar marcado por el punto amarillo en cada caso.

La respuesta correcta es b).

Dado el ángulo de aproximación, en la imagen B el lugar resaltado se halla a la derecha de donde el ciclón tropical tocará tierra. Este efecto contribuyó a que el huracán Irene (2011) y el huracán Sandy (2012) crearan dos experiencias distintas en la región de la ciudad de Nueva York.

En 2011, cuando el huracán Irene pasó sobre la ciudad de Nueva York produjo una marejada ciclónica mínima para la zona. La marejada ciclónica más alta ocurrió en el este de Long Island y en algunas partes del sur de Nueva Inglaterra. Como muestra la imagen A, esas zonas estaban a la derecha del lugar donde el huracán tocó tierra.

En 2012, cuando el huracán Sandy tocó tierra al sur de la ciudad de Nueva York, provenía del este y se dirigía hacia el oeste. Como en este caso parte de Nueva York y del norte de Nueva Jersey se encontraban a la derecha del lugar donde el huracán tocó tierra, estas áreas experimentaron la marejada ciclónica máxima. El ángulo de aproximación de un ciclón tropical que toca tierra es un factor fundamental a la hora de determinar dónde ocurrirá la marejada ciclónica máxima.

Elija una opción.

Factores que afectan la marejada ciclónica » Anchura e inclinación de la plataforma continental

La anchura y la inclinación de la plataforma continental son otro factor importantes a la hora de determinar la vulnerabilidad de un lugar a la marejada ciclónica.

Pregunta

¿Cuál de estas dos costas es más vulnerable a la marejada ciclónica? (Escoja la mejor respuesta.)

La respuesta correcta es a).

Cuando el agua oceánica llega a una plataforma continental ancha y gradual, no tiene dificultad para alcanzar la estructura y destruirla. Las zonas costeras donde la plataforma continental presenta estas características son particularmente vulnerables a la marejada ciclónica generada por los ciclones tropicales. Este escenario se observa en Texas, Luisiana y la costa de Florida del golfo de México (especialmente en la zona norte de la bahía de Apalachee, conocida como Big Bend), así como en Nueva Jersey y la ciudad de Nueva York.


Sin embargo, cuando el agua oceánica se topa con una plataforma continental poco ancha y muy empinada, sigue empujando contra la costa hasta que en algún momento se formen olas rompientes capaces de derrumbar la estructura. Las zonas costeras donde la plataforma continental presenta estas características son menos vulnerables a la marejada ciclónica que las plataformas continentales anchas y graduales, pero pueden ser propensas a la formación de olas rompientes destructoras. Este escenario se observa en las costas del sudeste de Florida.


Elija una opción.

Factores que afectan la marejada ciclónica » Olas atrapadas por la costa

La costa del golfo de México es susceptible a la formación de olas oceánicas atrapadas. En 2005, el huracán Dennis atravesó el golfo de México y, finalmente, tocó tierra en el noroeste de Florida.

En esta animación, la ola comienza a formarse cerca de Fort Myers (Florida) y sigue avanzando en sentido paralelo a la trayectoria del ciclón tropical. Sin poder disiparse, la ola crece a medida que viaja hacia el norte y toca tierra en la bahía de Apalachee. Esta ola oceánica atrapada por la costa produjo dos máximos en el nivel del agua.



La marejada ciclónica máxima de 8,7 pies (2,60 m) ocurrió en la costa del noroeste de Florida. Fíjese en el máximo secundario de 8,2 pies (2,50 m) que ocurrió en la bahía de Apalachee, a buena distancia del lugar donde el huracán Dennis, que provocó la ola oceánica atrapada por la costa, tocó tierra. Este efecto indirecto podría ser mortal sin las preparaciones adecuadas.

Valores de trayectoria y marejada ciclónica para el huracán Dennis (2005)

Trayectoria y valores de marea de tormenta junto a la costa de Florida
durante el avance del huracán Dennis (2005) en el golfo de México.

Las olas atrapadas por la costa son un motivo de preocupación real en el golfo de México oriental, pero no todos los ciclones tropicales las producen, ya que son muy sensibles a la trayectoria de la tormenta y a su distancia de la costa. Los modelos del Centro Nacional de Huracanes de los EE.UU. tienen en cuenta estos escenarios muy estudiados al pronosticar la marejada ciclónica.

Factores que afectan la marejada ciclónica » Características locales

Las características locales complican enormemente los pronósticos de marejada ciclónica. La costa de Carolina del Norte es uno de los sitios más complejos del litoral Atlántico de Norteamérica. Esta imagen ilustra la complejidad geográfica de la zona: litorales cóncavos, bahías, ensenadas, islas de barrera y ríos, todas características que pueden crear patrones de marejada ciclónica muy caóticos.

Características locales que pueden complicar la situación durante un evento de marejada ciclónica.

El pronóstico de marejada ciclónica es específico para la tormenta y el lugar que se verá afectado. No existe un producto de pronóstico de marejada ciclónica adecuado para todos los casos. Recuerde que por «marejada ciclónica» entendemos «marea de tormenta» y que la marea suele estar incluida en todos los productos para el público.

Factores que afectan la marejada ciclónica » La marejada ciclónica y las categorías de huracanes

Como hemos visto, la marejada ciclónica es un ingrediente complejo del aumento total del nivel del agua e implica varios factores además de los efectos del viento. Por eso no es fácil de encasillar.

Es debido a esta complejidad que en 2009 se eliminó el factor de marejada ciclónica de la escala de clasificación de huracanes Saffir-Simpson. Los huracanes del pasado han demostrado que la intensidad de un huracán es independiente de la marejada ciclónica que puede producir. Por ejemplo, el huracán Ike (2008, de categoría 2) y el huracán Katrina (2005, de categoría 3) generaron marejadas ciclónicas catastróficas equivalentes a las de algunos huracanes de categoría 5; por otra parte, ha habido sistemas más intensos, como el huracán Charley (2004, de categoría 4), que produjeron marejadas ciclónicas equivalentes a las de un huracán de categoría 1. La escala Saffir-Simpson actual clasifica la intensidad de los huracanes en categorías, de 1 a 5, sobre la base de los vientos sostenidos.

Componentes de la antigua escala Saffir-Simpson.

Componentes de la antigua escala Saffir-Simpson.


Observación y medición de la marejada ciclónica

Otro aspecto que merece consideración es cómo se observa y se mide la marejada ciclónica. En los Estados Unidos se utilizan tres fuentes de datos:

  • las estaciones mareográficas mantenidas por la NOAA;
  • las marcas de inundación registradas por FEMA y el USGS; y
  • los sensores de presión que opera el USGS.

Cada una de estas fuentes de datos puede referirse a un datum o nivel de referencia distinto, lo cual complica la obtención de mediciones exactas. Hablaremos de los datums más adelante; por ahora, veamos cada una de estas fuentes de datos más en detalle.

Estaciones limnigráficas del NOS

La red de estaciones limnigráficas del Servicio Oceánico Nacional (National Oceanic Service, NOS) comprende varios centenares de estaciones mareográficas que operan continuamente a lo largo de las costas de los Estados Unidos. Con el tiempo, la red se ha ampliado para responder a la creciente necesidad de datos de marejada ciclónica. Estas mediciones constituyen la base de los productos de predicción de las mareas de la NOAA.

Un técnico trabaja en una estación mareográfica del Servicio Oceánico Nacional (National Oceanic Service, NOS).

Los datos de la red se pueden obtener muy fácilmente. Para acceder a ellos, visite cualquiera de estos dos sitios web:

Marcas de inundación

Las marcas de inundación son las líneas que indican la altura máxima alcanzada por la superficie del agua durante un evento de inundación. Las hay de dos tipos:

  • Una marca de moho que se forma en los árboles y las estructuras, y también en el interior de los edificios, a la altura que alcanza el agua estancada.
Un observador mide la altura de la marca del agua en una columna.
  • Una línea de espuma, semillas o escombros que marca el límite de los daños de la marejada ciclónica en tierra firme. Después de una tormenta se despachan grupos de inspectores que localizan y documentan estas marcas de inundación. Por lo general, las líneas de escombros reflejan los efectos de la acción de las olas y de la sobreelevación por oleaje, y son una buena indicación del aumento total del nivel del agua.
  • Un observador mide la altura de la marca del agua en la pared de un edificio.

Esta foto muestra una marca de inundación observada en Hoboken (Nueva Jersey) durante el huracán Sandy (2012). Se trata de una sólida línea de escombros que se extiende a través de Maxwell Park, una indicación de la distancia que alcanzó la marejada ciclónica.

Marca de inundación dejada por el huracán Sandy (2012) en Maxwell Park, Hoboken, Nueva Jersey.

Sensores de la presión del USGS

El Servicio Geológico de los Estados Unidos (U.S. Geological Survey, USGS) mantiene una red de sensores temporales del nivel del agua y la presión barométrica.

Un observador anota los valores registrados por un sensor de presión del USGS.

Dichos sensores se instalan antes de que el ciclón tropical toque tierra.

Este mapa ilustra cómo la densidad de la red se puede aumentar antes de la llegada de una tormenta instalando estos detectores de presión del USGS. Estos sensores constituyen una técnica relativamente reciente que brinda datos invalorables sobre la duración de la marejada ciclónica, el momento de llegada y retirada de la marejada, y los niveles máximos de profundidad que alcanza.

Mapa de la instalación de los sensores de la presión del USGS antes de la llegada de un huracán.

Problemas relacionados con los datos de marejada ciclónica

Las observaciones y mediciones de la marejada ciclónica conllevan varios problemas. Durante una tormenta importante, algunos instrumentos pueden fallar y se pierden los datos de marejada ciclónica máxima que debían registrar. También existe una serie de errores asociados con los datos de marejada ciclónica, algunos de los cuales probablemente desconocemos, y en muchos casos los datos miden cosas distintas. Por ejemplo, algunas fuentes de datos miden la marejada ciclónica en sí, mientras que otros miden la marejada y lo que aportan las olas.

Además, las observaciones de marejada ciclónica pueden estar referidas a planos de referencia distintos. Por ejemplo, el nivel del mar, la bajamar inferior media, NAVD 88 y otros datums anteriores, como el NGVD 29, se han utilizado como nivel de referencia al medir la marejada ciclónica. Convertir los diversos conjuntos de datos para referenciar un datum común puede ser una tarea ardua, si no imposible en algunos casos. Esto significa que no todos los distintos conjuntos de datos de marejada ciclónica se pueden comparar directamente.

Datums de uso difundido

Resumen

En esta lección estudiamos los procesos físicos que producen la marejada ciclónica y los varios factores de las tormentas que determinan la posible severidad de la amenaza que representa, como:

  • la presión central,
  • la intensidad,
  • la velocidad de avance,
  • el tamaño,
  • el ángulo de aproximación respecto del litoral y
  • las características geográficas locales, como la anchura y la inclinación de la plataforma continental, la concavidad de los litorales, y la existencia de bahías, ríos e islas, que también afectan la severidad de la marejada ciclónica en cualquier lugar dado.

También consideramos algunos de los problemas relacionados con las mediciones de la marejada ciclónica, como la avería de los instrumentos, las técnicas de medición y el uso de distintos niveles de referencia. Todo esto destaca la importancia de saber cómo se midió la marejada y qué datum se utilizó como plano de referencia.

Bibliografía

Rego, J. L. y C. Li (2009). Forward speed of a hurricane. Geophysical Research Letters, 36.

Colaboradores

Patrocinadores de COMET

The COMET® Program está patrocinado por el National Weather Service (NWS) de NOAA, con fondos adicionales de las siguientes organizaciones:

  • Bureau of Meteorology of Australia (BoM)
  • Bureau of Reclamation, Estados Unidos Department of the Interior
  • European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT)
  • Meteorological Service of Canada (MSC)
  • NOAA's National Environmental Satellite, Data and Information Service (NESDIS)
  • NOAA's National Geodetic Survey (NGS)
  • Naval Meteorology and Oceanography Command (NMOC)
  • U.S. Army Corps of Engineers (USACE)

Colaboradores del proyecto

Gerenta/coordinadora del proyecto
  • Elizabeth Page — UCAR/COMET
Dirección del proyecto
  • Tsvetomir Ross-Lazarov — UCAR/COMET
Diseño instruccional
  • Tsvetomir Ross-Lazarov — UCAR/COMET
  • Vanessa Vincente, Visiting Meteorologist, CIRA/Colorado State University
Asesores científicos principales
  • John Cangialosi, Hurricane Specialist, National Weather Service, Centro Nacional de Huracanes de los EE.UU.
Asesores científicos
  • Daniel Brown, Senior Hurricane Specialist/Warning Coordination Meteorologist, National Weather Service, Centro Nacional de Huracanes de los EE.UU.
  • John Cangialosi, Hurricane Specialist, National Weather Service, Centro Nacional de Huracanes de los EE.UU.
  • Dr. Pablo Santos, Meteorologist In Charge, National Weather Service
  • Andy Devanas, Science and Operations Officer, National Weather Service
  • David Sharp, Science and Operations Officer, National Weather Service
  • Shannon White, AWIPS Instructor with the Forecast Decision Training Branch
  • Matthew Moreland, Emergency Response Meteorologist, National Weather Service
  • John Koch, Deputy Chief, Eastern Region Headquarters, Meteorological Services Division
  • Jennifer McNatt, Emergency Response Specialist, Southern Region Headquarters,
    National Weather Service
  • Vanessa Vincente, Visiting Meteorologist, CIRA/Colorado State University
Diseño gráfico y animaciones
  • Steve Deyo — UCAR/COMET
  • Sylvia Quesada — UCAR/COMET
Diseño multimedia y de interfaz
  • Gary Pacheco — UCAR/COMET
  • Tsvetomir Ross-Lazarov — UCAR/COMET
Producción y edición de audio y video
  • Steve Deyo — UCAR/COMET
Traducción al español
  • David Russi — UCAR/COMET
Corrección de la versión en español
  • Rosario Alfaro Ocampo — UCAR/COMET
 

Personal de COMET, otoño de 2014

Oficina del director
  • Dr. Rich Jeffries, director
  • Dr. Greg Byrd, vicedirector
  • Lili Francklyn, especialista de desarrollo comercial
Administración de empresa
  • Dra. Elizabeth Mulvihill Page, gerenta de grupo
  • Lorrie Alberta, administradora
  • Hildy Kane, asistenta administrativa
Servicios de tecnología de la información
  • Tim Alberta, gerente de grupo
  • Bob Bubon, administración de sistemas
  • Dolores Kiessling, ingeniera de software
  • Joey Rener, estudiante
  • Malte Winkler, ingeniero de software
Servicios instruccionales y multimedia
  • Bruce Muller, gerente de grupo
  • Dr. Alan Bol, científico/diseño instruccional
  • Steve Deyo, diseño gráfico y 3D
  • Lon Goldstein, diseño instruccional
  • Bryan Guarente, diseño instruccional
  • Vickie Johnson, diseño instruccional (ocasional)
  • Gary Pacheco, diseño y desarrollo web
  • Tsvetomir Ross-Lazarov, diseño instruccional
  • David Russi, traducción al español
  • Andrea Smith, meteorólogo/diseño instruccional
  • Marianne Weingroff, diseño instruccional
Grupo científico
  • Wendy Schreiber-Abshire, gerenta de grupo
  • Dr. William Bua, meteorólogo
  • Dr. Frank Bub, oceanógrafo (ocasional)
  • Lis Cohen, meteoróloga (ocasional)
  • Patrick Dills, meteorólogo
  • Matthew Kelsch, hidrometeorólogo
  • Nicolas Major, meteorólogo visitante del Servicio de Meteorología de Canadá
  • Dra. Elizabeth Mulvihill Page, meteoróloga
  • Amy Stevermer, meteoróloga
  • Vanessa Vincente, meteoróloga visitante de CIRA/Colorado State University