Flujo zonal

El flujo zonal se produce cuando la corriente en chorro-corrientes de aire de movimiento rápido en la troposfera superior- sigue una trayectoria relativamente recta de oeste a este. Esto contrasta con el flujo meridional, en el que la corriente en chorro se curva drásticamente de norte a sur.

Este patrón rectilíneo y latitudinal tiende a suprimir la mezcla de masas de aire. Limita la intrusión de aire frío polar o de aire cálido tropical en las regiones de latitudes medias. Como resultado, el flujo zonal suele dar lugar a un tiempo suave, constante y persistente, con menos temperaturas extremas o precipitaciones significativas.

El tiempo asociado al flujo zonal varía según la estación y la región, pero suele ser predecible y moderado. Por ejemplo, en invierno, el flujo zonal puede traer períodos prolongados de tiempo nublado y húmedo, pero relativamente suave, a lugares como el norte de Europa o el noroeste del Pacífico. En verano, puede dar lugar a condiciones más frescas y ventosas con un menor riesgo de olas de calor o fuertes tormentas. Dado que la atmósfera permanece relativamente estable bajo el flujo zonal, las grandes tormentas son menos frecuentes y los sistemas meteorológicos tienden a desplazarse rápidamente sin intensificarse.

El papel de las ondas de Rossby

El flujo zonal está estrechamente relacionado con el comportamiento de las ondas de Rossby (también conocidas como ondas planetarias). Se trata de ondas a gran escala que se producen de forma natural en fluidos en rotación, como la atmósfera terrestre y los océanos, debido a la variación del efecto Coriolis con la latitud.

En periodos de fuerte flujo zonal, las ondas de Rossby tienden a tener amplitudes pequeñas. Esto significa que sus meandros son relativamente débiles, lo que permite a la corriente en chorro mantener su trayectoria en gran parte recta, de oeste a este. Esto minimiza el movimiento hacia el norte y hacia el sur de las masas de aire, contribuyendo a la estabilidad del tiempo.

Por el contrario, durante los periodos de flujo meridional, las ondas de Rossby adquieren una amplitud mucho mayor. Crean importantes vaguadas (depresiones hacia el sur) y crestas (abultamientos hacia el norte) en la corriente en chorro. Estos meandros profundos facilitan la mezcla vigorosa del aire frío polar con el aire cálido tropical, lo que provoca un tiempo más extremo y variable.

¿Qué causa el flujo zonal?

Varios factores fundamentales impulsan la circulación atmosférica de la Tierra e influyen en la prevalencia del flujo zonal:

• Calentamiento diferencial: El factor más crucial es la distribución desigual de la radiación solar por la superficie terrestre. El ecuador recibe mucha más luz solar directa y calor que los polos, lo que crea una gran diferencia de temperatura.
• La rotación de la Tierra (efecto Coriolis): Cuando el aire caliente del ecuador asciende y se desplaza hacia los polos, la rotación de la Tierra lo desvía. Esta desviación se produce hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur. Este efecto es responsable de la formación de patrones de viento a gran escala, incluidos los vientos del oeste en las latitudes medias, donde se encuentran las corrientes en chorro.
• Conservación del momento angular: A medida que el aire se desplaza hacia los polos desde el ecuador, conserva su momento angular. Dado que el radio de rotación de la Tierra es menor en las latitudes más altas, la parcela de aire debe aumentar su velocidad zonal (este-oeste) para mantener su momento angular. Esto contribuye al fuerte flujo del oeste en la alta atmósfera.
• Células de circulación atmosférica: La atmósfera terrestre tiene tres grandes células de circulación en cada hemisferio: la célula de Hadley, Ferrely Polar polares. Estas células redistribuyen el calor del ecuador a los polos. Una interacción fuerte y estable entre estas células, impulsada por el gradiente de temperatura, tiende a favorecer un patrón más zonal en el flujo de niveles superiores.

Cuando la diferencia de temperatura entre el ecuador y los polos es particularmente fuerte y relativamente uniforme, suele producir una corriente en chorro más robusta y recta, favoreciendo así el flujo zonal. Las perturbaciones de este gradiente de temperatura o los accidentes geográficos fuertes (como las cadenas montañosas) pueden inducir ondas de Rossby más grandes, lo que conduce a patrones de flujo más meridionales.

Comprender esta dinámica subyacente, incluida la influencia de las ondas de Rossby y las fuerzas motrices de la circulación global, es esencial para predecir e interpretar el comportamiento atmosférico. Los cambios entre los patrones zonal y meridional suelen señalar cambios en la probabilidad de fenómenos meteorológicos extremos.