Meteorología Colombiana pp. 109–116 N7 Marzo, 2003 Bogotá D.C. ISSN-0124-6984 BAJA ANCLADA DEL PACÍFICO THE PACIFIC ANCHORED LOW JORGE ANÍBAL ZEA MAZO Profesor Asociado, Departamento de Geociencias-Facultad de Ciencias-Universidad Nacional de Colombia Investigador Científico IDEAM Zea, J. 2002: Baja anclada del Pacífico. Meteorol. Colomb. 7:109-116. ISSN 0124-6984. Bogotá, D.C. – Colombia. RESUMEN Las condiciones atmosféricas que dominan el Pacífico Colombiano se caracterizan por su alta permanencia en la región, dando lugar a lluvias de gran magnitud durante la mayor parte del año. Este comportamiento singular en el patrón de circulación es propiciado en una medida significativa por la confluencia de los Alisios, el recurvamiento que se produce en el flujo que atraviesa el Ecuador por efecto Coriolis y la incidencia que tiene la Cordillera Occidental en el encausamiento del flujo, todo ello reforzado por la intensificación en la convergencia que se genera a través de un campo con movimiento de componente meridional del sur en latitudes tropicales bajo un entorno en el cual la fricción aumenta en dirección al oriente, tal como se presenta cerca al litoral Pacífico Colombiano. Palabras Clave: Meteorología sinóptica, baja del Pacífico, Colombia, convergencia, vorticidad. ABSTRACT The atmospheric conditions that dominate the Colombian Pacific are characterized by their high permanence in the region, giving rise to rains of great magnitude during most of the year. This singular behavior in the circulation pattern is due to a significant measurement by the confluence of Trade winds, the change of direction that takes place in the flow that cross the equator by effect of Coriolis and the incidence of the western mountain range in the direction of the flow, all of it reinforced by the intensification in the convergence that is generated through a field with movement of southern component in tropical latitudes under surroundings in which the friction increases eastward, as it appears close to Colombian Pacific coast. Keywords: Synoptic meteorology, Pacific low, Colombia, convergence, vorticity. 1. INTRODUCCIÓN Aunque una de las zonas con mayor cantidad de lluvia a nivel mundial se localiza en el Pacífico Colombiano, aún los estudios, tanto a nivel climatológico como sinóptico, no explican en forma suficientemente clara la dinámica de las condiciones que allí predominan. En esa región del país se reúnen condiciones fisiográficas, de localización continental y latitudinal, como también de posición especial en relación con la circulación general atmosférica que determinan en gran medida las particularidades de un sistema o patrón de comporta- miento con, más bien, ligeros desplazamientos longitudinales en las vecindades del litoral Pacífico Colombiano, los cuales guardan una estrecha relación con la zona de convergencia intertropical del Pacífico Oriental. La precipitación en la región Pacífica Colombiana, la más lluviosa del país y una de las que capta mayores volúmenes anuales en el mundo, aumenta en forma progresiva desde aproximadamente 3.000 mm al norte del departamento del Chocó hasta cerca de 8.000 mm en el centro y sur del mismo y desde 2.000 mm al sur del departamento de Nariño, hasta 9000 mm en el noroccidente de Cauca (Fig.1). 110 La persistencia de las lluvias en esa región sugiere que los mecanismos responsables de tal condición guardan correspondencia con una muy poca movilidad de los mismos dentro del ciclo anual, razón por la cual a este sistema generador de precipitaciones cuantiosas en esa zona se le suele conocer comúnmente en nuestro medio como baja anclada o cuasipermanente del Pacífico Colombiano o de Panamá. El efecto dinámico del Ecuador, el termodinámico del agua cálida subyacente del océano, la barrera geográfica constituida por la Cordillera Occidental de los Andes Colombianos, la confluencia de la circulación atmosférica en la zona tropical y la marcha anual del ecuador térmico son factores básicos en las zonas tropicales que determinan y tienen una profunda influencia en la variación anual del sistema ciclónico asociado a las intensas lluvias que se aprecian normalmente en el Pacífico Colombiano, Fujita (1962). Estos factores modelan una circulación ciclónica en el extremo del Pacífico Oriental con un ciclo caracterizado por una ligera movilidad longitudinal y zonal en su ciclo anual, condición esta que se ve reforzada por un campo METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°7, MARZO 2003 de viento que con alta frecuencia contribuye a la intensificación de sistemas de baja presión atmosférica. 2. ASPECTOS METODOLÓGICOS Las características de las señales convectivas en perturbaciones de escala sinóptica a lo largo de la Zona de Confluencia Intertropical-ITCZ, se aprecian por medio de imágenes de satélite (Fig.2), las cuales se contrastan con consideraciones referidas a la circulación del aire a través de análisis de las ecuaciones físicas que representan el movimiento del aire (WMO 1986), en las cuales de manera particular se centra la consideración de la componente de vorticidad como elemento influyente en la región sobre la presencia de un sistema de disturbios dentro de la ITCZ, cuya migración estacional varía en forma ciclónica con variaciones longitudinales, estaciónales e interanuales tal como suele ocurrir en esta parte del trópico. Los análisis más llamativos guardan relación con la poca variabilidad zonal y meridional a lo largo de sus ciclos estacionales e interanuales según sus características dinámicas, dentro de la escala sinóptica, especialmente al norte del Litoral Colombiano (Figs.3-4). ZEA: BAJA ANCLADA DEL PACIFICO 111 Figura 1. Precipitación media anual en Colombia Figura 2. Imagen GOES en el canal IR 4 realzada del 10 de septiembre de 2001 a las 9:15 GMT De acuerdo con el seguimiento operativo de las condiciones del estado del tiempo, dentro del programa de pronóstico diario, efectuado en el servicio meteorológico nacional de Colombia, IDEAM, comportamiento que es considerado para efectos de análisis del ciclo diurno por Poveda (2001), se puede establecer la persistencia de un patrón en el comportamiento de la lluvia en el Pacífico al sur de Panamá y Occidente del Litoral con alto grado de confiabilidad; las lluvias en la región Pacífica Colombiana muestran una alta variación diurna en comparación con la anual, pudiéndose registrar en algunos sitios lluvias durante más de 300 días en el año. A partir de la dinámica atmosférica vista a la luz de la ecuación de vorticidad según su expresión en la cual se involucra la divergencia, puede calcularse que en sitios tropicales donde el efecto Coriolis tiende a minimizarse en la medida que se presente una mayor aproximación al ecuador y en particular en aquellos lugares donde la fricción presente variaciones de consideración, un flujo superficial del sur en el hemisferio norte conforma una estructura de circulación que favorece la convergencia en su lado oriental cuando la fricción aumente hacia esa dirección Hastenrath (1991). Justamente un sistema ciclónico al occidente del Pacífico Colombiano, coincide con un sector en el cual la fricción crece desde el área oceánica hacia el oriente en la parte litoral y de esa forma el sistema patrón en la circulación atmosférica verá reforzadas las condiciones que acentúan la convergencia sobre la Costa Pacífica Colombiana. Las ecuaciones de movimiento en la atmósfera, expresadas a través de los términos de vorticidad y divergencia, contribuyen a clarificar este comportamiento dinámico en una forma teórica. DIV 1 Fy Fx f x y donde: DIV divergencia Fx y Fy componentes zonal y meridional de la fuerza de fricción vorticidad relativa f vorticidad de Coriolis Este factor en consecuencia contribuye a favorecer el desarrollo convectivo y por consiguiente a la generación de las precipitaciones a lo largo del Pacífico Colombiano. Los vientos Alisios del noreste contribuyen a la conformación de estructuras circulatorias de tipo ciclónico en su sector sur cuando se conjugan con otras condiciones que conlleven a la circulación en el sentido contrario a las manecillas del reloj en el hemisferio norte dada su gran persistencia. Para el caso del Pacífico Colombiano los Alisios del noreste se constituyen en un límite norte del 112 sistema ciclónico cuando en definitiva se presente (Fig.5). Esta condición tiende a ser muy frecuente en las vecindades del Pacífico Colombiano por cuanto el eje de la METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°7, MARZO 2003 ITCZ, tiende a perdurar sobre latitudes norte (Figs.5-6) Arkin et al (1986). Figura 3. Distribuciones mensuales de la precipitación, lado izquierdo, y rosas de vientos anuales, lado derecho, correspondientes a Quibdó, Buenaventura y Tumaco Como complemento al anterior factor, dinámicamente los Alisios del sureste tienden a invertir su dirección predominante del este cuando atraviesan el ecuador por efecto de Coriolis, especialmente cuando la Zona de Confluen- cia Intertropical se desplaza hacia el norte (Figs.7-8) Wang & Hualan (1989). Este efecto permanente hace que la circulación atmosférica presente una tendencia a fluir hacia el oriente en el sector sur de las aguas oceáni- ZEA: BAJA ANCLADA DEL PACIFICO 113 cas nacionales, situadas cerca al Ecuador del lado norte, tal como se nota de manera clara al sur del país en Tumaco (Fig.3). la conformación de la circulación ciclónica en el sector del Pacífico Oriental frente a las áreas costaneras colombianas. Los Alisios como límites norte y sur del sistema del flujo atmosférico en el Pacífico Colombiano, se constituyen en extremos del patrón de circulación en ese sector. Por el occidente, durante gran parte del año, en el centro y norte del litoral se registra una significativa participación de las componentes sur y suroeste dentro de la distribución anual del viento (Fig.3), condición que contribuye a Entre mayo y noviembre, se presenta el periodo en el cual se define el paso periódico de ondas del este. Esta época justamente está centrada en el momento cuando la ZCIT y en general los sistemas atmosféricos registran su mayor desplazamiento al norte, Mac Gregor (1986). Figura 4. Imagen GOES en el canal IR 4 realzada del 17 de julio de 2001 a las 13:45 GMT 114 METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°7, MARZO 2003 Figura 5. ITCZ en enero se desplaza al sur. (Fuente: Oklahoma University) Figura 6. ITCZ en julio se desplaza al norte. (Fuente: Oklahoma University) ZEA: BAJA ANCLADA DEL PACIFICO 115 Figura 7. Alturas geopotenciales medias en 850 hPa durante septiembre. (Fuente: Atlas Climático do Ar Superior para a América do Sul. Instituto de Actividades Espaciais, Brasil) 116 METEOROLOGÍA COLOMBIANA N°7, MARZO 2003 Figura 8. Alturas geopotenciales medias en 700 hPa durante marzo. (Fuente: Atlas Climático do Ar Superior para a America do Sul. Instituto de Actividades Espaciais, Brasil). Figura 9. Imagen GOES en el canal IR 4 realzada del 11 de marzo de 2001 a las 00:15 GMT ZEA: BAJA ANCLADA DEL PACIFICO De igual manera se aprecian algunos casos en las imágenes de satélite, en los cuales no se registran desarrollos significativos desde el punto de vista convectivo y por el contrario, más bien se registran cielos con poca nubosidad en el área habitual de permanencia de la baja del Pacífico. Estas condiciones suelen estar asociadas a flujos en el aire ligados a circulaciones opuestas a las arriba consideradas. Un ejemplo en ese sentido se refleja en la imagen representada con la Fig.9, en la cual se aprecia un flujo con componente importante del norte en el entorno de la región Pacífica sobre niveles bajos de la atmósfera. 3. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS Los resultados sugieren que los lazos dinámicos entre la ZCIT, el recurvamiento de los vientos Alisios en el ecuador y su permanencia en el área, como también la influencia en el flujo circulante en el área por parte de la barrera constituida por la Cordillera Occidental da lugar a un sistema de baja presión en el Pacífico Colombiano con circulación que favorece el desarrollo de la convección casi permanentemente según la dinámica explicada a través de la vorticidad ciclónica que se genera de conformidad con el gradiente del flujo dominante. Las condiciones casi permanentes en el Pacífico Oriental cercano al Litoral Colombiano, en medio del ambiente propiciado por el encuentro de los flujos de los sectores tropicales procedentes desde las latitudes subtropicales en el cual se destaca el recurvamiento de los vientos del sur por efecto de Coriolis, se refuerzan con el efecto dinámico generado en la corriente de aire procedente del sur para dar lugar a una circulación ciclónica del hemisferio norte. El gradiente en el flujo generado, de acuerdo con el balance dinámico, da un refuerzo en la vorticidad ciclónica en el área, favoreciéndose de esa forma la circulación en el mismo sentido de un sistema de baja presión. Las condiciones más propicias para que el sistema de baja del Pacífico se localice al norte, frente al litoral chocoano, coincide con el paso mas frecuente de ondas del este, a partir del segundo semestre del año cuando los sistemas atmosféricos registran su mayor desplazamiento al norte. Estos sistemas de baja presión y convergencia cerca de su eje al paso a través de longitudes cercanas a la localización normal de la baja del Pacífico, refuerzan las condiciones de convergencia, convección, humedad e inestabilidad en el área, contribuyendo en parte a su activación según la intensidad de las mismas. En general, se aprecia un ligero desplazamiento del núcleo del sistema ciclónico, reflejado a través del comportamiento de las lluvias. Justamente entre mayo y septiembre (Fig.3), se registran, en general, las mayores precipitaciones en Quibdó, en septiembre y octubre en Buenaventura. A comienzos del año, primer trimestre, disminuye en el centro y norte de la región mientras se aprecia un aumento en Tumaco, especialmente en abril, 117 luego se nota un aumento de las lluvias en Buenaventura durante el mes de mayo y a continuación en Quibdó. De igual forma, puede explicarse la inhibición de la actividad convectiva en el área habitual de baja del Pacífico con un flujo predominante de componente norte. CONCLUSIONES Las condiciones casi permanentes en el Pacífico Oriental cercano al Litoral Colombiano, en medio del ambiente propiciado por el encuentro de los flujos de los sectores tropicales procedentes desde las latitudes subtropicales en el cual se destaca el recurvamiento de los vientos del sur por efecto de Coriolis, se refuerzan con el efecto dinámico generado en la corriente de aire procedente del sur para dar lugar a una circulación ciclónica del hemisferio norte. El gradiente en el flujo generado, de acuerdo con el balance dinámico, da un refuerzo en la vorticidad ciclónica en el área, favoreciéndose de esa forma la circulación en el mismo sentido de un sistema de baja presión. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Arkin, P., V. Konsky, et al. 1986: Atlas of the Tropical and Subtropical Circulation Derived from National Meteorological Center Operational Analyses. NOOA, Climate Meteorological Center, National Weather Service. Silver Spring, Md., USA. Fujita, Tetsuya. 1962: A Review of Researches on Analytical Mesometeorology. University of Chicago, Department of the Geophysical Sciences. Mesometeorology Project, Paper No. 8. Hastenrath, S. 1991: Climate Dynamics of the Tropics. University of Wisconsin, Department of Meteorology.Madison, USA. Mac Gregor, D. 1986: Pequeño Atlas Climático do Ar Superior para a America do Sul. Instituto de Actividades Espaciais, Divisao de Ciencias Atmosféricas. Relatorio Tecnico ECA-03/86Phys. Brasil. Poveda, G. 2001: Exploring the rainiest place in the Americas: Western Colombia. Rainfall climatology and the diurnal cycle. Pag. 2. Wang, B. & R. Hualan: 1989: Synoptic Climatology of Transient Tropical Intraseasonal Convection Anomalies: 1975-1985. Meteor. Atmos. Phys., 44:43-61. 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