En la siguiente liga se aprecia un video tomado por un aficionado. Él lo sitúa como el momento preciso en que entra a tierra.
https://www.youtube.com/watch?v=npPjs-wvbYM
En esta contribución al blog explicaré
algunas de las razones que llevan al nacimiento de un huracán, así
como dos de las causas que llevan a que estos tomen más energía.
Aquí le llamo a eso proceso de fortalecimiento.
La motivación es el fenómeno reciente
que atacó a los estados mexicanos de Jalisco, Colima y Nayarit,
principalmente. Se trató del huracán Patricia, notable por el
enorme poder que llegó a alcanzar en menos de 24 horas.
Al final se indican los efectos que
causan los huracanes de las cinco categorías en que son
clasificados. Se numeran como categoría: 1, 2, 3, 4, y 5.
Uno de los efectos del mar agitado son las mareas de tormenta. Es un alzamiento del nivel del mar, como si existiera una enorme marea, de modo que la altura del nivel del mar crece en al menos un metro en el caso de la categoría 1 y más de 5 metros con 50 centímetros para los de categoría 5.
Se describen mediante dos velocidades, una es la velocidad de los vientos que giran en torno a una región que se llama el ojo del huracán. La otra velocidad es la de traslación.
En la siguiente figura se aprecia una de las paredes del ojo del huracán Katrina. Fue tomada por uno de los aviones caza huracanes que utiliza el sistema de vigilancia de los Estados Unidos.
El siguiente es una toma del huracán Mitch y fue publicada por la NASA.
El origen de los
huracanes
Los huracanes se forman en aguas
océanicas con temperaturas superiores a 26.5 grados centígrados.
Esta condición debe mantenerse cuando menos hasta 50 metros de
profundidad, razón por la cual en el medio de los especialistas se
les llama piscinas calientes.
Además hay condiciones que se deben
cumplir en la atmósfera que se encuentra por encima del agua tibia
mencionada en el párrafo anterior: en primer lugar, el aire debe
estar suficientemente húmedo; en segundo, la velocidad de movimiento
del aire debe ser constante varios cientos de metros por encima de la
superficie del agua.
El efecto impulsor proviene de la
rotación de la Tierra en torno a su propio eje. Éste da lugar a que
en cada punto de nuestro planeta exista una fuerza que llamamos de
Coriolis y su estudio a fondo forma parte del aprendizaje de los
estudiantes de licenciatura en física.
Consiste de aire tibio y húmedo que asciende a la vez que gira. en la parte superior se va enfriando y se aleja del centro para volver a bajar hasta muy cerca de la superficie.
Se le llama ciclo de convección:
La piedra angular de este estudio es la
ley de la inercia enunciada inicialmente por Galileo. Establece que,
si no hay influencias externas, un cuerpo se mueve a velocidad
constante. Por supuesto, el cero está incluido entre esas posibles
constantes.
Cuando se cumple la ley de la inercia
decimos que estamos en un sistema de referencia inercial, y si nos
encontramos en un laboratorio escolar, podemos considerar que los
experimentos hechos allí se llevan a cabo en un sistema que es
aproximadamente inercial. Tanto que necesitamos experimentos que
duren muchos minutos antes de poder detectar que no es así. Esta
dificultad constituyó un obstáculo que Galileo no pudo rebatir en
el juicio de la inquisición en su contra. Ver:
http://voxpopulidelaciencia.blogspot.mx/2015/06/el-pendulo-de-foucault-y-la.html
Cuando escribimos la segunda ley de
Newton suponemos que nos encontramos en un sistema de referencia en
el cual se cumple la ley de la inercia, pero cuando cambiamos a un
sistema rotante, como es el caso de nuestro planeta, aparecen efectos
que se llaman inerciales: uno es la fuerza centrífuga, otro es la
fuerza de Coriolis.
Una de las razones para
el fortalecimiento de un huracán
El fenómeno de los huracanes es
complejo, pero existen varios elementos que llevan a su
fortalecimiento. Aquí mencionaremos dos. El primero es la magnitud
del efecto de Coriolis.
Si denotamos con la letra w
a la rotación de nuestro planeta y con f
al ángulo de la posición de la piscina caliente con respecto al
ecuador, resulta que la fuerza de Coriolis varía de acuerdo a la
siguiente expresión matemática
Un huracán que se origine a 500
kilómetros al sur de las costas de Guerrero estará sujeto a un
efecto de Coriolis 147% mayor cuando se encuentre a punto de entrar
en las costas de Jalisco. En cambio, si dicho huracán avanza por la
costa hasta situarse enfrente de los cabos en Baja California,
entonces el efecto de Coriolis será 168%.
La anterior es una de las razones por
las cuales pueden llegar a ser tan destructores los huracanes del
océano Atlántico (norte) que pasan por el norte de las islas del
Caribe si avanzan en trayectoria paralela a la costa este de los
Estados Unidos. Es una ruta factible porque en esa región siguen las
aguas tibias de la corriente del golfo de México.
Las intensidades de los huracanes con velocidades de vientos más altas (según el portal de National Geographic) son:
El huracán Patricia y
el segundo motivo de fortalecimiento
El 21 de octubre de 2015 había una
tormenta tropical al sur del istmo de Tehuantepec, avanzaba hacia el
oeste y tenía en su trayectoria más aguas tibias. Pasó rápidamente
a la categoría huracán de categoría 1, y según las noticias de
National Geographic, alcanzó categoría 5 en un lapso de 24 horas.
Al sur de la costa de Michoacán empezó a torcer hacia el norte
hasta formar un ángulo de casi 90 grados entre su nueva trayectoria
y la anterior. Tocando tierra el 24 de octubre, según ese portal, a
las 12 del día.
Los expertos no saben por qué se
aceleró tan rápidamente, pero Kerry Emanuel (conocido especialista
en esta clase de fenómenos), pudo deberse a que la profundidad del
agua tibia alcanzaba más de 61 metros de profundidad. Su comentario
se puede explicar como sigue:
Conforme se desarrolla, un huracán
actúa como un popote gigantesco que aspira agua tibia del mar, tal
que conforme va avanzando deja una trayectoria de agua fría que los
satélites meteorológicos pueden detectar y ofrecer para consulta
mediante imágenes de colores.
En ese proceso de absorción de agua
tibia, esta capa se adelgaza, de modo que desde la superficie hasta
la frontera que separa al agua tibia de la fría llega a haber menos
de 50 metros de separación. De esta forma, dijo Emanuel, existe un
freno natural al fortalecimiento de un huracán.
En el caso del huracán Patricia no
hubo tal freno, de modo que la rotación se incrementó hasta
alcanzar la cateoría 5 y las velocidades de vientos que menciono en
la tabla.
Efectos
de los huracanes en función de su categoría
Para el caso de los huracanes de categoría 1:
Los vientos son desde 119 hasta 153 kilómetros por hora.
Genera mareas de tormenta de 1 metro 20 centímetros hasta 1 metro con 50 centímetros.
Daña casas móbiles y árboles pero los edificios de concreto están fuera de peligro.
Pueden generar inundaciones en caminos costeros.
Los huracanes de categoría 2:
Sostienen vientos desde 153 hasta 177 kilómetros por hora.
Producen mareas de tormenta de 1 metro 80 centímetros hasta 2 metros con 40 centímetros.
Dañan techos de edificios y derriban árboles.
Producen ruptura de ventanas, que prácticamente estallan desde el interior hacia el exterior como resultado de la diferencia de presión entre el aire en reposo de una habitación y el aire a gran velocidad del exterior.
Quienes deseen abundar sobre este último aspecto pueden consultar el efecto de Bernoulli en un libro de física elemental.
Huracanes de categoría 3:
Sus vientos van desde 177 kilómetros por hora hasta 209.
Las mareas de tormenta van desde 2 metros con 70 centímetros hasta más de 3.60 metros.
Dañan árboles, inundan tierras bajas cercanas a las costas y dan lugar a daños estructurales como consecuencia de las inundaciones.
Huracanes de categoría 4:
Sus vientos van desde 209 hasta 250 kilómetros por hora.
Sus mareas de tormenta van desde 4 hasta 5.50 metros de altura.
Los daños mencionados en las categorías anteriores se intensifican.
Huracanes de categoría 5:
Sus vientos son superiores a 250 kilómetros por hora.
Las mareas de tormenta superan los 5.50 metros de altura.
Los daños mencionados en las categorías 1, 2 y 3 son mucho más intensas.
