Lo que usted debe saber del Cotopaxi

Cada vez que ocurren eventos extremos de la naturaleza, tales como huracanes, tornados, inundaciones, terremotos y volcanes, se genera una cadena de eventos paralelos, asociados con la interpretación humana de estos procesos naturales o en algunos casos, como las inundaciones o deslizamientos de tierra, también provocados por la actividad humana. Estas interpretaciones desde catastrofistas hasta negacionistas, pasando por sensacionalistas, hasta ridículas y finalmente algunas realistas; se deben a la propia diversidad del conocimiento del ser humano, ya que existen personas analfabetas, que no tienen la menor idea del funcionamiento de estos procesos, personas con conocimientos intermedios, que dominan algunos aspectos técnicos, como piezas sueltas de un rompecabezas y finalmente los científicos, expertos en los temas mencionados, que tienen el rompecabezas casi armado, conocen las partes que le faltan, aún cuando todavía no las encuentran y entienden las que ya están o por lo menos mucho mejor que los demás. También hay personas malintencionadas, que con o sin conocimiento, se dedican a divulgar falsas noticias para generar alarma, pánico y sobre todo CONFUSIÓN. He comenzado este post con semejante comentario, porque al igual que con las inundaciones en Uruguay y Argentina, la erupción ayer del volcán Cotopaxi en Ecuador, ha sido objeto de una manipulación mediática descomunal.

Figura 1.- Modelo Digital de Elevación (MDE) del volcán Cotopaxi, en Ecuador. Por favor tenga en cuenta que un MDE es una representación aparentemente tridimensional del relieve y los colores sólo significan las diferentes alturas sobre el nivel del mar. Fuente: imagen disponible en Wikipedia.

Según la página oficial del Instituto Geofísico del Ecuador, el volcán Cotopaxi se localiza en las coordenadas 0,683º S y 78,436º W. Tenga en cuenta que estas coordenadas están dadas en grados y décimas de grados y no en grados, minutos y segundos. Con una simple regla de 3 usted puede transformar de unas a otras si así lo desea. El volcán tiene una altura de 5897 msnm y es del tipo estratovolcán. Para decirlo de una manera más sencilla, el cono está formado por la superposición de capas de ceniza y lava. La parte superior del cono está cubierta por un glaciar.

Figura 2.- Imagen satelital del volcán Cotopaxi. Note la cubierta de hielo y nieve en la parte superior del cono. Tenga presente que esta imagen no se corresponde con la situación actual. Fuente: Google Earth.

¿Pero a fin de cuentas, qué tan peligroso es en realidad el Cotopaxi y qué podemos esperar de la actual etapa de actividad? Pues según la ya mencionada página del Instituto Geofísico del Ecuador, cito textualmente....´´El Cotopaxi es considerado uno de los volcanes más peligrosos del mundo debido a la frecuencia de sus erupciones, su estilo eruptivo, su relieve, su cobertura glaciar y por la cantidad de poblaciones potencialmente expuestas a sus amenazas. Desde el inicio de la conquista española, el Cotopaxi ha presentado cinco grandes periodos eruptivos: 1532-1534, 1742-1744, 1766-1768, 1853-1854 y 1877-1880. Dentro de cierto rango, todos los episodios han dado lugar a fenómenos volcánicos muy peligrosos, y no hay duda de que episodios similares volverán a repetirse en el plazo de las décadas. Los cuatro últimos periodos han dado lugar a muy importantes pérdidas socio-económicas en el Ecuador. La peligrosidad del Cotopaxi radica en que sus erupciones pueden dar lugar a la formación de enormes lahares (flujos de lodo y escombros) que transitarían por drenajes vecinos a zonas densamente pobladas como el Valle Interandino entre Mulaló y Latacunga, y una parte del valle de los Chillos. Se ha estimado que actualmente más de 300.000 personas viven en zonas amenazadas por lahares en caso de que se repitan erupciones similares a las ocurridas en los siglos XVIII y XIX. Adicionalmente, la caída de ceniza producida durante una erupción del Cotopaxi podría afectar una parte muy significativa de la Sierra y la Costa del Ecuador.´´ (Fin de la cita)

La erupción de ayer estuvo relacionada con dos explosiones catalogadas como pequeñas y la consiguiente emisión de una nube de ceniza y gases. Esta nube fue captada por numerosos satélites y a continuación les presento las imágenes.

Figura 3.- Nube de cenizas del volcán Cotopaxi vista por el satélite Suomi NPP a las 12 UTC del 14 de agosto. La nube se aprecia justo en el centro de la imagen y tiene una coloración muy diferente a las típicas nubes blancas que la rodean.

Figura 4.- El satélite GOES 13, capturó esta imagen en el espectro visible, de la nube de cenizas del volcán Cotopaxi a las 20 UTC del 14 de agosto. Dado que no se aprecia tan bien como en la figura 3, he resaltado la región donde se localiza la nube con un círculo amarillo.

Figura 5.- Temperatura de los topes de las nubes. En esta imagen satelital se puede distinguir claramente la nube de cenizas, por las bajas temperaturas de los topes. Mientras más alto penetra una nube en la tropósfera, menor es la temperatura de su parte superior o tope. En este caso la propia altura del volcán Cotopaxi, contribuyó a que la nube de cenizas alcanzara rápidamente alturas cercanas a los 12 km.

La ciudad de Quito, que se encuentra a cerca de 50 km al norte-noreste del Cotopaxi, no recibió los efectos, al menos directos, de la nube de cenizas, ya que los vientos en los niveles medios y altos de la tropósfera, favorecieron una dispersión al Noroeste (entre los 6 y 9 km de altura) y al Este (entre los 10 y 12 km de altura). Si bien no existe (en realidad no se conoce) un motivo por el cual usted debe estar alarmado (si vive en Ecuador), eso no significa que haya motivo para que usted esté despreocupado. Si algo deberían saber en común, tanto científicos como público en general, es el principio precautorio, el cual indica (en términos generales) que: ante un peligro que ponga en riesgo la vida humana y la propiedad estatal o privada, la falta de certeza científica no exime de la responsabilidad de tomar todas las medidas para mitigarlo. En el citado texto de la página del Instituto Geofísico del Ecuador, se menciona de manera explícita el peligro que representa el volcán Cotopaxi. Es cierto que las entidades gubernamentales, muchas veces van hacia el extremo de minimizar en lugar de alertar, pero también es cierto que en las redes sociales y en la calle, los comentarios muchas veces se van en el sentido del terror. Sopesando todo de acuerdo al principio precautorio, es mejor que usted esté alarmado antes que desprevenido, pero al menos trate de dirigirse a las fuentes más confiables y diga lo que diga y quien lo diga, aléjese del peligro.

El turno de la Meteorología Extrema en Sudamérica

El pasado 5 de agosto escribí un post sobre la situación meteorológica en partes de Sudamérica y abordé algunas de sus causas, así como el pronóstico para los días siguientes. El 8 de agosto a las 21 UTC, GeoMet emitió una alerta formal (técnica), que fue vista por 600 personas en 24 horas, lo cuál es un claro indicio de la preocupación de todos ustedes por un tema tan delicado y les agradezco profundamente por su confianza. He decidido actualizar hoy la alerta meteorológica, pero no en la sección de monitoreo, donde generalmente escribo esos avisos, sino a manera de un post, para exponer aquí más detalladamente las causas de la presente situación, así como lo que podemos esperar para la próxima semana.

Figura 1.- Acumulados de precipitación (estimada por satélite) en 24 horas, hasta las 09 UTC del 9 de agosto de 2015. Note los acumulados superiores a 200 mm en zonas del este de la provincia de Buenos Aires. Fuente: NASA

¿Pero por qué está cayendo tanta lluvia repetidamente sobre el mismo lugar? Bueno, como un rompecabezas, es preciso armar las piezas de a una, para finalmente visualizar el conjunto. En primer lugar para producir lluvia en grandes cantidades, se necesita una fuente de humedad estable y abundante. La humedad que está alimentando estas tormentas no proviene directamente del Atlántico y mucho menos del Pacífico. Esta humedad proviene de miles de kilómetros al norte en lo profundo de la Amazonía.

Figura 2.- Análisis del contenido de vapor de agua precipitable en la tropósfera, según el modelo GFS para el 09 de agosto de 2015. Note la banda de humedad que fluye desde la Amazonía hasta el Atlántico, a través de Argentina hoy, donde ha estado alimentando las constantes tormentas de las últimas horas. La flecha roja está dibujada a manera de representación de la dirección del flujo.

He visto comentarios en las redes sociales de que esta situación es debida al Niño que actualmente está en pleno desarrollo y catalogado como fuerte (fuera de época) en el Pacífico ecuatorial. Voy a hablar del Niño más adelante en este post, pero desde ahora quiero aclarar, que El Niño no es un responsable directo de esta situación meteorológica. La humedad en el Pacífico simplemente no puede rebasar la barrera que representa la cordillera de los Andes. Antes de poder atravesarla, todo rastro de humedad se condensaría en la vertiente del Pacífico por el efecto de enfriamiento durante el ascenso orográfico. Puede quedar humedad en los niveles superiores, digamos en los 200 mb, pero esa humedad no alcanza para producir tormentas, en cambio genera nubes cirrus, que no producen lluvia. ¿Entonces, qué está aspirando la humedad de la Amazonía para lanzarla sobre el este de Argentina y eventualmente sobre Uruguay? Veamos la figura 3.

Figura 3.- Análisis de las líneas de flujo en superficie, según el modelo NAVGEM, correspondiente al 09 de agosto a las 12 UTC. 

Preste atención a las líneas negras con flechas que indican la dirección del flujo de viento en superficie. La línea azul sin flecha que atravieza Sudamérica desde el Atlántico, representa una dorsal, es decir, la prolongación de un sistema de altas presiones. De un lado a otro de esa línea la dirección del viento cambia, como lo hace en las vaguadas, pero en sentido opuesto. Fíjese en las flechas azules que representan vientos del Este y cómo al otro lado de la dorsal cambian al Norte. Toda la humedad está siendo arrinconada contra la vertiente oriental de los Andes, por este poderoso sistema de altas presiones y obligada a moverse luego al sur como un río atmosférico hasta el Atlántico, en un camino que lo lleva a través de Argentina. Ese es el combustible que están usando las tormentas. Del lad del Pacífico el flujo va en la dirección acostumbrada (línea azul con flecha que va hacia el norte).

Pero no sólo hace falta humedad para generar tormentas, también hace falta inestabilidad, es decir que predominen los movimientos ascendentes del aire por sobre los descendentes, lo cual implica que mientras el aire sube, aunque se enfría, permanece más caliente que el aire de sus alrededores, por lo cuál es más ligero y se mantiene en ascenso para formar tormentas. Veamos la figura 4.

Figura 4.- Análisis de los patrones de convergencia y divergencia del viento en el nivel de 200 mb, según el modelo GFS, correspondiente al 09 de agosto a las 12 UTC. 

Lo que usted tiene que entender de la figura 4 es que el polígono que he dibujado en rojo, representa una zona donde el viento en los niveles altos de la tropósfera converge desde diferentes direcciones, lo cuál genera movimientos descendentes del aire y por lo tanto estabilidad atmosférica y buen tiempo. El polígono azul, es una zona de movimientos divergentes, que favorece el ascenso del aire desde los niveles bajos y por tanto la inestabilidad y la lluvia. En esa zona se encuentra justamente Argentina, pero los mayores valores de divergencia se localizan al norte del país. Aquí es donde entra a jugar El Niño. Aunque este es un patrón (divergencia-convergencia) que se mueve a través del planeta, El Niño tiende a favorecer los movimientos divergentes (en los niveles altos) a gran escala y la manera en que altera la distribución de estos patrones, es compleja y poco conocida. Por lo tanto usted todavía no puede asegurar que es incluso una influencia indirecta del Niño, pero puede apostar a que cuando está presente el Niño, la probabilidad de que él los altere significativamente es mayor que en condiciones neutras (ni Niño, ni Niña). Es como un jugador que altera un poco los dados para buscar un doble seis. No está seguro de que cada vez que lance va a obtener lo que busca, pero sabe que la probabilidad es mucho mayor que si jugara limpiamente.

Ahora veamos la figura 5.

Figura 5.- La corriente en chorro en el nivel de los 200 mb, según el análisis del modelo GFS, correspondiente al 09 de agosto a las 12 UTC. La corriente en chorro es la franja de color azul en diferentes tonalidades, que representan la velocidad del viento a ese nivel.

En la figura 5 la línea de color marrón es el eje de una profunda vaguada en el nivel de 200 mb y la línea azul representa la misma dorsal de la figura 3, pero en su expresión en los niveles altos de la tropósfera. La corriente en chorro se ha curvado como los meandros de un río en una onda polar. Las ondas polares están constituidas por vaguadas donde la corriente en chorro se curva hacia las bajas latitudes y dorsales, donde se curva hacia los polos. Argentina está bajo la influencia del sector de vaguada de esta gran onda polar y eso implica que la corriente en chorro está suministrando una gran energía a las tormentas que se forman a lo largo del río de humedad en niveles bajos. Para decirlo de otra manera el viento a través de la tropósfera se organiza de tal manera que las tormentas tienen mayor duración, y además, al estar alineada la corriente en chorro con el flujo en niveles bajos, la mayoría de las tormentas siguen el mismo camino como si se movieran a voluntad repetidamente en la misma dirección, lo que hace que usted tenga lluvia y más lluvia sobre el mismo lugar y de ahí los tremendos acumulados de precipitación en períodos tan cortos de tiempo.

Ahora ya usted debería tener una buena idea de qué está generando esta situación meteorológica, pero seguramente quiere saber cómo va a evolucionar en los próximos días. Veamos la figura 6.

Figura 6.- Acumulados totales de precipitación en 144 horas a partir del 09 de agosto a las 12 UTC, según el modelo GFS.

Aunque durante las últimas horas las lluvias en Uruguay han sido escasas, recuerde que en la confianza está el peligro. El buen tiempo, no les durará mucho tiempo y si usted vive en Uruguay puede apostar que le va a llover y con ganas durante esta semana. GeoMet no mueve un dedo para emitir una alerta si no existe un fundamento científico para hacerlo. No debe confundir el pronóstico a muy corto plazo que emiten algunos centros meteorológicos, que es una alerta para las próximas 6 horas como mucho, con una alerta temprana, que es un tipo de aviso que como su nombre indica, se emite mucho antes de que un fenómeno meteorológico peligroso afecte un territorio. GeoMet emitió el 8 de agosto un aviso que es una combinación de estos dos tipos de alertas, donde por un lado se refería a la situación en desarrollo sobre Argentina y por otro a la situación futura sobre Uruguay. Note en la figura 6 los acumulados de precipitación esperados para los próximos 6 días. Observe que Uruguay completo se encuentra en una franja donde los acumulados pueden ir desde 100 a más de 200 mm. También buena parte del noreste de Argentina. Por lo tanto existe un alto potencial de inundaciones tanto súbitas como de lento desarrollo (inundaciones en grandes cuencas fluviales), así como tormentas con actividad severa (granizo y vientos lineales fuertes) y en las zonas con pendientes superiores a 20 grados, se debe monitorear el peligro de deslizamientos de tierra. Manténgase al tanto de las informaciones emitidas por los centros especializados. No obstante, si usted vive en zonas de peligro, aún cuando no reciba una alerta oficial, tome sus debidas providencias y sobre todo NO COMETA IMPRUDENCIAS. 

No quiero terminar este post, que por cierto es uno de los más largos que he escrito, sin antes mencionar otro detalle de la figura 6. Observe que mientras el noreste de Argentina y Uruguay pueden esperar una semana pasada por agua, una gran franja de Brasil de millones de kilómetros cuadrados, recibirá muy poca o ninguna lluvia en ese período, lo cuál se debe a lo explicado con respecto a la figura 3. Esto servirá de apoyo para los incendios forestales muy peligrosos en la Amazonía. Es extremadamente necesario evitar a toda costa fogatas y quemas agrícolas que puedan desencadenar incendios muy difíciles de controlar. Me despido con la figura 7, una imagen satelital MODIS de hoy 09 de agosto. Observe que ya hay fuegos muy probablemente asociados con quemas agrícolas en Brasil, considerando los campos cultivados y tierras en barbecho claramente visibles en la imagen. Esperemos que ninguno de ellos llegue a la selva, desgarrada sin compasión por los agricultores y la industria de la madera. Hasta un próximo post, no olvide dejar sus comentarios y suscribirse a GeoMet en cualquiera de las opciones que usted puede encontrar a través de la página.

Figura 7.- Imagen MODIS del 09 de agosto. Note los fuegos en Brasil cuyas coordenadas aproximadas son 12 S con 52 W.

Potencial de intensas lluvias, inundaciones y deslizamientos de tierra en Sudamérica

Durante la semana del 28 de julio al 3 de agosto, importantes acumulados de precipitación se registraron en el noreste de Argentina y gran parte de Uruguay. Esto no hubiera sido un problema, si no fuera porque para los próximos días otro importante evento lluvioso afectará esta misma región, con el potencial de lluvias intensas, que pueden generar inundaciones súbitas, así como las clásicas avenidas de los grandes ríos, que son inundaciones de más lento desarrollo pero usualmente de mayor extensión que las flash flood o inundaciones súbitas. Además, las zonas de pendientes escarpadas deberán ser monitoreadas por posibles deslizamientos de tierra.

Figura 1.- Acumulados de precipitación estimados por satélite, durante la semana del 28 de julio al 3 de agosto de 2015. Note que una extensa zona presenta acumulados entre 50 y 100 mm, con registros de entre 150 y 200 mm en una pequeña franja de la costa atlántica argentina.

Durante las próximas 168 horas, al menos, varios procesos de frontogénesis ocurrirán de manera sucesiva, afectando el centro de Chile y las regiones antes mencionadas de Argentina y Uruguay. Estos procesos estarán alimentados por un rico flujo de humedad desde lo profundo de la Amazonía, muy semejante a lo que se conoce como ríos atmosféricos (ver el archivo de GeoMet para más información sobre este tema). En un río atmosférico, grandes cantidades de vapor de agua precipitable, son trasportadas desde las regiones tropicales hacia las latidudes medias y altas, generando prolongados períodos de lluvia, con acumulados muy significativos, zobre todo en zonas montañosas.

Figura 2.- Panel de 4 salidas del modelo GFS para 21, 66, 102 y 117 horas (de izquierda a derecha), correspondientes a la corrida de las 12 UTC del 05 de agosto de 2015. Note los diferentes sistemas lluviosos que se irán generando en los próximos días, con intervalos de estabilidad atmosférica entre ellos.

Figura 3.- Vapor de agua precipitable para 96 horas, correspondiente a la corrida del modelo GFS, de las 12 UTC del 05 de agosto de 2015. Note la franja de altos valores de vapor de agua precipitable que se extiende desde la Amazonía hasta el Atlántico, a través de Bolivia, Paraguay, el norte de Argentina y Uruguay.

Mientras la humedad procedente de la Amazonía es el combustible para las tormentas persistentes, el detonante de todos estos procesos de frontogénesis es la corriente en chorro. A manera de profundas vaguadas , acompañadas de ondas cortas embebidas, (asociadas con la ciclogénesis), la corriente en chorro estará tomando profundas inmersiones hacia latitudes más bajas, justamente donde se encuentra el norte de Argentina, Uruguay y Chile. Desde hace ya mucho tiempo, el gran meteorólogo-climatólogo Herbert Riehl expresó que los grandes acumulados de precipitación entre las regiones subtropicales y tropicales están asociados con la penetración de profundas vaguadas de los oestes en esas latitudes. En este caso habría que considerar otros sistemas como los ciclones tropicales, pero en el Atlántico sur, eso no tiene sentido.

Figura 3.- La corriente en chorro en el nivel de los 200 mb para las próximas 96 horas a partir de las 12 UTC del 05 de agosto de 2015. Note la profunda vaguada con el eje en la costa del Pacífico chileno.

He visto numerosos comentarios especulativos en las redes sociales en relación con este evento meteorológico. Tanto alarmistas como gente que no le presta importancia. Esto no es el fin del mundo, pero es un evento meteorológico para tomar en cuenta y el principio precautorio nos llama a la prevención, aún cuando los pronósticos a la hora de la verdad no se cumplan en su totalidad o incluso resulten erróneos. Así pues, usted no debe tomar un avi´n para salir corriendo (o volando) de Argentina o Uruguay, simplemente manténgase atento a las informaciones del Servicio Meteorológico, preste menos atención a los aficionados que con buenas intenciones a veces generan confusión y problemas y si vive en zonas de peligro, ponga en alto sus cosas o diríjase a lugares más seguros.