Los Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM) son verdaderas máquinas de tormentas. Hablamos de estructuras enormes, capaces de autogenerarse y persistir durante muchas horas. ¿Cómo de grandes? Pueden cubrir más de 100 km en una dirección, ¡y no es raro que causen inundaciones repentinas! Estos sistemas afectan principalmente a la cuenca mediterránea, y aunque mucha gente los confunde con la famosa «gota fría», ambos fenómenos tienen sus diferencias. Pero, ¡vamos a verlo más en detalle!
¿QUÉ ES ESO DE LA «MESOESCALA»
Cuando decimos mesoescala, nos referimos al tamaño de estos sistemas atmosféricos. Los SCM no son tan grandes como los anticiclones o borrascas, que pueden extenderse más de 2.000 km, pero eso no significa que sean menos impresionantes. Con sus más de 400 km de extensión y capacidad para cubrir hasta 90.000 km², ¡no son precisamente pequeñas tormentas!
¿CÓMO SE FORMA UN SISTEMA CONVECTIVO DE MESOESCALA O SCM?
Un SCM se forma debido a la interacción entre aire caliente y húmedo en la superficie y aire frío en las capas altas de la atmósfera. Este contraste crea inestabilidad atmosférica, lo que permite que el aire caliente ascienda rápidamente. A medida que sube, el aire se enfría, formando nubes de tormenta. Lo curioso de los SCM es que las tormentas se organizan y alimentan entre sí, lo que les permite crecer y persistir durante muchas horas.
Estos sistemas se organizan en varias fases: formación, madurez (cuando son más fuertes), y disolución. En su fase madura, las tormentas alcanzan su máxima intensidad y extensión, con nubes muy altas (a veces hasta -70ºC en sus cumbres). Esta estructura y el movimiento ascendente del aire permiten que generen lluvias intensas y otros fenómenos extremos, como vientos fuertes o granizo.
EJEMPLO REAL DE SISTEMA CONVECTIVO DE MESOESCALA O SCM
Histórico SCM y CCM en Valencia– Octubre 2024
Una DANA, depresión aislada a niveles altos, provocó un episodio de fuertes tormentas, lluvias torrenciales granizo e incluso tornados que dejó a su paso importantes daños materiales y alteraciones en diversas comunidades que será recordado. El fenómeno comenzó afectando intensamente el sur de España, en particular en Andalucía, y se extendió al este peninsular, provocando severas inundaciones en la Comunidad Valenciana y obligando a la activación de alertas rojas por el riesgo extremo de precipitaciones.
Las provincias de Almería y Valencia se encontraron entre las más afectadas. En Almería, especialmente en el municipio de El Ejido, las lluvias torrenciales provocaron la inundación de viviendas e importantes daños en invernaderos, lo que llevó al Ayuntamiento a estimar los daños en millones de euros y a considerar la solicitud de declarar la zona como «gravemente afectada».
En la Comunidad Valenciana, las lluvias torrenciales dejaron numerosas carreteras cortadas, incluidos tramos de la A-3 y la A-7, y desbordamientos en ríos como el Magro a su paso por Alfarb. La Ribera Alta, particularmente fue castigada, sufrió importantes inundaciones en zonas urbanas y rurales, obligó a desalojar viviendas y rescatar a conductores y transeúntes atrapados en sus vehículos. En ciudades como Torrent, el desbordamiento del barranco arrancó infraestructuras, y en Cheste, la inundación del Instituto Valenciano de Seguridad Pública y Emergencias dejó atrapadas a decenas de personas.
La ciudad de Valencia quedó prácticamente aislada durante horas debido a las inundaciones en la mayoría de sus accesos, complicando gravemente la movilidad y el transporte de mercancías. Con la A-3 y la A-7 parcialmente cerradas y otros 40 tramos de carreteras bloqueados.
En Letur, Albacete, la situación fué igualmente trágica, con varios desaparecidos y declaraciones de “catástrofe sin precedentes” por parte de las autoridades locales. En Andalucía, la DANA generó más de 870 incidencias, especialmente en Málaga, Granada y Almería. El Gobierno activó un comité de crisis y movilizó efectivos de la UME, Protección Civil, y la Guardia Civil para asistir en las labores de rescate y respuesta ante los daños.
Este evento ha sido calificado de «histórico» por la Associació Valenciana de Meteorologia (Avamet), debido a la magnitud de las lluvias acumuladas en tan poco tiempo, un hecho que no se veía en la región desde 1996.
Actualmente, se estima que hay 62 personas fallecidas y decenas de desaparecidos, según informa la Generalitat de Valencia. Estos datos son provisionales y es probable que el número aumente conforme el temporal disminuya.
¿PERO CUÁNTO LLEGÓ A LLOVER?
La siguiente imagen muestra un mapa de precipitaciones en la Comunidad Valenciana proporcionado por AVAMET (Associació Valenciana de Meteorologia), correspondiente al día 29 de octubre de 2024. Se observa una gran variabilidad en los acumulados de lluvia, con precipitaciones que oscilan desde menos de 5 mm en zonas costeras y del sur hasta valores superiores a los 300 mm en áreas más afectadas, especialmente en el interior y norte de la región.
Las zonas más intensas de precipitación, marcadas en rojo y púrpura, indican acumulados significativos, superando los 200 mm e incluso 300 mm en algunos puntos, reflejando lluvias torrenciales históricas que provocaron inundaciones o crecidas de ríos.
- Chiva encabeza la lista con 491.2 mm de lluvia acumulada
- Embalse de Buseo y Pedralba registran también cantidades muy altas, con 415.6 mm y 394.0 mm respectivamente, lo que indica que las lluvias fueron persistentes y extensas en esta zona, afectando no solo áreas urbanas, sino también embalses y áreas naturales.
- Otras localidades como Turís y Siete Aguas reportaron precipitaciones superiores a los 320 mm (325.2 mm y 324.0 mm, respectivamente).
- Requena y Buñol registraron algo menos de lluvia, con 315.6 mm y 305.8 mm, respectivamente. Sin embargo, estos valores también son suficientes para causar desbordes de ríos y saturación del suelo, aumentando el riesgo de corrimientos de tierra y bloqueos en carreteras.
Vemos a continuación algunas de las impresionantes imágenes que pudimos ver en las redes sociales. Probablemente uno de los puntos denominados como Zona 0 fue Utiel.
Las imágenes a la mañana siguiente en otros puntos de la Comunidad Valencia hablan por si solas. Recordamos también que se produjeron hasta 3 tornados en Valencia.
ESTRUCTURAS TÍPICAS DE UN SISTEMA CONVECTIVO DE MESOESCALA (SCM)
Dentro de los Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM) encontramos diferentes estructuras que, aunque compartan características comunes, varían en su forma y comportamiento.
ELEMENTOS DISTINTIVOS DE UN SCM
- Zona convectiva: Área donde se forman las células convectivas principales que generan el SCM. Estas zonas suelen presentar “borbotones compactos” visibles desde el satélite en su etapa madura.
- Zona estratiforme o cirriforme: Las nubes de tipo cirro, formadas por el aire caliente y húmedo que sube hasta las capas altas y luego se extiende horizontalmente, crean una capa densa y uniforme en la zona superior del SCM.
- Torreones u «overshooting tops»: Son zonas sobresalientes y compactas de nubes que perforan o superan la tropopausa, creando un aspecto de “chimenea” en imágenes de satélite.
- Frentes de racha: Las descendencias fuertes generadas por la propia convección pueden desencadenar nuevas tormentas a través de bolsas de aire frío que se desplazan horizontalmente en superficie.
- Ondas gravitatorias: Generadas en la tropopausa debido al impacto de fuertes corrientes ascendentes, estas ondas pueden trasladarse desde el SCM, incluso después de su disipación, y representan riesgos significativos para la aviación debido a la turbulencia.
¿QUÉ TIPO DE SCM EXISTEN? ¿QUE TIPO DE FENÓMENOS SE ASOCIAN?
LÍNEA DE TURBONADA
Una de las más conocidas es la línea de turbonada. ¿Te imaginas una fila de tormentas, todas alineadas como si estuvieran en formación militar? Eso es una línea de turbonada: una línea larga y estrecha de tormentas que se organiza a lo largo de una zona de convergencia en niveles bajos. Estas líneas pueden generar vientos muy fuertes y lluvias intensas que afectan áreas extensas de forma rápida.
ECO EN ARCO
Un tipo más avanzado de línea de turbonada es el eco en arco. Su nombre viene de la forma característica que presentan en el radar, ya que la línea de tormentas se curva en forma de arco. Este tipo de SCM es temido por su capacidad de dejar detrás un rastro de vientos destructivos, a menudo con rachas que superan los 90 km/h y pueden incluso causar tornados.
DERECHOS
Los derechos son un tipo de SCM muy peculiar que se caracteriza por la formación de grupos de reventones descendentes (downbursts) en grandes áreas. Los derechos producen vientos extremadamente fuertes que pueden afectar a regiones de más de 400 km de longitud, con rachas que superan los 200 km/h en algunos casos. Aunque no son tan comunes en España, su aparición puede ser devastadora.
Ejemplo de ello fue el histórico y destructivo derecho mediterráneo en 2022, alimentado por las cálidas aguas del Mediterráneo cruzó Córcega y se internó en Europa desde Italia, causando 12 fallecidos, más de 100 heridos y daños por cientos de millones de euros.
COMPLEJOS CONVECTIVOS DE MESOESCALA (CCM)
Por último, tenemos los gigantes de la familia: los Complejos Convectivos de Mesoescala (CCM). Estos son los SCM de mayor tamaño, con una extensión que supera los 50.000 km² y una duración superior a 6 horas. Además de las tormentas intensas en su centro, los CCM pueden generar precipitación estratiforme, granizo y frentes de racha intensos, con mucha actividad eléctrica.
¿DÓNDE SON FRECUENTES LOS SCM? ¿POR QUÉ?
Los Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM) suelen formarse en regiones con alta inestabilidad atmosférica, donde existen fuertes contrastes de temperatura y humedad entre la superficie y las capas altas de la atmósfera. En el Mediterráneo, el mar actúa como un gran reservorio de calor, especialmente a finales de verano y en otoño. Durante esta época, las aguas cálidas en contacto con las masas de aire frío provenientes del norte crean un ambiente favorable para el desarrollo de estos sistemas.
Este contraste térmico produce un ciclo en el que las áreas de convección (ascenso de aire cálido y húmedo) alcanzan su punto máximo en la tarde y noche, momento en el que los SCM alcanzan su mayor extensión. Zonas específicas de la Península, como el Golfo de Valencia y áreas costeras de Cataluña y Andalucía, son especialmente vulnerables, así como áreas montañosas como el Sistema Ibérico y los Pirineos. En estas zonas, el relieve favorece aún más la inestabilidad al forzar el aire a elevarse rápidamente, facilitando la formación de sistemas convectivos organizados.
Además, estudios recientes han observado que estos sistemas en España son más frecuentes en septiembre y tienden a disiparse hacia noviembre. Esto muestra la estrecha relación entre los SCM y la dinámica estacional del Mediterráneo, donde las condiciones atmosféricas y oceánicas se alinean para crear estos fenómenos de gran impacto.
Los factores clave que intervienen en la formación de los SCM incluyen:
CIZALLADURA VERTICAL DEL VIENTO
La cizalladura es la variación de la velocidad o la dirección del viento en diferentes alturas de la atmósfera. Cuando hay una cizalladura vertical fuerte, las tormentas se organizan mejor y duran más tiempo. Esto se debe a que la cizalladura impide que el aire frío se disperse en todas direcciones, manteniendo parte de la tormenta estacionaria mientras otras partes siguen desarrollándose. Esto favorece la formación de nuevas células convectivas y prolonga la vida del SCM. En resumen, la cizalladura actúa como un «organizador», ayudando a mantener el sistema activo durante más horas, y aumentando la probabilidad de fenómenos meteorológicos severos como vientos fuertes o inundaciones.
CONVECCIÓN INTENSA
La convección es el motor principal que impulsa la formación de los SCM. En términos sencillos, la convección ocurre cuando el aire cálido y húmedo en la superficie asciende rápidamente. A medida que este aire sube, se enfría y se condensa, formando nubes de gran desarrollo vertical, como los cumulonimbos. Estas nubes son las responsables de las tormentas más intensas. La velocidad a la que el aire cálido asciende determina la fuerza de la tormenta: cuanto más rápido sube, más intensa es la tormenta, lo que resulta en lluvias torrenciales, vientos fuertes, y, en algunos casos, granizo. En el Mediterráneo, el mar cálido proporciona un suministro constante de humedad, lo que potencia aún más la convección.
INESTABILIDAD ATMOSFÉRICA O CAPE
La inestabilidad atmosférica se mide con el índice CAPE (Energía Potencial Convectiva Disponible). El CAPE representa la cantidad de energía disponible en la atmósfera para generar tormentas. Cuanto mayor es el CAPE, más probabilidad hay de que se formen tormentas severas, como los SCM. En el Mediterráneo, la alta energía convectiva se debe principalmente al fuerte contraste entre el mar cálido y el aire frío que comienza a llegar en otoño. Este es el motivo por el que los SCM son tan comunes en esta época del año: la combinación de aire frío en capas altas y el mar caliente genera un escenario ideal para tormentas muy potentes.
La imagen muestra un diagrama termodinámico conocido como Skew-T Log-P, que se utiliza en meteorología para analizar la estabilidad atmosférica y predecir eventos convectivos, como tormentas. Aquí se destacan algunos elementos clave:
- NE (Nivel de Equilibrio): Es el nivel en la atmósfera donde una parcela de aire ascendente se vuelve estable y deja de subir. En esta gráfica, se indica con una línea horizontal en la parte superior, alrededor de los 200 hPa. Este punto es importante porque marca el límite de altura que podría alcanzar una tormenta convectiva antes de perder su impulso ascendente.
- CAPE (Energía Convectiva Disponible Potencialmente): El área sombreada representa la CAPE (Convective Available Potential Energy), una medida de la inestabilidad atmosférica. Cuando CAPE es alta, hay suficiente energía para alimentar tormentas fuertes, y su magnitud indica el potencial de crecimiento vertical de las nubes. CAPE se muestra en esta gráfica como la diferencia de temperatura entre la parcela de aire ascendente y el ambiente; mientras más amplio sea el área sombreada, mayor es la inestabilidad.
- NCL (Nivel de Condensación por Levantamiento): El NCL (Nivel de Condensación por Levantamiento) indica el nivel en el cual una parcela de aire alcanza la saturación y se condensa en nubes al ascender. Está marcado con una línea horizontal en la parte inferior de la CAPE, alrededor de los 800 hPa. Este punto es crucial para entender a qué altura empezará la formación de nubes convectivas.
Este tipo de gráfico ayuda a identificar la probabilidad de desarrollo de sistemas convectivos de mesoescala (SCM) y otros fenómenos meteorológicos intensos. Los meteorólogos utilizan estas gráficas para monitorear el estado de la atmósfera y predecir condiciones climáticas severas, especialmente cuando la CAPE es significativa y el NE se encuentra a altitudes altas.
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