René Garreaud, subdirector Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia CR2, y académico del Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile
¿Cuándo llueve más en el año?
Para la mayoría de los chilenos, la lluvia y nieve ocurren casi exclusivamente en los meses de invierno (entre mayo y agosto, septiembre como máximo), mientras que el verano (diciembre a febrero o marzo) es la estación seca -sequísima en ciertos lugares. Esta marcada estacionalidad, uno de los elemento característicos de un clima mediterráneo, es producto de los cambios a lo largo del año de la posición e intensidad del anticiclón subtropical del Pacifico y la banda de vientos del oeste en latitudes medias. En los meses de verano ambos sistemas alcanzan su posición más austral, dificultando la llegada de sistemas frontales a Chile central (más información en este Análisis CR2 previo).
Pero esta estacionalidad a la cual estamos acostumbrados, y que compartimos con otras cuatro regiones “mediterráneas”[1], es una excepción a nivel global y especialmente en nuestro continente. En latitudes medias aún hay una tendencia a tener algo más de precipitaciones en invierno, pero las perturbaciones del tiempo ocurren a lo largo de todo el año. Por otra parte, en latitudes más bajas -los trópicos y el ecuador terrestre- las precipitaciones son mas frecuentes e intensas durante los meses de verano, cuando la radiación solar es máxima. En el caso de Sudamérica, durante el invierno austral las precipitaciones significativas se restringen a la zona centro-sur de Chile, Uruguay y el sur de Brasil (Figura 1a). En estos meses también las precipitaciones son abundantes en Colombia y Venezuela, al norte del ecuador, que están en su respectiva estación de verano. Sobre la zona central del continente (incluyendo la cuenca Amazónica y buena parte de la cuenca de la Plata) las precipitaciones ocurren mayormente en el verano austral (Figura 1b). Este régimen de precipitaciones de verano es usualmente referido como un clima monzónico y es en buena parte explicado por la mayor inestabilidad atmosférica producto de niveles altos de radiación solar llegando a la superficie del continente.
Figura 1. Promedio de largo plazo de la precipitación sobre Sudamérica durante los meses de: (a) invierno y (b) verano austral. Datos ERA-5. Adaptada de Ferreira & Reboita (2022).
El invierno altiplánico
La precipitación sobre los andes centrales (el rango latitudinal 15-22°S) también se concentra casi exclusivamente entre diciembre y febrero. En esta parte de la cordillera se posiciona el Altiplano Sudamericano, una extensa meseta ubicada a unos 3800 metros sobre el nivel del mar, compartida por Bolivia, Perú y Chile, y que alberga unos tres millones de habitantes. Consistente con su altitud, el Altiplano presenta condiciones climáticas desafiantes, como la baja densidad del aire (unos dos tercios del valor a nivel del mar), altos niveles de radiación solar y temperaturas muy bajas en los meses de invierno.
La convergencia de los vientos sobre las vertientes occidentales y orientales de los Andes centrales produce movimientos ascendentes a lo largo del año, pero el vapor de agua sobre el Altiplano suele ser demasiado bajo para permitir el desarrollo de nubes y convección. Solamente entre diciembre y marzo ocurren episodios de una a dos semanas de duración, en que la humedad alcanza niveles altos fomentando la formación de nubes convectivas, con la consecuente precipitación y tormentas eléctricas (más información en este trabajo). La humedad es, entonces, el factor clave en la ocurrencia del invierno altiplánico como se describió en un análisis CR2 anterior. Los altos niveles de humedad que permiten la convección se suelen alcanzar cuando los vientos en la columna atmosférica soplan desde el este, transportando vapor de agua desde las tierras bajas al oriente de los Andes (Figura 2B). No obstante, trabajos más recientes muestran que, en ciertos casos, el origen de este vapor de agua está sobre la costa del pacifico adyacente a Perú y el norte de Chile (Vicencio-Veloso, 2024).
Figura 2. Corte esquemático de los Andes centrales desde el Pacifico hasta las tierras bajas de Bolivia, en (A) condiciones secas y (B) condiciones lluviosas sobre el Altiplano. Las flechas curvas indican los desplazamientos de aire sobre las laderas de las cordilleras. El aire húmedo se representa por el sombreado celeste. La flecha sobre el Altiplano indica el sentido general del viento en la tropósfera media y alta. Fuente: Adaptado de Falvey & Garreaud (2005).
Condiciones actuales
Este año 2024 el invierno altiplánico comenzó de manera intensa y algo prematura a mediados de noviembre, con copiosas precipitaciones en el sector boliviano y peruano de los Andes centrales, como lo muestra el siguiente mapa con la acumulación entre el 20 y el 29 de noviembre de 2024 (Figura 3). Lamentablemente, esto ha ocasionado afectaciones negativas en varios departamentos de Bolivia, incluyendo aluviones e inundaciones.
Figura 3. Precipitación acumulada entre el 20 y 29 de noviembre sobre la parte central de Sudamérica. Datos de IMERG V07. El ovalo con flechas representa la circulación en la tropósfera alta (unos 10-12 km de altura) en torno a la Alta de Bolivia.
En las tardes de este periodo, las tormentas se han extendido hasta el borde chileno del Altiplano, como lo muestra la Figura 4.
Figura 4. Imagen del satélite GOES-16 (canal IR) para el día 24 de noviembre de 2024 a las 7 PM (hora de Chile). La escala de colores indica la intensidad de las nubes convectivas. Las flechas indican el viento en el nivel 200 hPa (unos 12 km de altura), obtenidos del pronostico GFS. Los limites fronterizos se encuentran en color violeta.
Precipitaciones sobre lo normal en esta zona son esperables bajo «La Niña», aunque aún seguimos a la espera de la declaración oficial de esta condición. Desde un punto de vista más local, las fuertes precipitaciones sobre el Altiplano son atribuibles a la activación de la Alta de Bolivia (AB), produciendo vientos del este sobre los Andes centrales que transportan el aire húmedo desde el interior del continente como esquematiza la Figura 2B. Esta circulación en la tropósfera media y alta es más evidente en las imágenes de los análisis CDAS de la NOAA que se muestran a continuación, donde los paneles superiores son el promedio de los días 23 y 29 de noviembre de 2024, y los inferiores son las anomalías (diferencia con la climatología):
Figura 5 Los paneles superiores muestran el promedio entre el 23 y 29 de noviembre de 2024 del viento en: (a) 200 hPa (unos 12 km de altura), (b) 850 hPa (unos 1.5 km de altura) y (c) precipitación. Los paneles inferiores son las anomalías de este periodo respecto a la climatología. Fuente: Climate Prediction Center, NOAA, EEUU.
Estos mapas indican que la Alta de Bolivia ha estado más intensa que el promedio y situada levemente al sur de su posición habitual, causando vientos del este sobre los Andes centrales. Por otro lado, el chorro del norte en niveles bajos (vientos intensos que soplan desde el norte bajo los 2000 metros sobre el suelo) es más o menos normal sobre Bolivia, pero bastante más intenso sobre el sur de Brasil y Paraguay. Eso parece haber alimentado las fuertes tormentas sobre el norte de Argentina los días anteriores.
Muchos de los trabajos sobre el clima estival de Sudamérica indican que la Alta de Bolivia es producto de la liberación de calor latente sobre el interior del continente y la Zona de Convergencia del Atlántico Sur (Lenters & Cook, 1997). Eso es correcto considerando el promedio estacional, pero parece no ocurrir en este inicio de temporada. Como se aprecia en los mapas de precipitación, las lluvias han sido deficitarias sobre la Amazonia, el sur de Brasil y la Zona de Convergencia del Atlántico Sur.
¿Entonces, qué estará causando esta Alta de Bolivia tan intensa? Una posible explicación es el forzamiento originado en el Pacifico tropical viajando como una onda de Rossby como lo sugiere la alternancia de bajas y altas presiones anómalas, como lo muestra la Figura 6. El último nodo de la cadena justamente corresponde a la Alta de Bolivia.
Figura 6. Anomalías de circulación entre el 20 y 27 de noviembre 2024. El sombreado indica anomalías de la radiación de onda larga saliente (OLR; W/m²). Los colores cálidos indican convección suprimida y los fríos indican convección más activa que el promedio. Los contornos negros muestran anomalías en la función de la corriente de 200 hPa a intervalos de 5×106 m²/s. Las flechas violetas indican el flujo de actividad de las ondas de 200 hPa (m²/s²). Las letras H indican altas presiones, las L son bajas presiones, BH es el Alta de Bolivia. Fuente: Centro Climático de Tokio
Más allá de su origen, sería muy interesante tener un producto operacional de diagnóstico y pronóstico de la Alta de Bolivia que permita hacer un seguimiento de su posición e intensidad, de la cual podríamos inferir algunos aspectos de la precipitación sobre los Andes centrales.
Referencias
Clarín. 2 de diciembre de 2024. Cinco provincias en alerta por tormentas fuertes con ráfagas y ocasional caída de granizo. https://www.clarin.com/sociedad/tormenta-lluvia-viento-pais-alerta-buenos-aires-provincias-rojo_0_VuG3Rijsh8.html?srsltid=AfmBOorsXfHi0NGXsL1AfqZ2pXC0_RPN-2JxVRe1i9Unv7OzPY9J3Z8W#google_vignette
El País. 26 noviembre de 2024. Seis de los nueve departamentos de Bolivia en alerta por desbordes de ríos ante inicio de época de lluvias. https://www.elpais.cr/2024/11/26/seis-de-los-nueve-departamentos-de-bolivia-en-alerta-por-desbordes-de-rios-ante-inicio-de-epoca-de-lluvias/
Falvey, M., & Garreaud, R. D. (2005). Moisture variability over the South American Altiplano during the South American low level jet experiment (SALLJEX) observing season. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 110(D22).
Ferreira, G. W., & Reboita, M. S. (2022). A new look into the South America precipitation regimes: observation and forecast. Atmosphere, 13(6), 873.
Garreaud, R., Vuille, M., & Clement, A. C. (2003). The climate of the Altiplano: observed current conditions and mechanisms of past changes. Palaeogeography, palaeoclimatology, palaeoecology, 194(1-3), 5-22.
Lenters, J. D., & Cook, K. H. (1997). On the origin of the Bolivian high and related circulation features of the South American climate. Journal of the Atmospheric Sciences, 54(5), 656-678.
Vicencio Veloso, J., Böhm, C., Schween, J. H., Löhnert, U., & Crewell, S. (2024). The overlooked role of moist northerlies as a source of summer rainfall in the hyperarid Atacama Desert. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 129(21), e2024JD041021.
Notas
[1] Las otras regiones de clima mediterráneo son el Mediterráneo Europeo, California, Sudáfrica y el sureste de Australia