3.- Nieblas de advección sobre afloramientos costeros.
Si el
aire superficial se enfría hasta su punto de saturación, no por la radiación
procedente del suelo sobre el que se encuentra, sino por el transporte del
propio aire por encima de una superficie fría, se produce una niebla de
advección.
Casi todas las nieblas marinas
son de este tipo. Se originan cuando el aire cálido se desplaza a través de un
océano más frío (generalmente avanzando hacia latitudes más altas).
Un caso de contraste muy claro se
da cuando el aire procedente del Golfo de México se desplaza en primavera y
principios de verano a través de una corriente marina de origen ártico, cerca
de la costa de Norteamérica. La pérdida de calor por contacto es tan rápida que
las capas superficiales del aire adquieren un aspecto brumoso, incluso en el
caso de que el aire sople fuerte. En este ejemplo el aire se encuentra muy
húmedo y se condensa sobre la superficie del mar por la que discurre.
La
situación es diferente en algunos otros casos de nieblas advectivas. Por
ejemplo, el aire que se desplaza sobre el Mar del Norte, desde Europa, en
primavera y verano, posee una temperatura superior pero, por lo general, un
punto de rocío más bajo que la propia temperatura del agua del mar. El agua se
evapora en la capa de aire superficial hasta que éste alcanza el punto de rocío correspondiente
a la temperatura de la superficie del mar, de modo que su tensión de vapor sea
idéntica a la del agua superficial.
La
niebla raramente se forma tierra adentro por simple advección, pero esto puede
ocurrir en invierno, cuando el aire húmedo marítimo se desplaza lentamente
hacia el interior, tras un intervalo de tiempo frío; no resulta muy
persistente, debido a que pronto se establece el equilibrio entre las
temperaturas superficiales de la tierra y el aire.
En las aguas costeras,
como en el Cantábrico, el enfriamiento necesario y suficiente para la formación
de dichas nieblas se da, de forma selectiva, con afloramientos (“upwellings”)
de agua profunda más fría hacia la
superficie del mar y con unas condiciones de temperaturas y humedad del aire
superficial, siendo estas últimas menos restrictivas
pero que serán más adecuadas en la primavera y el verano. Para la aparición de dichos afloramientos
es necesario que sople vientos de componente este durante 2 - 3 días (o más).
Así pues, cuando el aire cálido (en
contraste con el agua) y húmedo cerca de la superficie se desplaza sobre agua
más fría, una delgada capa de aire en contacto con el agua empieza a saturarse
por enfriamiento. Al ser enfriada por el agua, esta capa es estable y se puede
formar la niebla. Este contraste de temperatura es fundamental en la formación
inicial de la niebla, pero apenas interviene posteriormente en la evolución y
consolidación de la niebla (Leipper,1994). Hay otros factores:
Ø
Enfriamiento radiativo
del tope de la niebla: Una vez formada la
capa inicial de la niebla, la mezcla se desarrolla aumentando el espesor de la
niebla. El enfriamiento por irradiación del tope de la niebla crea un gradiente
inestable (pseudoadiabático) dentro de la niebla que favorece la mezcla de
humedad y calor, a la vez que aumenta la estabilidad encima de ella (creándose
una inversión de turbulencia, junto con la de subsidencia clásica de las
situaciones de estabilidad atmosférica). Este enfriamiento induce a un descenso
de la temperatura de la capa de niebla, pudiendo llegar a estar más fría que el
mar (rompiendo la inicial inversión cerca de la superficie). La inestabilidad
dentro de la niebla es muy importante para el mantenimiento de la niebla (o del
sistema niebla-estrato si estos llegan a formarse). La niebla se mantiene hasta
que su espesor supera los 400-500 m (formándose una capa de estratos) o hasta
que el calentamiento de la superficie la disipa ( también se disipa por cambios
de situación sinóptica o mesoescalar), quedando el cielo despejado (o con
estratos si se han formado).
Ø
Convergencia: Por sí sola, la existencia de agua fría no parece ser
la responsable del enfriamiento y
persistencia (a veces más de 1 día) de estas nieblas. La convergencia en
niveles bajos estimula su formación y evolución.
Un
modelo de lo que ocurre en la región de convergencia está descrito en la figura
6: Cuando el aire cercano a la saturación entra en la región de convergencia en niveles
bajos se encuentra con un sistema organizado de movimientos ascendentes y
descendentes del aire. La figura describe sólo una célula de este sistema, que
puede tener muchas células adyacentes. La expansión durante los ascensos
produce estratos arriba con sus topes en la base de la inversión. Probablemente
se produce una distorsión hacia arriba de la base de la inversión. El
enfriamiento radiativo del tope del estrato inmediatamente debajo de la base de
la inversión aumenta la estabilidad arriba del tope del estrato y produce
inestabilidad debajo.
Simultáneamente, el agua líquida en el tope del estrato aumenta. El
flujo descendente de retorno produce un calentamiento adiabático que evapora
una cantidad de agua líquida igual a la producida durante el movimiento
ascendente inicial. El agua líquida producida por enfriamiento radiativo
persiste hasta generar niebla en la superficie.
Ø
Flujos del aire en
superficie: Ya sean debidos al
flujo sinóptico o a los flujos ageostróficos asociados a estructuras
mesoescalares. Las circulaciones
mesoescalares cambian rápidamente en los períodos de presencia de nieblas
marinas costeras, de forma que se hace muy difícil la predicción de las mismas
mediante modelos. Estos modelos pueden ser aplicados si se conocen la
trayectoria del aire, los perfiles verticales de temperatura y humedad del
aire, la temperatura del agua y la convergencia. En el siguiente apartado
(marco sinóptico favorable para la formación de nieblas marinas) veremos
algunas configuraciones sinópticas y mesoescalares para la formación de nieblas
marinas en el Cantábrico.
Un flujo favorable para la formación de nieblas de advección
en las costas gallegas se muestra en la figura 1: “ La figura pone de manifiesto una capa de nieblas o
estratos que sigue la costa occidental de la Península Ibérica formada por una
advección de aire cálido desde latitudes más bajas .El vórtice cerca de la
costa noroeste ha sido producido por la
cizalladura horizontal del viento y se han indicado con flechas blancas las
direcciones del viento. Los estratos (o nieblas) advectados hacia tierra en A
desaparecen rápidamente por
calentamiento. Los estratos no se distinguen en la imagen Infrarroja ” (Atlas de imágenes
de Meteosat: formaciones nubosas mesoescalares).
También
hay flujos terrestres asociados, generalmente, a bajas sinópticas o
mesoescalares que se desplazan hacia el
mar, penetrando unas cuantas millas, donde adquieren humedad sobre aguas
cálidas ( en contrate con el agua fría costera) antes de desplazarse sobre las
aguas frías donde se produce la saturación.
Una vez formada la niebla, la irradiación del tope y la convergencia en
niveles bajos favorecen su mantenimiento.
Una
vez formada la niebla, los flujos sinópticos y mesoescalares la desplaza
siguiendo, generalmente, zonas de afloramientos costeros hasta que se disipa al
llegar a zonas más cálidas, donde el aire se calienta por abajo y la niebla
comienza a ascender. Durante su propagación se producen cambios del viento, de
la temperatura, de la humedad y de la presión.
En la figura 7 , podemos ver la evolución típica de una
niebla marina sobre afloramientos costeros en el Cantábrico: en ella se puede
ver como el día 28 de mayo de 2001 a las 12 Z hay una niebla en la costa
atlántica con su estructura típica (véase el “gorrito” que se forma en
Estaca de Bares), así como su
propagación por el Mar Cantábrico durante la noche del día 29. A las 07Z del
día 29 se observa como la niebla ha llegado a la costa de Cantabria, siguiendo
las zona costeras con afloramientos y disipándose en la costa del País Vasco,
donde el mar está más cálido.
Así pues, las nieblas de advección
sobre afloramientos costeros en el Cantábrico suelen formase entre el final de
la primavera y el verano ( es muy típico que comiencen a entrar a finales de
mayo o principios de junio, habiendo en esas fechas un episodio de nieblas). Estas
nieblas de advección siguen generalmente unas pautas de comportamiento tanto en
su distribución espacial como en el tiempo: aparecen primeramente como un
pequeño “sombrero” en el entorno de la Estaca de Bares en las primeras horas de
la noche ( o el día anterior), extendiéndose posteriormente hacia el
este, sobre las aguas asturianas, y llegando hasta la altura de Santander
durante la madrugada (03-06 Z). Es menos probable que se extiendan hasta el
final del saco del Golfo de Vizcaya. Si bien se dice que las nieblas de advección
se forman en cualquier momento del día o de la noche, lo cierto es que la
secuencia temporal viene a ser, en nuestras costas, la que se menciona,
formándose generalmente por la noche favorecidas por la irradiación nocturna.
Son persistentes
(a veces, más de 1 día) y densas, dificultando mucho las operaciones de los
aeropuertos costeros del Cantábrico, así como el trafico marítimo. La
visibilidad se reduce en algunos casos hasta unos pocos metros. En cuanto a su
espesor vertical suele ser de unos 100-200 m., pudiendo subir dicho espesor si
se forman estratos. Estas nieblas penetran unos pocos kilómetros en el
interior de las tierras, dificultando igualmente el trafico en las principales
vías de comunicación terrestre que discurren paralelamente a la costa.
En las horas centrales del día se puede apreciar una ligera disminución de la densidad de la capa de nieblas y estratos, debido al calentamiento solar de esta capa por encima. Posteriormente, al atardecer, vuelve a espesarse dicha capa nubosa. El cielo está despejado en niveles más altos de la atmósfera (salvo si se han formado estratos). A unos pocos kilómetros tierra adentro de distancia de la línea de costa la visibilidad es muy buena y luce el sol.
Ya
hemos dicho que una vez formadas pueden desplazarse por superficies de agua más
cálidas o más frías, aunque la diferencia entre la temperatura del agua y la
del aire no suelen ser mayores de ± 1º C. En las figuras 8 y 9 vemos nieblas de advección que
se propagan por el Cantábrico, en un caso (Fig. 8) sobre aguas más frías y en
el otro (Fig. 9) sobre aguas más cálidas. Los gráficos corresponden al sondeo
de Santander y a la temperatura del aire (en negro) y del agua (en rojo) de la
boya de Cabo Peñas, situada a pocas millas de la costa asturiana (desde las 00Z
del día en que aparece la niebla sobre el Cantábrico hasta las 07Z del día
siguiente).
Durante el día 29 (Fig. 8), la temperatura del mar fue
inferior a la del aire excepto en la madrugada (debido a la irradiación). La
niebla fue persistente, durando desde las 03Z hasta las 07Z del día 30 con
visibilidades inferiores a 1 Km en Santander (igualmente en toda la costa
asturiana y cántabra). El cielo estaba invisible o despejado en las horas
centrales con mayor visibilidad. Posteriormente se disipó durante la mañana del
día 30 quedando los cielos poco nubosos, para entrar por la tarde una capa de
estratos (puede verse en la imagen) que dejó precipitaciones débiles en forma
de llovizna. La niebla tiene un espesor de unos 200 m. por la noche del día 30.
En el día 22, la
temperatura del agua estuvo, en la mayor parte del día, por encima de la del
aire ( nunca superando 1º C.). La niebla aparece de madrugada (06Z en
Santander), aumentando durante el día la base de inversión y transformándose en
estratos ( como puede verse en el sondeo de las 12Z). Dichos estratos fueron
muy persistentes, durando hasta el día 25. Sólo podemos hablar de niebla
(visibilidad menor de 1 Km.) en las horas próximas a la madrugada, tanto en
Cantabria como en Asturias (llegando a penetrar hasta Oviedo). Durante el resto
del día y en los días posteriores hubo estratos y brumas persistentes con
visibilidades inferiores a los 6 Km.