Precipitaciones torrenciales en Santa Cruz de Tenerife

Carlos Cabrera Naranjo

Partes del estudio

• Introducción a la meteorología del archipiélago Canario.• Situación del archipiélago y de Santa Cruz de Tenerife.• Características de la precipitación de 31 de marzo de

2002.• Datos históricos.• Estudio sinóptico.

– Niveles altos– Niveles bajos

• Inestabilidad• Efecto disparo. Convergencia local en niveles bajos.• Estudio de los sistemas convectivos.• Consecuencias.

Introducción a la meteorología en el archipiélago Canario

En el Archipiélago Canario podemos diferencias 5 situaciones básicas para entender su meteorología.

1. El alisio. Vientos principalmente del NE. Consta de dos masa de aire, una inferior, que transcurre sobre la corriente fría de Canarias, que es fresca y húmeda y otra superior, fuera de la influencia del océano, cálida y seca. Esto genera una inversión que inhibe el desarrollo vertical de la nubosidad y la disipación de las partículas atmosféricas.

2. Viento Sahariano. De niveles bajos, por entrada de flujos superficiales del Sahara y de niveles altos, por una depresión térmica sobre el Sabara, que posteriormente se desplaza en altura hacia Canarias.

3. Viento marítimo polar. Masa de aire fría proveniente de latitudes altas con un extenso recorrido oceánico. Rompe la inversión, genera precipitaciones.

4. Gota fría en altura. DANA en niveles altos, con alisios o pequeña borrasca en superficie. Precipitaciones.

5. Depresiones “tropicales”. Borrascas atlánticas que vienen del sur-suroeste. Aire cálido y cargado de humedad, es la situación que genera precipitaciones más intensas.

Situación del archipiélago Canario

Archipiélago formado por 7 islas.

Canarias se encuentra próxima al Ecuador, a una latitud de unos 28º Norte y entre 16º -18º de longitud Oeste.

Está muy próxima el continente africano.

Está bañada por la corriente fría de canarias, que le aporta un clima más fresco que el de las cercanías africanas.

Santa Cruz de TenerifeEs la mayor de todas las islas en extensión, con 2.057 km2

Destacan el macizo de Anaga y la caldera de Las Cañadas, en cuyo interior se ha levantado el conjunto montañoso de El Teide (3.718 m).

La capital Santa Cruz de Tenerife se encuentra al noreste de la isla.

Donde ocurreEl episodio de lluvias torrenciales ocurre en Santa Cruz de Tenerife, el 31 de marzo de 2002.

Los datos recogidos son principalmente del observatorio del INM, de Santa Cruz de Tenerife, operativo desde 1943.

Se obtuvieron datos en 22 estaciones de la red climática en el entorno de Santa Cruz de Tenerife.

El radar, se encuentra en la vecina isla de Gran Canaria, a 1781m de altura en el Pico Morisco (pico de las nieves).

Descripción del fenómeno

Domingo 31 marzo.Empieza a llover a las 13:40 UTC (hora local 14:40)16:00 UTC se intensifican.16:20 UTC intensidad torrencial (superior a 60 mm/h)Entre las 16:30 UTC y las 17:10 UTC, se superan continuamente los 100 mm/h.17:00 UTC, intensidad máxima de 162,7 mm/h.17:30 UTC, la intensidad disminuye, pero continúa intensa (30mm/h – 60mm/h)18:10 UTC fin precipitación.

Características de la precipitación•Precipitación dura 4 horas y media.•Precipitación torrencial superior a 60 mm/h dura 1 hora y 10 minutos.•Precipitación superior a 100 mm/h dura 50 minutos.•Precipitación total recogida por el observatorio, entre las 07:00 UTC del 31 de marzo y las 07:00 UTC del 01 de abril, fue de 232,6 mm.•204,1 mm se recogieron entre las 16:00 y las 18:30 UTC.

Es una precipitación muy local, con una inundación súbita. Episodio de corta duración y gran intensidad. “Flash floods”. (tipo 3).

Precipitación del 31 de marzo de 2002•La precipitación media anual en Santa Cruz de Tenerife es de 214 mm. Inferior a la registrada el 31 de marzo.•La intensidad es la más alta registrada por el observatorio, que empezó a funcionar en 1943.•Otros fenómenos del episodio fueron; la intensa actividad eléctrica, granizo de pequeño tamaño y rachas fuertes de viento.•Las precipitaciones afectaron a un área muy reducida.

Datos históricosEl registro histórico del observatorio de Santa Cruz de Tenerife, desde 1943, nos indica que la mayoría de las precipitaciones han sido inferiores a 20 mm.

Intervalos de Precipitación (mm en 24 horas)

Número de días

20 mm a 40 mm 104

40 mm a 60 mm 24

60 mm a 80 mm 8

80 mm a 100 mm 4

100 mm a 120 mm 4

> 120 mm 1 (31/marzo/2002)

Desde 1971 se registra en Tenerife intensidades de precipitación. Hasta día de hoy, sólo en 5 días se han superado los 60 mm/h. La intensidad máxima registrada antes del 31 de marzo del 2002, fue de 93 mm/h, el 4 de noviembre de 2001.En otros observatorios de Tenerife, se han registrado precipitaciones importantes superiores a 200 mm en 24 horas, pero ninguno fue tan fuerte ni tan duradero como este.

Conclusiones del episodio • Excepcionalmente intenso y duradero.

Precipitación duración

> 60 mm/h 1 hora

> 100 mm/h 50 minutos

•Excepcionalmente cuantiosa. •Prácticamente se alcanza la media de precipitación anual en solo 2 horas 30 minutos.•Las precipitaciones en Santa Cruz de Tenerife, desde 1943, generalmente son poco intensas y poco cuantiosas.

Estudio sinóptico

1. Precedentes

2. Niveles altos

3. Niveles bajos

4. Inestabilidad

1. PrecedentesDías antes, Canarias había estado influenciada por una DANA,

que generó fuertes lluvias. La DANA se desplazó hacia el nordeste, pero un brazo de la perturbación se descolgó y se situó al suroeste del archipiélago.

2. Niveles altosLas estructuras a 500 hPa, del 31 de marzo, nos presentan una

profunda depresión asociada a una vaguada que se extiende hasta el sureste del archipiélago.

Los factores que nos indican inestabilidad en el entorno del estudio son:

•Máximo de vorticidad. Observar la situación anterior al eje de la vaguada y el fuerte gradiente de la altura geotopencial.

•La temperatura sobre la isla de Tenerife es de -19ºC, muy baja a estas latitudes.

Inestabilidad

300 hPaLas topografías a 300 hPa, nos muestra que a esta altura, continúa la presencia del la vaguada, con depresión y embolsamiento de aire frío. La temperatura sobre la zona de estudio llega a -43ºC

VientosEl principal objetivo del análisis de los vientos en las capas altas

de la atmósfera es el de localizar los chorros, ya sea el polar o el subtropical.

En el margen derecho de los diagramas termodinámicos, tenemos la intensidad y dirección del viento.

A las 00:00 UTC, vemos unos vientos muy fuertes, entre los 300 hPa y los 150 hPa.

Interpretamos que en este momento, la corriente de chorro polar y subtropical están acopladas y coinciden en la vertical

Campo de vientos a 300 hPa. Chorro polar

Los mapas de isotacas a 300 hPa, nos presenta la posición del chorro polar. Va entrando por el SW y pasa justo sobre el archipiélago.

Chorro subtropical

Las imágenes del satélite meteosat, a las 12UTC, nos muestran la localización del chorro subtropical. Como vemos coincide con el corro polar sobre el archipiélago a la misma hora.

Cizalladura vertical

A partir de los 400 hPa, existe una fuerte cizalladura del viento. La intensidad del viento va aumentando con un fuerte gradiente en la vertical. Este fenómeno, inhibirá el crecimiento vertical de la nubosidad a partir de esta cota.

3. Niveles bajosMapas de altura geopotencial a 850 hPa y temperatura (ºC),

•Débil depresión, en el entorno del archipiélago.

•Fuerte contraste térmico, entre el continente y el océano.

Masas de aire

Los mapas combinados de humedad relativa y temperatura, nos marcarán las masa de aire en el entorno del estudio:

•Aire cálido y seco al este y sureste

•Aire menos cálido y húmedo al oeste y suroeste.

Campo de vientos a 850 hPa

Estos mapas combina el vector del viento con las isotacas en nudos:

•Vemos convergencia del viento a las 00UTC y a las 06 UTC al sur de las islas. Este puede ser un factor que active el “efecto disparo”

•Los vectores del viento nos marca el giro ciclónico de la depresión y como inciden en el suroeste de las islas.

4. Inestabilidad

NCL = 773 m, una cota fácil de alcanzadar.

NE = 5.670 m.

NCL = 770 m, una cota más bajaNE = 7.400 m. nubes con gran desarrollo vertical.

Inestabilidad (2)

Este mapa nos muestra mediante isolíneas el índice “Total de Totales” (TT).

TT<44: actividad convectiva

44<TT<49: tormentas moderadas

49<TT<50: tormentas fuertes

50<TT: tormentas muy fuertes

Vemos valores muy altos para este índice, principalmente en las islas occidentales, con valores por encima de 50.

Factores que activan la inestabilidadVeremos cuales fueron los elementos que generaron un entorno favorable para el desarrollo de la convección.

•En el diagrama de la 00 UTC, ya existe inestabilidad potencial. Observar la gran diferencia de temperatura entre los 850 y los 500 hPa.

•El elemento que finalmente provoca que se libere la energía potencial presente, o sea el “efecto disparo”, será la convergencia en el análisis los niveles bajo.

Línea de convergencia (1)Este elemento, al ser determinante, requiere un estudio un poco más detallado.

En este mapa de superficie, para las 12UTC, que combina isobaras y vectores con barbas para el viento, vemos una línea de convergencia, justo al sur de las islas.

este línea, nos indica la separación, entre la masa de aire cálida y húmeda del oeste y la más cálida y seca del este.

Esta convergencia será la que fuerce al elevación del aire hasta el nivel de convección libre.

Línea de convergencia (2)

La franja nubosa entre Tenerife y Gran Canaria no indica la línea de convergencia

Línea de convergencia (3)

•Esta banda nubosa humedeció la atmósfera, observar el estrato entre 700 y 500 hPa, a las 12 UTC.

•Acaba con la inversión que había a las 00 UTC, a 850 hPa.

Convergencias locales (1)

El viento del SW que aporta el giro ciclónico de la depresión, genera remolinos y zonas de convergencia a sotavento.

La orografía de la isla tiene un papel protagonista en este fenómeno de niveles bajos.

Convergencias locales (2)

Toda la isla de Tenerife y sobre todo el macizo del Teide, hizo de obstáculo al viento del SW. La cordillera d Anaga, al norte de la isla, canalizó localmente el viento, generando zonas de convergencia entre La Laguna y Santa Cruz de Tenerife. Estas convergencias serán las que finalmente provoquen y mantengan los desarrollos convectivos que tuvieron lugar.

Persistencia del fenómeno

El fenómeno convectivo, se mantuvo activo, una vez habían desaparecido algunos de los factores que lo produjeron. Las convergencias locales a sotavento, junto con la alta humedad en las capas bajas, fueron los elementos que continuaron alimentando el sistema.

Disipación

El sistema se disipa cuando:

•Pasa la depresión y cambia la dirección del viento. Esto elimina la convergencia orográfica sobre Santa Cruz de Tenerife.

•El viento pasa a ser del NW, aire más frío que el proveniente del sur.

Estudio de los sistemas convectivos• El principiad instrumento para el estudio de los sistemas

convectivas es el radar.

• Características del radar en Canarias.

– Se encuentra en Gran Canaria, una isla central, a 1781 m. en Pico Moriscos.

– Es el radar más alto de España, ya que tiene que evitar la inversión de los alisios. Este hecho perjudica la estimación de la precipitación en superficie.

Proceso del episodio (10:30-13:30)•Vemos núcleos orientados de Suroeste a nordeste.

•Estos núcleos están asociados a la línea de convergencia.

•La línea de va desplazando de oeste a este, a medida que entra la perturbación por el suroeste.

•Afecta al suroeste de Tenerife y sur de Gran Canaria.

Proceso del episodio (14:00-15:30)•14:00 aparecen ecos al norte del macizo de Anaga.

•14:30 se desarrollar ecos al sur de Anaga que se unen a los del norte. Estos sistemas son productos de la convergencia en niveles bajos.

•Estos ecos son estáticos, no se mueven con el resto de la estructura hacia el noreste.

•A las 15:30, valores de refractividad elevados de 56 dBZ, se ha activado el “efecto disparo”. Precipitación convectiva.

Proceso del episodio (16:00-17:30)•Entre las 16:00 y las 17:30, la refractividad se mantiene alta, con 49 dBZ.

•A las 17:00 disminuye un poco, hasta los 44 dBZ.

•17:30, 41 dBZ.

•El sistema continúa estacionario. El brazo hacia el nordeste, con precipitación estratiforme por su baja intensidad, nos marca el flujo sinóptico dominante.

•La precipitación asociada a la convergencia sinóptica ha desaparecido, sin embargo continúa el sistema sobre Santa Cruz de Tenerife. Continúa la convergencia en niveles bajos.

Proceso del episodio (18:00-18:30)

•La intensidad continúa siendo moderada.

•La orientación del brazo se va desplazando hacia el este. Ha cambiado el flujo convergente en niveles bajos.

•Al poco tiempo se disipa el sistema.

Extensión de la tormenta

•Un análisis posterior de los datos elevó el techo de las nubes hasta los 7,5-8,5 km.

•Tiene una extensión vertical relativamente alta, limitada por la cizalladura en altura que observamos en puntos precedentes.

•La precipitación convectiva es muy local.

Estructura multucelular.

• Nos encontramos ante una estructura multicelular con un alto grado de organización.

• Las imágenes radar, nos mostraban diferentes células, entre 1 y 3, coexistiendo.

• Las células se formaban al sur de Anaga y se desplazaban hacia el noreste, para volver formarse una nueva célula donde nació la anterior.

• Sistema cuasiestacionario.

Consecuencias

• A la extrema intensidad de la precipitación, hay que añadir la vulnerabilidad de Santa Cruz ante este tipo de episodios.

• Los planes urbanísticos, inexistentes en algunas zonas, no han tenido en cuenta episodio de lluvias intensas, y han invadido zonas de alto riesgo.

• La mala calidad en las estructuras de las casa y masa disposición de algunos barrios, agravaron las consecuencias.

• Aunque en un principio la peligrosidad sea baja por la poca probabilidad de que se produzcan estas situaciones, la vulnerabilidad es muy alta, por lo que el riesgo se dispara.

• Las precipitaciones del 31 de marzo de 2002, causaron 8 muertos y cuantiosos daños materiales.

• Averías en el suministro eléctrico y de agua • Tuvo un gran impacto en toda la población del archipiélago, y en

Tenerife en particular.

Creciendo a lo loco.

El desenfrenado crecimiento urbanístico ha provocado que sólo el barranco de Santos quede vivo, pero hasta su cauce ha sido modificado por la mano del hombre. Las partes más dañadas por las lluvias están justamente en el cauce de los barrancos o en sus laderas, cubiertas por calles y edificios. Las consecuencias del 31 de marzo, debe servir para evitar nuevas negligencias urbanísticas.

Lodo y barro

Riadas y avalanchas de lodo y barro en las laderas de los barrancos

+ consecuencias

+ consecuencias

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