Las Islas Canarias y los vórtices de Von Kármán
Las espectaculares imágenes suelen darse en vistas satelitales de Canarias con las condiciones adecuadas
Una de las estructuras más llamativas que se observan en en las imágenes de satélites de zonas subtropicales, en este caso una fotografía del pasado viernes 16 de Junio sobre las Islas Canarias, son los remolinos o vórtices de Von Karman. Estas estructuras se generan cuando el flujo aéreo incide sobre un obstáculo orográfico, como puede ser una isla.
En determinadas condiciones atmosféricas se forman una familia de vórtices ciclónicos y anticiclónicos a sotavento del obstáculo, extendiéndose hasta varios cientos de km corriente abajo del obstáculo. Estos vórtices no recuerdan a la estructura nubosa en la que están embebidos, normalmente estratocúmulos.
A medida que nos alejamos del obstáculo, los vórtices crecen en dimensión espacial a la vez que se disipan o debilitan, hasta desaparecer. En determinadas ocasiones los remolinos situados en las dos líneas o calles contrarias pueden interaccionar entre ellos. Otras veces, los vórtices no se hacen aparentes a nuestra vista, por ausencia de nubes o por entorno muy seco, pero existen como perturbaciones del campo de viento.
La presencia de remolinos de Von Karman se aprecia en muchos fluidos donde el obstáculo inmóvil se opone pasivamente al flujo que incide sobre él. Se han detectado vórtices de este tipo en las propias zonas marinas a sotavento de islas, como es el caso de las islas, y la fotografía de ayer viernes que ilustra este artículo.
Cómo se forman
Von Karman, que no era meteorólogo, explicó físicamente porqué se forman dichos remolinos desde el punto de vista aerodinámico. En su época, no existían evidencias de estructuras nubosas que recordaban la forma de dichas perturbaciones. Fue con la llegada de los satélites meteorológicos cuando se comprobó su existencia. Nos centraremos en el caso de vórtices generados por islas en la baja troposfera, por razones obvias.
Cuando se analizan las imágenes de estas estructuras desde satélite se tiene que se forman, predominantemente, en zonas donde existen nubes de tipo estratocúmulos o cúmulos de escaso desarrollo vertical, zonas dominadas por anticiclones subtropicales (caso de las Canarias, Madeira,..). Esto conlleva gran estabilidad y la presencia de una fuerte inversión térmica sobre el tope de los estratocúmulos. Veamos y expliquemos estos hechos, cualitativamente.
Una capa de aire donde la temperatura se incrementa con la altura es llamada capa de inversión térmica. Se efecto es como la de una “tapadera” atmosférica. Esta capa es síntoma de estabilidad. En las zonas sometidas al influjo de los anticiclones subtropicales la subsidencia o descensos generalizados son muy comunes y generan estas capas o inversiones térmicas. El flujo aéreo, por debajo de dicho nivel o capa, se ve obligado a moverse horizontalmente y los movimientos verticales por debajo de ella son muy débiles permitiendo el desarrollo de nubes cumuliformes pero organizada en estratos.
Su una isla o montaña se sitúa en este flujo con las cimas por encima de dicha capa, el flujo aéreo, que se encuentra debajo de la inversión, se ve obligado a rodearla sin pasar sobre ella. En determinadas condiciones se pueden generar dichos vórtices, cuyas dimensiones son relativamente pequeñas si la comparamos con las de las borrascas o huracanes de tipo sinóptico. Estamos hablando de vórtices de tipo mesoescalar, con un tamaño del orden de decenas de kms.
El par de meso vórtices giran en sentido contrario y se generan en cada uno de los flancos de la isla. Para el hemisferio norte, y colocándonos detrás del obstáculo y cara al viento, el de la izquierda lo hace ciclónicamente y el de la derecha, anticiclónicamente. Si la capa donde se desarrollan posee nubosidad, por ejemplo estratocúmulos, los vórtices se hacen visible desde satélite.
Quién fue Von Karman
Todor (Theodore) von Kármán nació el 11 de mayo de 1881 en Budapest, Hungría. Fue ingeniero aeronáutico y profesor en diferentes escuelas y universidades. Fue en 1911 cuando él hizo un análisis detallado de la alternancia de vórtices alineados en dos fila o calles detrás de un cuerpo inmerso en un fluido.
En 1912 llegó a ser profesor y director del Aeronautical Institute de Aachen en Alemania a la edad de 31 años. Posteriormente, llegó a ser Director del Caltech's Guggenheim Aeronautical Laboratory en el periodo de 1930-1949. En EEUU, fue uno de los fundadores del prestigioso Jet Propulsion Laboratory. La formulación de los vórtices que hemos descrito aquí llevo a que fueran bautizados con su nombre. Muchos lo consideran un genio en el mundo de la Aeronáutica moderna.
