Oscilación de Madden y Julian o de cómo podrían surgir los

 Oscilación de Madden y
Julian o de cómo
podrían surgir los monzones y El Niño
J. Rubén G. Cárdenas
Los trópicos son, por su posición geográfica, el lugar al que llega más
radiación solar; esto tiene consecuencias previsibles en la temperatura
de la superficie del mar y provoca respuestas a veces sutiles de la
atmósfera (ver en cienciorama Ciclones tropicales). A una de estas
respuestas se le conoce como oscilación de Madden y Julian (OMJ). En
1970 se observó una perturbación atmosférica en ciertas zonas de
convección profunda con fuertes precipitaciones donde la circulación del
viento hacia el este, del océano Pacífico de la India al Pacífico central
(casi 20,000 km), se vuelve lenta con una velocidad aproximada de 5
m/s a lo largo del Ecuador. El desplazamiento de la perturbación forma
un sistema acoplado de vientos que origina zonas de convergencia que
pueden dar lugar a acumulaciones de nubes profundas que originan
intensas precipitaciones.1 En esta zona la temperatura del mar es lo
suficientemente cálida como para mantener los procesos de convección.
A la perturbación se le considera una oscilación periódica (ver en
cienciorama Perturbaciones (ondas) atmosféricas) porque en ella se han
detectado etapas a lo largo del año de entre 40 a 50 días en las que
esta actividad atmosférica se repite una y otra vez.
En su recorrido la oscilación va influyendo entre otras cosas en la
precipitación local y en la temperatura de la superficie del mar y por ello
se la relaciona con otros eventos ecuatoriales como los monzones de
Australia y de Asia, así como con El Niño (ver en cienciorama Fenómeno
de El Niño ). Se piensa entonces que la OMJ es la componente que
domina la variabilidad intraestacional de la atmósfera tropical. La OMJ
fue reportada por Roland Madden y Paul Julian en 1971, de allí que lleve
sus apellidos.
Las trayectorias del viento zonal en la OMJ se pueden describir en
términos de ondas ecuatoriales acopladas a la convección profunda (ver
en cienciorama Perturbaciones (ondas) atmosféricas). Siguiendo la
figura 1, los vientos del este en la baja troposfera y los del oeste en la
troposfera alta se pueden describir como una onda de Kelvin (hacia el
este del centro de convección, a la derecha en la figura). Los vientos del
oeste en la baja troposfera y la circulación ciclónica se asemejan a una
parte de una onda de Rossby (yendo hacia el oeste del centro de
convección, en la izquierda de la figura), y los vientos del oeste en la
alta troposfera y la circulación anticiclónica completan esta onda de
Rossby.
Fig. 1 La figura esquematiza el comportamiento de la OMJ, la línea roja
indica la fase (el movimiento) de la osilación. Tomada de The MaddenJulian Oscillation
Pese a que el comportamiento de la oscilación de Madden y Julian sigue
siendo un reto para las ciencias de la atmósfera, desde su
descubrimiento, en la década de 1970, se han hecho muchísimos
reportes y se han publicado datos sobre sus posibles causas (forzantes)
y sus variaciones que han permitido comprender mejor el fenómeno. La
oscilación se describía tradicionalmente como una perturbación de tipo
sinusoidal con fases y amplitudes iguales.2 Actualmente se describe
como un evento tipo pulso que se apaga y se enciende a lo largo
de su propagación. Es decir, que las zonas de convección, donde hay
mucha precipitación, se alternan con zonas de subsidencia o con poca
precipitación y ambos tipos de zonas no tienen necesariamente la
misma fase o amplitud.
El estudio teórico de la oscilación enfrenta aún retos como la predicción
cualitativa de las escalas de tiempo, de espacio y de velocidad de fase
que predominan en la oscilación. Sin embargo, no deja de llamar la
atención que surjan buenos resultados a partir de modelos básicos que
toman únicamente en cuenta mecanismos físicos principales muy
simplificados como la dinámica básica que se conoce de la atmósfera:
los flujos de calor, intercambios de energía etc. Y que cuando en las
ecuaciones se parte de modelos globales que incorporan muchos
procesos físicos simulados detalladamente, los resultados fallan
frecuentemente y a veces de manera espectacular para predecir el
comportamiento de la OMJ. Esto sugiere que los errores en los modelos
son producto de fallas profundas en las teorías con las que se trata de
explicar actualmente la oscilación.
Una teoría que se disponga a explicar al fenómeno de la OMJ debe de
ser capaz no solamente de describir la dinámica de la oscilación sino
también explicar esos huecos en el conocimiento que hacen funcionar
bien ciertas simulaciones y mal otras. Conseguir una explicación
coherente de la OMJ sería una aportación fundamental para nuestro
entendimiento de la física y de la dinámica de la atmósfera tropical.
Notas
1 Nos referimos a sistemas acoplados cuando entre ellos existe una
relación tal que uno se ve afectado por cambios en el otro. Son sistemas
interrelacionados.
2 Las propiedades de la oscilación deberían ser descritas en términos de
un evento tipo pulso como se dijo anteriormente.
Bibliografía
Zhang, C.,
RG2003.
Madden-Julian Oscillation , Rev. Geophys., 43, 2005,
Guy Cascella, GFDII y Chidong Zhang,
The Madden-Julian
Oscillation , Universidad de Miami, 29 de abril de 2007.