8 ¡Huracán! LA AMENAZA A FONDO LA AMENAZA A FONDO Tecnicamente definido el huracán es una tormenta grande y violenta que se caracteriza por vientos que circulan (en el hemisfero norte) de derecha a izquierda alrededor de una concentración de baja presión barométrica. En el sentido meteorológico se caracteriza por una circulación fuerte y termicamente directa, en medio de la cual sube el aire caliente mientras a los extremos se hunde el aire frío. El huracán nace en forma de una masa de aire de baja presión barométrica, siempre sobre aguas de regiones tropicales y poco a poco esta masa de aire con vientos relativamente suaves se convierte en una tormenta tropical con vientos más fuertes, lo que seguidamente se convierte en un huracán hecho y derecho cuando la velocidad de viento alcanza o sobrepasa los 119 kilómetros por hora. El huracán puede ser una tormenta espectacular, de 60 a 1.000 millas de diámetro (de 96 a 1.600 kilómetros de diámetro) con un ojo en el medio caracterizado por su tranquilidad y escasez de nubes, entre 10 y 20 millas de diámetro (16 a 32 kilómetros de diámetro). Durante el paso del ojo del huracán la tranquilidad puede durar de unos minutos hasta unas horas. Justo al borde del ojo se encuentran las nubes de la barrera, donde se observan las lluvias y los vientos más fuertes del huracán. La evaporación de agua marítima caliente provee la energía al huracán, mientras que pierde energía al cruzar por sobre la tierra seca, porque ya no tiene la fuente de energía a su disposición. El huracán puede causar daños de cuatro maneras: • los vientos fuertes • las bajas repentinas de presión barométrica • la marejadas u oleajes • las inundaciones de los ríos. Normalmente se observan vientos de velocidad máxima de unos 16 a 32 kilómetros a la derecha de la huella del huracán, que es también el punto donde se encuentran el oleaje y las mayores elevaciones de agua asociadas con éste. Esta región del huracán es su cuadrante norteste, donde la tormenta es más peligrosa. El huracán también provoca otras tormentas pequeñas pero violentas, los tornados. El tornado es la tormenta más violenta del planeta, con vientos de velocidades que pueden alcanzar a 480 kilómetros por hora, más fuertes por mucho que los vientos sostenidos de un huracán. Hoy día la fuerza de los huracanes se mide según la Escala Saffir-Simpson (véase Figura 4), la cual califica la potencialidad de daño basándose en los factores de velocidad de vientos, profundidad y extensión del oleaje y cambios barométricos. Aunque menos usada, una escala parecida ha sido desarrollada para calificar la fuerza de los tornados, se llama la Escala Fugita (véase Figura 5). En los Estados Unidos la mayoría de los huracanes ocurre durante los meses de agosto, septiembre y octubre y desde 1900, 57% de los huracanes llegan a las costas estadounidenses en pleno septiembre (véase Figura 6). Hay que tomar en cuenta que la estación de tormentas dura seis meses, del primero de junio hasta finales de noviembre. Además no es imposible la llegada de un huracán fuera de la época definida. El huracán más temprano fue documentado el 7 de marzo de 1908 y el más tardío llegó el 31 de diciembre de 1954. Se sintió una gran calma en la costa del Atlántico justo antes de la llegada de los huracanes Hugo y Andrew. No se comprende bien la razón a la que se deben los cambios cíclicos de las huellas de los huracanes. Sin embargo están de acuerdo las autoridades que es inevitable que vuelvan los huracanes en forma periódica a nuestras costas. Por eso es preciso que estemos bien preparados. Lo que se puede esperar Ya se ha explicado la relación entre la Escala Saffir-Simpson y los vientos del huracán, pero las ráfagas pueden ser de una velocidad más alta que la velocidad prolongada de los vientos del huracán por un factor de 25% a 50%. Quiere decir que una tormenta con vientos sostenidos de 240 kilómetros por hora puede producir además unas ráfagas de 320 kilómetros por hora, o aun más fuertes. Es lógico que un huracán a veces destruya los instrumentos instalados para medir los vientos y desde luego hay desacuerdo acerca de las velocidades verdaderas de los vientos producidos por los huracanes. Con frecuencia las ráfagas causan gran parte de los daños. Usando un ejemplo como punto de referencia, un viento de 160 kilómetros por hora produce contra una superficie plana (como una pared) una presión de aproximadamente 202 kilos por LA AMENAZA A FONDO ¡Huracán! 9 Figura 4: Escala Saffir-Simpson de Huracanes, con descripciones de la destrucción esperada en relación a las diferentes condiciones meteorológicas CATEGORÍA 1 - DAÑOS MÍNIMOS: Vientos de 120 a 150 Km./hora (74 a 95 millas/hora). Daños principalmente a arbustos, árboles, follaje y remolques no sujetos al suelo. Algunos daños a letreros/vallas de instalación defectuosa. Es poco probable que haya otras estructuras dañadas. Pueden ocurrir marejadas de 1.20 a 1.50 metros de altura (4 o 5 ft.) por encima del nivel normal del mar. Las carreteras bajas son inundadas, hay daños leves a los muelles, algunas embarcaciones pequeñas expuestas a las fuerzas de la tormenta se pueden desprender de sus amarres. La presión barométrica mas baja será de 28.94 pulgadas de mercurio. CATEGORÍA 2 - DAÑOS MODERADOS: Vientos de 150 a 175 Km./hora (96 a 110 millas/hora). Daños considerables a follaje y arbustos, algunos árboles derribados. Daños cuantiosos a remolques expuestos a las fuerzas del huracán. Daños extensos a letreros/vallas de instalación defectuosa. Se espera que haya algunos daños a componentes del tejado, a ventanas y puertas. Pocos daños estructurales. Puede venir acompañado de marejadas de 1.85 a 2.50 metros de altura (6 a 8 pies). Las carreteras costaneras y vías de evacuación en terrenos bajos posiblemente se inundarán de 2 a 4 horas antes de la llegada del ojo del huracán. Daños apreciables a los muelles. Las embarcaciones no protegidas se desprenderán de sus amarres. Evacuación obligatoria de algunas regiones costaneras. Presión barométrica de 28.50 a 28.91 pulgadas de mercurio. CATEGORÍA 3 - DAÑOS EXTENSOS: Vientos de 175 a 210 Km./hora (111 a 130 millas/hora). El follaje es arranca- do de los árboles, los árboles grandes son derribados. Casi todos los letreros de instalación defectuosa son derribados. Algún daño estructural a edificaciones menores. Daños apreciables a materiales de tejados, algunos daños a ventanas y puertas. Los remolques son destrozados. Puede estar acompañado de marejadas de 2.75 a 3.65 metros de altura (9 a 12 pies). Inundaciones graves a la orilla del mar con perdidas de muchas edificaciones menores; daños a las edificaciones mayores por la fuerza del oleaje y los escombros llevados por el mar. Las vías de evacuación hacia el interior quedan incomunicadas por inundaciones de 3 a 5 horas antes de la llegada del huracán. Los terrenos planos del interior de menos de 1.5 metros de elevación por encima del nivel del mar son inundados hasta 13 Km. de la costa. Evacuación obligatoria de residencias de las calles cercanas a la orilla del mar. Presión barométrica de 27.91 a 28.47 pulgadas de mercurio. CATEGORÍA 4 - DAÑOS EXTREMOS: Vientos de 210 a 250 Km./hora (131 a 155 millas/hora). Los arbustos y árboles son derribados, también son derribados todos los letreros/vallas. Daños extensos al tejado, ventanas y puertas. Fallo total del tejado de muchas residencias pequeñas. Perdida total de los remolques. Posibles marejadas de 4 a 5.50 metros (13 a 18 pies). Los terrenos planos del interior de menos de 3 metros de elevación inundados hasta 10 Km. de la costa. Daños extremos por inundaciones a las plantas bajas de las edificaciones cerca de la orilla, la fuerza del oleaje y los escombros llevados por el mar. Las vías de evacuación bajas son bloqueadas por inundaciones de 3 a 5 horas antes de la llegada del huracán. Erosión profunda de las playas. Posible evacuación masiva, obligatoria de todas las áreas residenciales hasta medio kilómetro de la costa y de todas las residencias de una planta situadas en terrenos bajos hasta 3.5 Km. del mar. Presión barométrica de 27.17 a 27.87 pulgadas de mercurio. CATEGORÍA 5 - DAÑOS CATASTRÓFICOS: Vientos sostenidos a velocidades de mas de 250 Km./hora (155 mil- las/hora). Los arbustos, árboles y letreros/vallas son derribados. Daños extensos al tejado de los edificios, incluyendo el fallo total del tejado de muchas residencias y fabricas. Daño severo y extenso a ventanas y puertas con sus cristales extensamente astillados. Fallo estructural completo de algunos edificios. Edificaciones pequeñas derribadas o llevadas por el viento. Destrozo total de los remolques. Posible marejada de 5.50 metros o mas. Daños extremos a las plantas bajas de todos los edificios en terrenos de elevación de 4.5 metros o menos por encima del nivel del mar a medio kilómetro de la costa. Las vías de evacuación bajas son bloqueadas por aguas crecientes de 3 a 5 horas antes del huracán. Probable evacuación masiva y obligatoria de todas las residencias en terrenos bajos hasta 8 a 16 kilómetros de la costa para prevenir gran numero de muertes. Presión barométrica de menos de 27.17 pulgadas de mercurio. 10 ¡Huracán! LA AMENAZA A FONDO metro cuadrado, pero una ráfaga fuerte de 300 kilómetros por hora producirá una fuerza contra el mismo metro cuadrado de 726 kilos. Los vientos suelen aumentar entre más arriba estén, por eso una estructura alta sufrirá presiones de viento mayores de las que sufre una estructura baja. Los vientos de un huracán duran hasta 24 horas en algunos casos, o quizás más tiempo si se estanca la tormenta. Con el huracán se asocian grandes bajas en la presión barométrica. Por ejemplo, si está herméticamente cerrado un edificio bajo una presión barométrica normal, de 75 cms. y de repente se rebaja la presión barométrica a unos 67.5 cms., la presión producida dentro de la casa llegaría más o menos a 1225 kilos por metro cuadrado, suficiente para que se reviente la edificación. Afortunadamente la mayoría de los edificios dejan que se escape el aire, lo cual permite el equilibrio de presiones fuera y dentro. Sin embargo, debido a la diferencia de presiones solía la gente anteriormente dejar las ventanas abiertas un poco para que se realizara tal equilibrio. Hoy día se ve innecesaria esta medida y además no bien pensada. Gran parte del daño de la tormenta se debe al viento y al agua y las ventanas abiertas les permiten la entrada al interior de los edificios. Otro fenómeno asociado con el huracán es la marejada o el oleaje, que aparte de llevar el agua tierra adentro, empuja los barcos y otros objetos contra los edificios. Tales oleajes también pueden arrastrar la tierra que sostiene los cimientos, o pueden crear nuevas ensenadas. Se comprende mejor la fuerza de la acción de las oleadas al darse cuenta del peso tremendo del agua, un metro cúbico pesará tres cuartos de una tonelada (aproximadamente 680 kilos) y sirve bien conceptualizar tal cantidad de agua pesadísima chocándose con los edificios a una alta velocidad. Para que los edificios soporten tal castigo acuático, el Texas Coastal and Marine Council (Consejo de Asuntos Marinos y Costaneros de Tejas) aconseja que los ediicios que dan al mar sean suficientemente fuertes para aguantar el impacto de mil libras (453 kilos) a una velocidad de 10 pies por segundo de sentido horizontal (3 metros por segundo), chocándose con una superficie de un pie cuadrado (0,3048 metro cuadrado). El diseño de un “refugio seguro” para el público tiene que ser aun más fuerte. Finalmente, asociado con la tormenta es el oleaje, el nivel creciente del mar, que con frecuencia es la causa de mayor daño a los efectos materiales y también es la causa de más muertos (1). Las presiones barométricas tan bajas del centro del huracán hacen que se hinche hacia arriba el nivel del mar y el movimiento hacia la izquierda de los vientos empuja más agua encima de esta columna de agua que sube de la superficie. A medida que se acerca el huracán a la costa y comienza a pasar por aguas de una profundidad menor, los vientos arremolinados del huracán acumulan más agua en su cuadrante noreste. Al llegar el huracán a la tierra misma de la costa, esta concentración de agua (el oleaje o marejada) puede ser de 5 a 7 metros por encima del nivel normal del mar, con olas más altas encima del oleaje a causa de las ráfagas. Esta cantidad enorme de agua llega a la tierra sin que le quede ninguna salida. Las rías suelen estar llenísimas ante la llegada del huracán por las lluvias que ya han caído y por consiguiente se inunda la costa. Logicamente, los huracanes que llegan a la costa a la hora de la marea alta causan el peor daño. Una vez sobre la tierra empieza a decrecer la tormenta, aunque y Hugo y Andrew demostraron una capacidad formidable de causar destrozos aun después de golpear la costa. Es de recordar que entre 13 cms. y 76 cms. de lluvia pueden caer durante Figura 5: Escala Fugita de Tornados Reducción máxima de presión kilos por metro cuadrado Clasificación (psf - libras por pie cuadrado) F0 5 - 34 F1 34 - 131 F2 131 - 317 F3 317 - 609 F4 609 - 1.043 1.043 - 1.638 F5 Velocidades de viento (Km./hora) 64-115 115-179 moderado 180-251 252-330 331-416 severo 417-508 Figura 6 : Incidentes de huracanes formidables documentados por mes, desde 1900 junio 40 julio agosto septiem. octubre 57% de los huracanes que llegan a las costas estadounidenses; 35 incidentes 30 20 ● ● 10 ● ● ● ¡Huracán! LA AMENAZA A FONDO 11 e inmediatamente después del huracán, aumentando las inundaciones y los daños ya de por si extensos. Durante las horas inmediatamente después de su paso hay una alta probabilidad de encontrar las calles inundadas y como resultado una demora en poder iniciar las recuperaciones. Información sobre tornados Como se explicó anteriormente, con frecuencia el tornado es producto del huracán y aquél puede ser igualmente devastador y algunas veces aun más. Tipicamente preceden al huracán y se ubican a la derecha de su centro cuando se está acercando a la tierra. Un tornado es una columna de aire que gira bajo un cumulonimbo cuya base tiene forma de embudo. Pueden ser generados por el huracán y también por una tormenta eléctrica. Su diámetro puede ser de centenares de metros y su huella puede alcanzar casi un kilómetro entero. Aunque en la mayoría de los casos el tornado es visible y se asocia con cielos tenebrosos y hasta verdosos, algunos tornados están oscurecidos por lluvias o nubes bajas a su alrededor. Generalmente producen un estruendo tremendo, como el sonido de un tren de carga. Los tornados considerados débiles duran sólo unos pocos minutos y representan 69% de todos los tornados, pero causan menos del 5% de los muertos asociados con este tipo de tormenta. Los más violentos, que representan sólo 2% de todos los tornados, causan 70% de los muertos asociados y pueden durar más de una hora. A pesar de que el radar Doppler puede detectar los tornados, es importante recordar que la formación de ellos puede ser tan rápida que no se alcanza a anunciar su llegada. Siempre que es inminente la llegada de un huracán, es aconsejable mantenerse vigilante buscando los indicios de un posible tornado. Efectos del huracán sobre los edificios Se explicó previamente la variedad extensa de fuerzas físicas que podría tener que soportar un edificio durante un huracán. Entre aquellas están los vientos extremos, las inundaciones, el arrastre de tierra, el oleaje y la acción dañina de oleadas y escombros llevados por vientos. Además, durante el huracán puede producirse un tornado y después caerá lluvia. Los ingenieros especializados en edificaciones han descubierto varias fallas mecánicas que pueden generar graves problemas y casi todas se originan en un punto débil específico. Tal punto débil puede ser un soporte del umbral de una puerta, o una conexión no capaz de transferir las fuerzas de un elemento a otro dentro de una sola estructura, o unas viguetas de techo mal sujetadas. El próximo capítulo examinará el riesgo de ignorar tales debilidades estructurales y se propondrán unas medidas que se pueden tomar para minimizar el daño potencial que podría sufrir su institución. NOTAS ___________________________________________________________________________________ (1) Desde 1900, cerca de 90% de las muertes debidas a los huracanes fueron personas ahogadas por la marejada. Para comprenderlo mejor, se debe recordar que en 1969 durante el Huracán Camille, una marejada de 7.6 metros por encima del nivel normal del mar, igual a la altura de un edificio de tres pisos, inundó por completo el pueblo de Pass Christian, Mississippi. Murieron 102 personas en la región costanera de Gulfport, Long Beach y Pass Christian. Fueron destrozados los edificios de la sucursal del Banco Nacional del Golfo, que era recientemente construido y la Oficina de Correos de Pass Christian. También se destruyó completamente la Iglesia Episcopal de la Trinidad, de más de un siglo de antigüedad. Las familias de la región confiaron en la seguridad de sus residencias y negocios construidos sobre terrenos elevados, porque habían sobrevivido marejadas en el pasado; durante ese huracán sintieron pánico y una tremenda incredulidad al mirar sus casas destrozadas delante de sus ojos. §§§