Revelan el papel clave del polvo del Sahara en las precipitaciones de los huracanes en el Atlántico

Un estudio reciente introduce un factor clave para entender las lluvias que generan los huracanes en la cuenca del Atlántico: las densas columnas de polvo sahariano, que cada año se trasladan desde África hacia el este, impulsadas por los vientos alisios.

En el hemisferio norte, el polvo del Sahara es el tipo de aerosol predominante durante el verano y principios del otoño sobre el Atlántico tropical, y puede influir de múltiples maneras en las condiciones meteorológicas de las zonas por donde se desplaza. Sin embargo, en cuanto a la relación con los huracanes aún hay varias preguntas que la ciencia intenta responder.

Estudios anteriores habían sugerido que el polvo puede inhibir la formación de huracanes, debido a que altera los flujos radiativos, obstaculizando la llegada del calor del Sol a la superficie del mar.

Pero este nuevo trabajo sugiere que existen “efectos competitivos”, según la profundidad óptica del polvo, una medida que refiere a la cantidad de luz solar que se filtra a través de él. Según los autores, hay un rango dentro del cual el polvo favorece mayores precipitaciones durante un huracán.

"El factor principal que controla las precipitaciones de los huracanes no es, como se pensaba tradicionalmente, la temperatura de la superficie del mar o la humedad en la atmósfera, sino el polvo del Sahara", Yuan Wang, autor del trabajo y profesor adjunto de ciencias del sistema terrestre en la Escuela de Sostenibilidad Doerr de Stanford.

Observaciones y aprendizaje automático para un mejor entendimiento

Según el estudio, el polvo puede favorecer un aumento en las precipitaciones debido a que cada partícula contribuye a que las nubes se organicen mejor en el centro del huracán, lo que conduce a precipitaciones más intensas.

Para llegar a estas conclusiones los investigadores utilizaron datos meteorológicos de 19 años y observaciones satelitales. Desarrollaron, además, un modelo de aprendizaje automático XGBoost que puede anticipar las precipitaciones asociadas a un huracán, para luego extraer la física y la matemática detrás del fenómeno.

El análisis mostró que la profundidad óptica del polvo es un predictor fundamental de la lluvia. Los investigadores identificaron una relación en la que, si la profundidad óptica del polvo se ubica entre 0,03 y 0,06 DOD (Dust Optical Depth), la lluvia aumenta. Más allá de ese número, la lluvia disminuye.

Es decir que en más altas concentraciones, efectivamente el polvo pasa de impulsar a suprimir la lluvia. "Cuando la carga de polvo es baja, el efecto de mejora microfísica es más pronunciado. Si la carga de polvo es alta, puede proteger de manera más eficiente la superficie del océano de la luz solar, y lo que llamamos el efecto de supresión radiativa será dominante", dijo Wang.

“El modelo también descubre una relación no lineal y en forma de bumerán entre el polvo sahariano y las precipitaciones ciclónicas tropicales (TCR), con un pico de TCR en 0,06 DOD y una disminución pronunciada a partir de entonces”, sostiene el trabajo, que se publicó en Science Advances.

Los investigadores destacaron la eficacia del aprendizaje automático para predecir las precipitaciones ciclónicas tropicales y comprender sus factores impulsores y mecanismos físicos.

"En lo que respecta a las predicciones meteorológicas convencionales, especialmente las predicciones de huracanes, no creo que el polvo haya recibido suficiente atención hasta este momento", dijo Wang

Referencias de la noticia:

Laiyin Zhu et al. Leading role of Saharan dust on tropical cyclone rainfall in the Atlantic Basin. Sci. Adv.10, eadn6106 (2024).