Estado del Clima en Cuba 2021. Resumen ampliado

1.1. Circulación atmosférica

Al igual que en años anteriores, la circulación atmosférica en los niveles medios y altos de la troposfera, mostró un movimiento de los patrones sinópticos, más al norte que lo usual. Ello concuerda con el desplazamiento hacia los polos de las fronteras de la zona tropical, lo que repercute en una extensión latitudinal de la celda de Hadley hacia latitudes más altas en el caso del hemisferio norte (Alfaro-Sánchez et al., 2018Alfaro-Sánchez, R., Nguyen, H., Klesse, S., Hudson, A., Belmecheri, S., Köse, N., Diaz, H., Monson, R., Villalba, R., & Trouet, V. (2018). Climatic and volcanic forcing of tropical belt northern boundary over the past 800 years. Nature Geoscience, 11(12), 933-938. https://doi.org/10.1038/s41561-018-0242-1 ). También se mantuvo la manifestación de procesos circulatorios atípicos en varios meses del año, lo que pudiera indicar un desplazamiento de los patrones de circulación de un mes a otro.

En el período poco lluvioso del 2021 las mayores anomalías de la presión a nivel medio del mar estuvieron asociadas a la posición e intensidad del anticiclón subtropical del Atlántico Norte, a las altas presiones continentales migratorias y a los valores de las presiones en la zona de la vaguada frontal. Las altas presiones subtropicales se localizaron más al este-nordeste sobre el Atlántico oriental y con una presión central mayor, en comparación con la norma climatológica para esta época del año. Como consecuencia, la dorsal anticiclónica se extendió al oeste sobre el Atlántico, a lo largo de los 30ºN aproximadamente. Las altas presiones migratorias se ubicaron sobre la península de la Florida, más al sudeste que lo usual. Asimismo, se mostró una vaguada atípica sobre el Atlántico oriental, extendida desde la baja de Islandia. Además, la vaguada frontal estuvo más débil que lo usual (Figura 1).

Sobre Cuba y el noroeste del mar Caribe las presiones a nivel medio del mar estuvieron por encima de sus valores normales debido al desplazamiento al Sur de las altas presiones migratorias. En la troposfera media y alta se evidenció una expansión hacia el norte del cinturón de las altas presiones subtropicales con la presencia de una dorsal poco usual sobre el este de los Estados Unidos, en lugar de la zona de la vaguada polar. Lo anterior estuvo en correspondencia con la existencia de un centro de alto valor de geopotencial localizado sobre el noroeste del Caribe y México. La vaguada que sustenta la baja de Islandia en la troposfera media se apreció muy debilitada por debajo de los 40ºN mientras que apenas se distinguió en el nivel de 200 hPa. Las anomalías de geopotencial fueron positivas sobre todo el Caribe, el Golfo de México y los Estados Unidos, así como sobre Cuba y mares adyacentes. En comparación con el período poco lluvioso del año 2020, durante el 2021 se intensificó la circulación anticiclónica sobre Centroamérica y el Caribe en la troposfera superior. Por otra parte, la vaguada polar mostró una estructura mucho más débil que lo normal.

Durante el periodo lluvioso (mayo a octubre) las mayores anomalías en la presión a nivel medio del mar estuvieron relacionadas con la mayor influencia de las altas presiones subtropicales, principalmente sobre el Atlántico occidental. El anticiclón subtropical del Atlántico Norte se localizó cerca de su posición climatológica, con un valor de presión central superior a lo normal. Sin embargo, su influencia se extendió sobre la porción oriental de los Estados Unidos, pero con anomalías positivas de la presión. En la troposfera media, se manifestó la expansión hacia el norte del cinturón de altas presiones subtropicales con una celda de alto valor de geopotencial extendida sobre México y el Golfo de México. La Vaguada Tropical Troposférica Superior (TUTT) se mostró más distendida que lo usual; sin embargo, en las inmediaciones de las Bahamas y el Caribe, se observó una vaguada con una anomalía de circulación ciclónica en su seno. En general, las alturas del geopotencial se mostraron más elevadas que lo usual sobre Cuba y mares adyacentes.

1.2. El Niño-Oscilación del Sur (ENOS)

Desde septiembre de 2020 hasta marzo de 2021, el área de las anomalías negativas (frías) de la temperatura superficial del mar (TSM) más intensas se extendió desde el Este hacia el centro del océano Pacífico ecuatorial, lo cual caracterizó la ocurrencia del evento La Niña - Oscilación del Sur (AENOS) 2020 - 2021. A partir de abril y hasta julio del 2021 la TSM retornó a sus valores normales sobre la mayor parte del océano Pacífico ecuatori0al. Sin embargo, en agosto se inició un nuevo y ligero sobreenfriamiento, que se intensificó bruscamente a finales de septiembre y durante octubre, hasta alcanzar las condiciones propias de un evento AENOS (Figura 2).

Las anomalías negativas de la temperatura superficial y subsuperficial del mar en el océano Pacífico central y oriental continuaron intensificándose durante noviembre y diciembre, hasta alcanzar valores propios de un evento AENOS moderado. Los indicadores atmosféricos se intensificaron gradualmente, de forma simultánea con el sobreenfriamiento del mar y el reforzamiento de los Alisios en la mayor parte del océano Pacífico ecuatorial. El Índice de Oscilación del Sur se mantuvo con altos valores positivos hasta febrero 2021, para reintensificarse a partir de julio, con valores coherentes con el desarrollo del nuevo evento AENOS. Por su parte, el Índice Multivariado del ENOS reaccionó rápidamente a los cambios que se producían en el océano y en la atmósfera, caracterizando desde septiembre el inicio del desarrollo del actual evento AENOS. Al finalizar diciembre el evento alcanzó lo que pudiera ser su máxima intensidad y se prevé, con una alta probabilidad, que perdure hasta mayo del 2022.

1.3. Frentes Fríos³El conteo final y las clasificaciones de los frentes fríos aquí mostrados son preliminares y pudieran sufrir modificaciones. Para las estadísticas finales consultar los resúmenes de las temporadas invernales 2020-2021 y 2021-2022.

La actividad frontal resultó menos activa que lo normal. Un total de 15 frentes fríos afectaron a Cuba en el año. Según la fuerza de los vientos, tres de ellos se catalogaron como moderados y el resto de los sistemas fueron débiles. Por otro lado, de acuerdo al giro de los vientos, 11 fueron de tipo clásico y cuatro revesinos. El 60 % de las zonas frontales afectaron en el trimestre enero-marzo y el máximo absoluto fue en enero con cuatro frentes fríos. En abril, octubre y diciembre solamente se reportó un sistema.

1.4. El nivel medio del mar en Cuba⁴Al momento de elaboración de este reporte solo se pudo contar con los datos del 2021 de la estación Siboney, localizada en La Habana en los 23^o05.6´ N y 82^o28.2´ W.

La variabilidad estacional del nivel medio del mar relativo (NMM-R) en los meses del año 2021 presentó valores más elevados que el Ciclo Anual Medio (CAM⁵El CAM se calculó a partir de las mediciones del nivel del mar realizadas ininterrumpidamente entre 1966 y el 2005 en esta estación (Hernández & Marzo, 2009) ) (Figura 3). En el mes de octubre ocurrió la máxima desviación del NMM-R con respecto al CAM resultando de 29.82 cm y en enero la mínima desviación anual de 19.42 cm. El valor medio mensual más alto ocurrió en octubre con 43.28 cm.

Lo anteriormente expuesto está en correspondencia con el ascenso del NMM-R a largo plazo en Cuba, según los registros de la estación Siboney (Figura 4). En el 2021 el valor medio anual resultó igual a 29.79 cm, algo menor que el reportado en el año 2020 (Fonseca et al., 2021Fonseca, C., Hernández, D., Alpizar, M., González, I. T., Gil, L., Cutié, V., Martínez, M., Barcia, S., Vazquez, R., Hernández, M., Velázquez, B., Pérez, R., & Valderá, N. (2021). Estado del Clima en Cuba 2020. Resumen ampliado. Revista Cubana de Meteorología, 27(2), 18. http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/561 ). La variabilidad interanual del NMM-R en Siboney permite inferir que ha ocurrido una tendencia general al aumento del nivel medio del mar hasta el 2021, aunque no de forma sostenida, a pesar de la interrupción de las mediciones durante meses o años completos entre 2005 y 2017. Los valores medios anuales hasta el año 2000 apenas sobrepasaron los 15 cm mientras que en los últimos cinco años (2017-2021) todos superaron los 10 cm, notándose un aumento generalizado desde el 2004 hasta el 2021.

La sobreelevación de los valores medios mensuales y el aumento generalizado del nivel medio del mar hasta el 2021 pueden estar dando lugar a mayores presiones sobre los ecosistemas costeros y la población local (Hernández et al., 2014Hernández, M., Martínez, C. A., & Marzo, O. (2014). Consequences of sea level variability and sea level rise for Cuban territory. Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences, 365, 22-27. https://doi.org/10.5194/piahs-365-22-2015 ) y, en consecuencia, al reforzamiento de procesos tales como:

5.1. Indicadores de extremos climáticos

El por ciento de días cálidos (TX90p) fue de los ocho más altos del período 1980-2021 en diez de las doce estaciones de referencia. De tal forma, constituyó el segundo año de mayores por cientos en las estaciones de Cabo de San Antonio y Camagüey (Figura 12). Dentro del año sobresalieron los meses de febrero y septiembre. En febrero dicho indicador resultó el más alto de los últimos 42 años en las estaciones meteorológicas de Cabo de San Antonio (36%), Casablanca (36%), Caibarién (39%) y Las Tunas (39%). En el resto de las estaciones de referencia, excepto en La Fe y Punta de Maisí, estuvo entre los cinco más altos del período de análisis. En septiembre, en Punta del Este fue el más alto de los registros con 81 % y en el mes de diciembre también fue récord en La Fe con 57% de días con estas características.

El por ciento de noches cálidas (TN90p) tuvo un comportamiento similar a TX90p, constituyendo el de más altos por cientos en la estación de Cabo de San Antonio (Figura 13). Los meses con resultados más relevantes fueron febrero, julio y agosto. En febrero, el indicador presentó altos valores en la mayoría de las estaciones de referencia; en Bahía Honda (48%), Jovellanos (43%) y El Yabú (43%) ocuparon la primera posición de la serie 1980-2021. En julio, las estaciones Bahía Honda y La Fe con 45 % y 22 % respectivamente, ocuparon la tercera posición de la serie. En el mes de agosto, en la estación Punta del Este fue el más alto de los registros, el 39% de los días presentaron esta condición. En Camagüey y en Las Tunas ocuparon el segundo lugar con 45% y 53%, respectivamente; mientras en Cabo de San Antonio (39%), Bahía Honda (39%) y Jovellanos (60%) alcanzó la tercera posición de la serie. En El Yabú y en Caibarién los reportes se correspondieron con el lugar siete de la serie analizada.

Los indicadores derivados de la lluvia mostraron resultados significativos en algunos meses para el máximo acumulado de lluvia en un día (Rx1day) y en cinco días consecutivos (Rx5day). En julio, Rx5day fue récord en la estación Las Tunas con 142 mm, y el segundo más alto en Jovellanos, Matanzas. Por otro lado, en Punta del Este y Caibarién resultó el quinto registro más alto con 132.9 mm y 127 mm, respectivamente (Figura 14). En general, esto fue reflejo de la afectación directa al país de la Tormenta Tropical Elsa. El indicador Rx1day resultó récord para el mes de agosto en la estación de Bahía Honda con 157.1 mm y fue el tercero más alto en Punta de Maisí (Figura 15).

En resumen, los indicadores de extremos climáticos más relevantes durante el año fueron los relacionados con la temperatura, aunque algunos indicadores derivados de la lluvia también mostraron resultados de interés.

5.2. Eventos extremos por calor/frío

A pesar del comportamiento de la temperatura durante el año, al evaluar los períodos de días consecutivos con condiciones estresantes por calor en el 2021, solo se produjo un evento extremo por calor⁷En el resumen anual de BVC, se reportan 3 eventos, sin embargo, una vez que los datos fueron revisados y vuelto a calcular se redujo la cantidad de eventos del año. según la variante 2 (Anexo 1). Este evento se registró en el mes de julio entre los días 23 al 25 de julio y tuvo una duración de tres días solamente. Sin embargo, la cobertura espacial no fue significativa, pues solo un 15% de las estaciones del país estuvieron afectadas. Por su parte, en el año ocurrió solo un día frío a nivel nacional, el 4 de febrero, en el cual el 38 % de las estaciones transitó por un período o episodio frío.

5.3. Sequía meteorológica y agrícola

5.3.1. Sequía Meteorológica

El año se caracterizó por la presencia de dos períodos de sequía meteorológica de corto periodo⁸Sequía de Corto Período (SCP): ocurrencia de tres o más meses, siempre consecutivos, con déficits significativos en sus acumulados de las lluvias, considerado este como los valores inferiores al percentil 40 (decil 4). (SCP). El primer evento comenzó al cierre del trimestre diciembre 2020-febrero 2021, y se extendió hasta el trimestre marzo - mayo 2021 y se asoció a los déficits de precipitación ocurridos en los primeros meses del año. Como promedio, el 72 % del territorio nacional estuvo afectado por sequía de moderada a extrema. Las regiones occidental y central del país fueron las más afectadas.

El segundo evento, afectó parte del periodo lluvioso y se extendió desde el trimestre julio - septiembre hasta septiembre-noviembre (Figura 16). Los déficits ocurridos dentro del bimestre julio - agosto, unido a los bajos acumulados de septiembre, uno de los más lluviosos dentro del periodo lluvioso en Cuba, contribuyeron a la ocurrencia de este evento. No obstante, ocupó menor escala espacial y fue de menor severidad. Como promedio, solo el 31 % del territorio nacional estuvo afectado por sequía de moderada a extrema, incidiendo los mismos en la mitad más oriental del país.

En el periodo lluvioso (mayo-octubre 2021), donde se acumula el 74 % de los acumulados de lluvia anual, el 37% de todo el territorio nacional estuvo afectado por sequía meteorológica (Figura 17). Un total de 30 municipios presentaron afectación por sequía de moderada a extrema en más del 25% de sus áreas, de ellos, 13 con más del 50%. Los más críticos, con más del 75% fueron: Nueva Paz en Mayabeque, Majibacoa en Las Tunas y Buey Arriba en Granma.

En resumen, al concluir el año, el 62% de todo el país presentó afectación por sequía meteorológica. De ellos, 15% correspondió a déficits catalogados de severos a extremos, 22% a moderados y 25% a débiles (Figura 10). Las provincias que presentaron más áreas afectadas en la categoría severa-extrema fueron: Artemisa, Mayabeque, Villa Clara, Sancti Spíritus, Ciego de Ávila, Camagüey y Las Tunas. Un total de 87 municipios presentaron afectación por sequía de moderada a extrema en más del 25% de sus áreas, de ellos, 51 con más del 50%. Los más críticos con más del 75% se presentan en la Tabla 2.

5.3.2. Sequía agrícola

El comportamiento del año natural (enero a diciembre de 2021) evidenció solo un 6 % de afectación por sequía agrícola por debajo de la norma histórica, en todo el territorio nacional. Las regiones occidental y oriental presentaron un 7% y la central un 8% de sus áreas menos afectadas con respecto a la norma.

En el análisis de la superficie promedio nacional afectada por sequía agrícola en el año hidrológico noviembre 2020 a octubre 2021 en diferentes escalas temporales (Figura 18), evidenció que el 11 % del territorio nacional presentó afectación por sequía agrícola por debajo de la norma histórica 1981-2010. Las regiones, occidental, central y oriental presentaron un 12%, 11% y 14% de sus áreas menos afectadas por sequía agrícola con respecto a la media del período histórico, respectivamente.

El período poco lluvioso (noviembre 2020 a abril 2021) tuvo un comportamiento anómalo, con un 14% por debajo del promedio histórico. En este período se superó la norma en un 4% de áreas del país afectadas con sequía agrícola en la segunda decena de enero. Las regiones occidentales, central y oriental presentaron un 14%, 11% y 15% de sus áreas más afectadas por sequía agrícola, respectivamente.

En el mismo se presentó un retraso en los procesos de severidad de la sequía agrícola hasta la primera década de enero, ya que en los meses de noviembre y diciembre se registró un incremento de las lluvias que favorecieron la no presencia de sequía agrícola. A partir de la segunda década de enero es que comienzan los procesos de sequía de grado 1, con áreas entre el 33% y 66% de extensión superficial con severidad media o alta. Esta se mantiene en incremento hasta la última década de abril, con sequía de grado 2 en áreas mayores al 66% de extensión superficial con severidad media o alta (Figura 19).

El período lluvioso comenzó con las dos primeras décadas del mes de mayo registrando sequía de grado 2 con áreas mayores al 66% de extensión superficial con severidad media o alta. Posteriormente a partir de la segunda década de junio y hasta octubre predominó la no presencia de sequía agrícola o poca extensión superficial (menor a 33%) de la severidad (Figura 19).

En el Período lluvioso por su parte (mayo a octubre de 2021) mostró un 8% de afectación por sequía agrícola por debajo de la norma histórica, exceptuando el mes de octubre, con un 5% por encima de esta. Sin embargo, en este período, occidente evidencia un 10% mientras que el centro y el oriente presentaron un 12% de sus áreas menos afectadas por sequía agrícola con respecto a la norma histórica (Figura 19).

Otro indicador de importancia es la condición de humedecimiento del suelo (déficits y excesos), influenciado por el volumen de precipitaciones y las reservas de humedad en el suelo. En el año hidrológico hubo un exceso de humedecimiento en el suelo de un 34% a nivel nacional, cabe destacar que el único mes con déficit fue diciembre 2020 con el 20%. En cuanto al año natural las condiciones de humedecimiento en el suelo registraron un 24% de exceso. Lo anteriormente expuesto destaca que el año 2021 puede ser clasificado de húmedo y sus porcentajes anuales nacionales lo ubican en el lugar 54 de la serie histórica de sequía agrícola desde 1961 hasta la actualidad.

En resumen, Cuba y sus tres regiones presentaron un periodo poco lluvioso ligeramente más húmedo que lo histórico, mientras que el periodo lluvioso resultó bastante menos afectado por la sequía agrícola que lo esperado. La saturación de humedad del suelo en todo el país mantenida durante casi más de 40 días a partir de noviembre de 2020 condicionó que los procesos de sequía agrícola que debían iniciar normalmente, se retrasaran. Esta situación pudo provocar afectación en los cultivos ubicados en suelos de mal drenaje.

5.4. Eventos de tiempo severo⁹nformación preliminar sobre la base recopilada en los Resúmenes Meteorológicos Mensuales del año 2021. No se contabilizaron las trombas marinas ni las trombas en la altura. Para más información consultar la Cronología de las Tormentas Locales Severas.

Durante el año se reportaron un total de 118 eventos de tiempo severo caracterizados por la caída de granizo (69), vientos unidireccionales superiores a los 90 km/h (38) y tornados (11). Las Tormentas Locales Severas estuvieron presentes en gran parte del año, excepto en los meses de enero, febrero, noviembre y diciembre. El 70.3 % de los casos ocurrieron entre mayo y agosto, destacándose particularmente los reportes con granizos y vientos lineales fuertes. En nueve ocasiones se reportó la ocurrencia de granizos y vientos lineales fuertes de manera simultánea.

5.5. Ciclones Tropicales¹⁰Un resumen ampliado de todos los organismos formados en el 2021 se expondrá en el resumen de la temporada ciclónica 2021.

La temporada ciclónica del año 2021 tuvo un comportamiento muy activo en cuanto al número de ciclones tropicales formados en la cuenca atlántica, la tercera más activa, precedida por las temporadas de los años 2020 y 2005. Se originaron 20 organismos ciclónicos tropicales (tormentas tropicales y huracanes) y una tormenta subtropical. Se formaron siete huracanes de los cuales cuatro llegaron a ser de gran intensidad (Grace, Ida, Larry y Sam). De esta manera, la actividad mostrada ha sido consecuente con el desarrollo de un evento La Niña-Oscilación del Sur a finales de la temporada ciclónica.

Lo más significativo para Cuba fue la afectación directa de tres organismos ciclónicos: el huracán Ida y las tormentas tropicales Fred y Elsa (Figura 20). Resaltar que la afectación directa de un huracán a Cuba no se producía desde el año 2018. Asimismo, pero de manera indirecta, también influyó la circulación más externa del huracán Grace en su tránsito por el mar Caribe.

La incidencia del huracán Ida sobre el archipiélago cubano se produjo mayormente durante los días 27 y 28 de agosto cuando el organismo se desplazó al noroeste, cruzando sobre la región occidental del archipiélago cubano. Tocó tierra por las inmediaciones de Punta del Este, en el municipio especial Isla de la Juventud, como huracán Categoría 1¹¹Según escala Saffir-Simpson en horas de la tarde del día 27. En la noche, llegó al municipio de los Palacios, en la provincia de Pinar del Río. A su paso, ocasionó lluvias fuertes e intensas que llegaron a superar los 200 mm y vientos huracanados, aunque en una franja muy estrecha de dichas provincias. Sin embargo, sí predominó la influencia de los vientos con fuerza de tormenta tropical en gran parte de ambos territorios. Ocurrieron marejadas con inundaciones costeras moderadas en la costa sur de Artemisa. Todo esto trajo como consecuencia afectaciones en la cubierta de viviendas, entidades estatales, casas de tabaco, granjas avícolas, etc. Las mayores afectaciones en la agricultura se concentraron en el encamado del arroz y en los cultivos de plátano, maíz y yuca; además, se ahogaron miles de aves¹²Tomado de http://www.presidencia.gob.cu/es/noticias/ida-no-dejo-grandes-danos-en-el-occidente-de-cuba/

La influencia de la tormenta tropical Elsa ocurrió mayormente por el viento y las precipitaciones. Este organismo llegó a la Ciénaga de Zapata durante el día 5, cruzando por el extremo suroeste de la provincia de Matanzas. Sus principales bandas de lluvia quedaron sobre la mayor parte de esta provincia, de tal manera que el 70 % de las precipitaciones de julio en Matanzas, estuvieron asociadas a este organismo ciclónico tropical. Lluvias fuertes e intensas asociadas a las bandas exteriores de Elsa se reportaron también en Villa Clara, Cienfuegos, Sancti Spíritus y Pinar del Río; en esta última, durante su avance al norte sobre la porción este del golfo de México. El día 5 se reportaron 376.6 milímetros en 24 horas en el Acueducto Pedro Betancourt, Matanzas, seguido de 338.0 milímetros en Unión de Reyes en la misma provincia. Los vientos asociados, aunque poco persistentes, alcanzaron valores sostenidos entre los 60 y 80 km/h, con rachas superiores en algunas localidades. Se reportaron daños en el sector agrícola y en la vivienda, así como en el tendido eléctrico.

La tormenta tropical Fred transitó por los mares al norte de la región oriental de Cuba durante el día 12, pero muy próximo a la costa norte de esta región. El 13 tocó tierra cubana por las inmediaciones de Cayo Romano, al norte de Camagüey, y luego por Punta Alegre, en el noroeste de Ciego de Ávila. Fred continuó rumbo al oeste-noroeste, transitando sobre las provincias de Sancti Spíritus, Villa Clara, Matanzas y Mayabeque. La continua interacción con tierra firme y la fuerte cizalladura vertical del viento causaron que Fred se debilitara a una onda tropical en horas de la mañana del día 14 de agosto, justo cuando se localizaba a 80 kilómetros al oeste de la Habana, sobre la provincia de Artemisa. Fred no ocasionó cuantiosos daños, salvo el asociado a las lluvias que resultaron intensas en algunas localidades. Las precipitaciones más significativas se reportaron el día 14, asociadas a las bandas externas del sistema que estaban sobre el mar del Caribe y que, con el flujo del Sur se adentraron sobre tierra firme.