Caracterización de los reportes de tormentas locales severas en Cuba entre 1980-2020

Distribución anual, mensual y territorial de los reportes de TLS en Cuba en el período 1980-2020.

La distribución anual de los reportes de TLS en Cuba durante el periodo 1980 -2020 refleja gran variabilidad en la ocurrencia de estos fenómenos severos en el país, teniendo un promedio anual de 141 reportes. En la figura 1 se logra determinar dos periodos de máxima frecuencia, siendo los años de mayor incidencia de eventos severos 1986, con 269 reportes, seguido del 2011 con 240 reportes. A partir de este año se evidencia un incremento de eventos severos en el territorio nacional, lo que puede estar influenciado directamente al aumento de las tormentas eléctricas en el país en los últimos años (Alvarez et al., 2012Alvarez, L., Borrajero, I., Alvarez, R., Aenlle, L., Rivero, I. R., Iraola, C., Rojas, Y., & Hernández, H. (2012). Estudio de la marcha interanual de la frecuencia de ocurrencia de observaciones con tormenta para el territorio cubano. Revista de Climatología, 12. http://webs.ono.com/reclim/reclim12a.pdf ). Sin embargo, no se puede descartar que este aumento se relacione al propio desarrollo tecnológico y social del hombre, así como a su expansión hacia zonas deshabitadas, lo que conlleva a que ahora estos fenómenos se aprecien con mayor regularidad, aumentando la vulnerabilidad y la probabilidad de ser afectado por una TLS un lugar determinado. Dentro de este aumento de reportes en los últimos años, el 2017 presentó una disminución muy marcada, con un total de 96 reportes, lo que podría estar relacionado con algún cambio significativo en los factores atmosféricos.

Las TLS pueden ocurrir en cualquier época del año, aunque los datos analizados reflejan que el periodo de mayor incidencia en el país corresponde al periodo lluvioso (mayo-octubre), específicamente entre los meses de mayo y julio, donde se reportan el 57.1 % de casos, resultado que coincide con investigaciones anteriores como las de Alfonso (1994)Alfonso, A. P. (1994). Climatología de las tormentas locales severas de Cuba: Cronología. Editorial Academia. y Aguilar et al., (2005)Aguilar, G., Carnesoltas, M., Fernández, C., & Naranjo, L. (2005). Climatología de las Tormentas Locales Severas en Cuba en el período 1987-2002. Resultados de la modelación de un caso de estudio. Revista Cubana de Meteorología, 12(1), 3-3.. Esto tiene mucho que ver con la inestabilidad vespertina típica de esta época del año, donde la interacción de factores en la mesoescala, destacándose la interacción de los frentes de brisas de mar con los Rollos Convectivos Horizontales (HCR por sus siglas en inglés), desempeña un papel fundamental como agente desencadenante en la formación de la nubosidad convectiva (Carnesoltas, Mario, 2002Carnesoltas, Mario. (2002). La circulación local de brisa de mar y tierra. Conceptos fundamentales. Revista Cubana de Meteorología, 9(1).; Varela, 2017Varela, A. (2017). Formación de tornados no asociados a superceldas en la región occidental de Cuba [Tesis de Maestría]. Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas, Universidad de La Habana.).

El mes de mayor cantidad de reportes corresponde a julio, con un total de 1 157 reportes, como se refleja en la figura 2. Este resultado difiere de lo encontrado por Aguilar et, al. (2005)Aguilar, G., Carnesoltas, M., Fernández, C., & Naranjo, L. (2005). Climatología de las Tormentas Locales Severas en Cuba en el período 1987-2002. Resultados de la modelación de un caso de estudio. Revista Cubana de Meteorología, 12(1), 3-3. quienes en el periodo 1987 - 2002 encontraron como mes de mayor número de reportes mayo, mientras Alfonso (1994)Alfonso, A. P. (1994). Climatología de las tormentas locales severas de Cuba: Cronología. Editorial Academia. expone que el mes de mayor incidencia fue junio, en el periodo comprendido entre 1981 y 1986. Esta diferencia puede estar relacionada a los cortos periodos utilizados en estas investigaciones. La menor cantidad de reportes se encuentra en el período poco lluvioso (noviembre - abril), cuando las TLS están vinculadas, principalmente, a sistemas de escala sinóptica como pueden ser frentes fríos y hondonadas prefrontales, siendo los meses de enero y diciembre los de menor incidencia con 48 y 37 casos, respectivamente. En este periodo es de señalar el mes de abril como el de mayor incidencia de reportes con 552 casos, esto tiene mucho que ver con que este es un mes de transición entre el periodo lluvioso y el poco lluvioso, por lo que las condiciones en la mesoescala comienzan a resultar importantes en la formación de actividad convectiva en las tardes.

Los 5 798 reportes de Tormentas Locales Severas se distribuyeron en todas las provincias del país, con gran dispersión en su ocurrencia, como se observa en la figura 3. El municipio especial Isla de Juventud es el que menor número de reportes presenta (89 reportes), mientras que Matanzas cuenta con el mayor número (1007 reportes), seguido de Camagüey (783 reportes). Este desigual comportamiento de las TLS en cierta medida está relacionado con las características geográficas y orográficas de cada localidad; pues existen regiones del archipiélago cubano donde al conjugarse las características físico- geográfica con las condiciones en la mesoescala y bajo determinadas condiciones a escala sinóptica, crean ambientes favorables para la formación de fuerte actividad convectiva capaz de generar severidad. Aunque también está muy vinculado con la eficiencia en la detección y reportes de estos eventos severos en cada provincia. Ejemplo de esto es la provincia de Matanzas, donde el 76.5 % de los reportes de severidad de esta provincia se concentran entre los años 1980 y 1996, periodo donde se realizó un importante trabajo de monitoreo y recopilación de información de las TLS por parte del investigador Arnaldo Alfonso. Después de 1996 disminuye considerablemente los reportes de severidad en esta provincia, después de la muerte del respetado meteorólogo.

La problemática en la detección y reporte de los fenómenos severos en el país es una realidad indudable, lo que tiene mucho que ver con que estos eventos tienen una pequeña extensión territorial, por lo que parte de los eventos ocurren sin afectar áreas habitadas o de interés socioeconómico; limitación que también está presente en la recopilación de reportes de TLS a nivel mundial. Por todo esto se infiere que los reportes de cada provincia es sólo una pequeña porción de las TLS que realmente ocurren, por tanto, su impacto sobre la sociedad es mucho mayor que el que se refleja en las actuales estadísticas, coincidiendo con lo planteado por Aguilar et al., (2005)Aguilar, G., Carnesoltas, M., Fernández, C., & Naranjo, L. (2005). Climatología de las Tormentas Locales Severas en Cuba en el período 1987-2002. Resultados de la modelación de un caso de estudio. Revista Cubana de Meteorología, 12(1), 3-3.

Al analizar los reportes de TLS para las tres regiones del país (Occidente, Centro y Oriente) se observa que en el occidente existe la mayor cantidad de los mismos (figura 4), siempre sobresaliendo la provincia de Matanzas. Esto está muy relacionado a que en esta parte de Cuba es donde existen las áreas de máxima ocurrencia de tormentas eléctricas en el país, concentradas principalmente, hacia el norte de la provincia Pinar del Río y el interior de La Habana, Artemisa, Mayabeque y el oeste de Matanzas según lo planteado por (Álvarez & Borrajero, 2018Álvarez, L., & Borrajero, I. (2018). Distribución espacial de fenómenos meteorológicos en Cuba clasificados a partir del tiempo presente I. Revista Cubana de Meteorología, 24(1), 95-110. http://rcm.i nsmet.cu/index.php /rcm/article/view/262/302.). De forma general, se aprecia un aumento de los reportes de TLS a medida que se avanza de oriente hacia el occidente del territorio cubano, resultado que coincide con lo señalado por Lecha et al., (1994)Lecha, L. B., Lapinel, B., & Paz, L. R. (1994). El Clima de Cuba. Academia..

Análisis de las combinaciones de eventos severos en Cuba

De los 5 798 reportes de TLS recopilados, en ellos estuvieron presentes 6875 fenómenos severos. Esto se debe a que en 4 744 reportes se presentó solo un evento severo, pero en 1 031 reportes estuvieron presentes dos fenómenos severos en la misma localidad, mientras que en 23 de los reportes se encontraron tres eventos severos (figura 5). El anterior resultado evidencia que, pese a que cada uno de estos fenómenos requieren de determinadas y específicas condiciones para su formación y desarrollo, es posible que se combinen los elementos necesarios para la formación en la misma tormenta de más de un evento severo, lo que demuestra la complejidad de todo el proceso de formación de las TLS.

Los fenómenos que con mayor frecuencia aparecen juntos son los granizos y las aeroavalanchas, encontrándose presentes en 911 casos. Esto puede estar relacionado a que en estos dos eventos las condiciones presentes en los niveles medios de la atmósfera influyen sustancialmente en su origen, sobre todo la presencia de una capa seca, así como que dependen de la intensidad y dimensiones de las corrientes verticales dentro de la nube de tormenta.

Por otro lado, en 107 reportes el fenómeno granizo aparece junto al evento tornado (9 de ellos como trombas en la altura), mientras en dos reportes junto a trombas marinas. En el primer caso mencionado puede existir duda de si ambos fenómenos severos ocurrieran en la misma localidad (lo que sí es obvio con los granizos y las trombas marinas) pues podría suceder que el evento tornado o tromba en la altura fuera observado a cierta distancia de donde ocurrió el granizo, como fue aclarado en uno de los reportes. La incertidumbre existe pues es claro que el origen de los granizos y de los tornados o trombas en la altura es muy diferentes; el tornado en Cuba se forma por debajo o muy próximo a la base de la nube, como resultado de la interacción de los HCR o frentes de rachas con el frente de brisa de mar en tormentas que pueden tener poco desarrollo vertical (Varela, 2017Varela, A. (2017). Formación de tornados no asociados a superceldas en la región occidental de Cuba [Tesis de Maestría]. Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas, Universidad de La Habana.). Por su parte, los granizos se forman dentro de la tormenta, donde juega un papel predominante la microestructura de la tormenta, así como condiciones favorables en niveles medios de la troposfera, como la posición de la isoterma de 0ºC. En el caso de las aeroavalanchas, estas aparecen en 10 casos junto al evento tornado (uno como tromba en la altura), mientras que a tromba marina fue reportado en un caso.

Otro de los resultados encontrados en este apartado fue que en 23 casos se reportaron tres eventos severos en conjunto, específicamente en 16 reportes se reportaron la presencia de granizos y aeroavalanchas junto a tornados, mientras que en 7 casos granizos, aeroavalanchas y trombas en la altura. Aquí vuelve a estar presente la interrogante de si el evento tornado o tromba en la altura, según el caso, ocurrió en el mismo sitio de los granizos. No obstante, no pasa irrelevante la presencia de tres eventos severos a pocos kilómetros entre sí, sobre todo por el monto de energía que debe estar presente en esa área geográfica para que se pueda originar esa cantidad de fenómenos severos.

Individualmente, el granizo es el evento severo con mayor presencia en Cuba como se muestra en la figura 6, siendo reportado en 3 375 veces, seguido de las aeroavalanchas con 2 382 reportes y los tornados con 777 casos, encontrándose 206 reportes donde aparecen trombas en la altura. El fenómeno con menos reportes en el país son las trombas marinas, solo reportado en 135 casos, un número bastante bajo para un evento bastante común en los mares tropicales, además que Cuba se encuentra en una zona de alta frecuencia de trombas marinas, pues presenta en sus costas y mares adyacentes condiciones favorables para su formación, como la presencia de grandes bahías y temperaturas altas tanto del aire como del mar (Golden, J.H., 1973Golden, J.H. (1973). Some statistical aspects of waterspout formation. Weatherwise, 26(3), 108-117.; Peterson, 1978Peterson, R. E. (1978). Waterspout statistics for Nassau, Bahamas. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 17(4), 444-448.). Este bajo número de reportes al parecer está relacionado a las pocas áreas costeras habitadas en el país, por lo que el evento puede ocurrir y no ser reportado.

Distribución anual y mensual de los granizos en Cuba

De todas las manifestaciones de TLS reportadas en Cuba los granizos son los que tienen mayor representatividad en el territorio nacional, con un promedio de 82 reportes por año. En el periodo analizado, los años 2015 (186 reportes) y 1986 (182 reportes) son los que presentaron mayor incidencia de estos eventos, como se representa en la figura 7.

En el análisis de su distribución mensual los mayores reportes se concentran en el periodo activo, encontrándose un máximo en el mes de mayo (716 reportes), seguido de julio (710 reportes) como se muestra en la figura 8. En el periodo poco activo sobresale un máximo en el mes de abril (378) y el valor mínimo en diciembre con solo 10 reportes.

Distribución anual y mensual de las Aeroavalanchas en Cuba

En los años analizados se reportaron en 2 382 casos el evento severo aeroavalancha, ocupando el segundo lugar en ocurrencia en el territorio nacional, con un promedio anual de 58 reportes. La mayor concentración de este fenómeno severo se presentó en el año 1992, con 100 reportes, seguido de 1986 y 2011, con 90 reportes cada uno (figura 9). La distribución mensual refleja que el mes de máxima incidencia de este evento severo corresponde a julio con 457 reportes (figura 10). En el periodo poco lluvioso el mínimo de reportes de aeroavalanchas se encuentra en el mes de enero (13 reportes) y el máximo en el mes de abril (201 reportes).

Distribución anual y mensual de los tornados en Cuba

Del total de reportes recopilados, 777 correspondían a tornados, resaltando en su distribución anual los años 1982, 1983 y 1985, como los de mayor incidencia, estando por encima de los 50 reportes como muestra la figura 11. Es relevante señalar que la mayor concentración de reportes de tornados se encuentra entre los años 1980 -1989, representando el 51,4 % de toda la muestra. Este resultado al parecer está muy relacionado a la falta de conocimiento que existía en esta época de las aeroavalanchas y lo fácil de confundir con los tornados, pues muchas veces dejan estelas de daños muy similares, por lo que es muy difícil diferenciarlos (Fujita, 1978Fujita, T. T. (1978). Manual of downburst identification for project NIMROD (Satellite and Mesometeorology Research Paper NTIS PB-286048; p. 104). Dept. of Geophysical Sciences, University of Chicago.).

Este fenómeno severo está presente en todos los meses del año, con un promedio anual de 19 tornados. Su ocurrencia es fundamentalmente durante el período activo (mayo-octubre) con un máximo definido en el mes de junio (163 reportes) como se observa en la figura 12. Este resultado coincide con lo encontrado por Alfonso (1994)Alfonso, A. P. (1994). Climatología de las tormentas locales severas de Cuba: Cronología. Editorial Academia. para su periodo de estudio; mientras que para el periodo poco activo (noviembre-abril) presenta su máximo en el mes de abril (75) y un mínimo en el mes de diciembre (1).

Por su parte, las trombas en alturas tuvieron un total de 206 reportes en el periodo analizado, con un promedio anual de 5 casos. En estos 41 años analizados, el fenómeno no fue reportado en todos ellos, aunque se destacan dos periodos de máxima frecuencia, uno entre 1980 y 1986 y el otro entre el 2011 hasta el 2020 (figura 13). En cuanto a su distribución mensual los mayores reportes coinciden con el periodo activo (mayo a octubre) destacándose el mes de julio como el de mayor cantidad de reportes con 44 casos (figura 14). En el periodo poco activo el mes de diciembre (1 reporte) es el de menor incidencia, mientras que el mes de abril resalta mayores reportes presenta en este periodo.

Distribución anual y mensual de las trombas marinas en Cuba

Aunque las trombas marinas es el fenómeno severo menos reportado en Cuba, se destaca su presencia durante casi todos los años analizados, para un total de 135 reportes (figura 15), con un promedio anual de 3. En cuanto a su distribución mensual coinciden los meses de mayor actividad en el periodo activo, destacándose el mes de julio y junio con 29 y 24 casos, respectivamente, mientras que para el periodo poco activo se resalta un máximo en el mes de marzo con mínimos en los meses de diciembre y enero, como se observa en la figura 16.