Introducción
⌅De
los fenómenos meteorológicos que afectan Cuba, los ciclones tropicales
continúan siendo los que adquieren una mayor atención al ser los
responsables de las mayores pérdidas socio-económicas. Históricamente,
los cubanos han mostrado gran preocupación e interés por la formación de
ciclones tropicales en el mar Caribe, principalmente en el mes de
octubre, periodo en el cual existe una mayor probabilidad de
ciclogénesis en esa cuenca. Diferentes estudios nacionales y foráneos
han analizado el comportamiento de los ciclones tropicales para el
Atlántico Norte. Entre ellos se destacan los realizados por Ballester et. al. (1995Ballester,
M.; González, C. & Pérez, R. 1995. Variabilidad de la ciclogénesis
tropical en el Atlántico Norte. Informe Final del Proyecto “Variabilidad
de la actividad ciclónica en la región del Atlántico Norte y su
pronóstico”. La Habana, Cuba: Instituto de Meteorología, 88 p.
, 2004Ballester,
M.; González, C. & Pérez, R. 2004. Actividad ciclónica en las áreas
del Océano Atlántico, golfo de México, mar Caribe y Cuba durante el
periodo 1886-2002. Informe Científico del Proyecto “Pronóstico de la
actividad ciclónica en la región del Atlántico Norte, con énfasis en el
Caribe y Cuba”. La Habana, Cuba: Instituto de Meteorología, 31 p.
, 2005Ballester,
M.; Pérez, R. & González, C. 2005. Los huracanes del Caribe y Cuba.
XI Congreso Latinoamericano e Ibérico de Meteorología y XV Congreso
Mexicano de Meteorología. Memorias. Cancún Quintana Roo, México.
, 2009)Ballester,
M.; González, C. & Pérez, R. 2009. Actividad ciclónica en las áreas
del océano Atlántico, golfo de México, mar Caribe y Cuba durante el
periodo 1886-2008. Informe de Resultado del Proyecto “Variabilidad de la
actividad ciclónica en la región del Atlántico Norte y su pronóstico”.
La Habana, Cuba: Instituto de Meteorología, 35 p.
y Limia et. al. (2000)Limia,
M.; Vega, R.; Pérez, R. & Durán, J. 2000. Climatología de los
ciclones tropicales que han afectado a Cuba (1799-1998). Informe de
Resultado No. 4 del Proyecto 01301094. La Habana, Cuba: Instituto de
Meteorología, 36 p.
.
Las investigaciones antes
mencionadas analizaron el comportamiento de las tormentas tropicales y
huracanes originadas en el área oceánica del Atlántico, golfo de México,
mar Caribe y Cuba a partir del año 1886 hasta comienzos de la primera
década de los años 2000. Otro estudio similar fue el realizado por Valderá et. al. (2021)Valderá,
N.; González, C. & Pérez, R. 2021. Variabilidad de la actividad
ciclónica tropical en el océano Atlántico, golfo de México, mar Caribe y
Cuba. Revista Cubana de Meteorología, 27 (4): 1-8.
,
el cual extendió la serie de ciclones tropicales del Atlántico desde
1851 al 2020. No obstante, no profundizaron en detalle las variaciones y
tendencias de los organismos ciclónicos tropicales sobre el mar Caribe,
dejando espacio para investigaciones más detalladas en esta área en
particular.
En este sentido, resulta necesario destacar los aportes de los trabajos de Ballester et al. (2004)Ballester,
M.; González, C. & Pérez, R. 2004. Actividad ciclónica en las áreas
del Océano Atlántico, golfo de México, mar Caribe y Cuba durante el
periodo 1886-2002. Informe Científico del Proyecto “Pronóstico de la
actividad ciclónica en la región del Atlántico Norte, con énfasis en el
Caribe y Cuba”. La Habana, Cuba: Instituto de Meteorología, 31 p.
y Palacios & Ballester (2009)Palacios,
J. & Ballester, M. 2009. Variabilidad en la frecuencia de los
huracanes del Caribe en octubre durante el periodo 1951-2005. Revista
Cubana de Meteorología, 15 (1): 73-81. La Habana, Cuba.
, los cuales se centraron en el análisis de la actividad de huracanes sobre el mar Caribe. Ballester et al. (2004)Ballester,
M.; González, C. & Pérez, R. 2004. Actividad ciclónica en las áreas
del Océano Atlántico, golfo de México, mar Caribe y Cuba durante el
periodo 1886-2002. Informe Científico del Proyecto “Pronóstico de la
actividad ciclónica en la región del Atlántico Norte, con énfasis en el
Caribe y Cuba”. La Habana, Cuba: Instituto de Meteorología, 31 p.
determinaron que la actividad de los huracanes que se originan en el
Caribe y que alcanzan esa categoría en esa área también experimenta
oscilaciones multidecenales. Se observó una tendencia significativa al
decrecimiento hacia los años 80, recuperándose posteriormente desde los
años 90. Por su parte, Palacios & Ballester (2009)Palacios,
J. & Ballester, M. 2009. Variabilidad en la frecuencia de los
huracanes del Caribe en octubre durante el periodo 1951-2005. Revista
Cubana de Meteorología, 15 (1): 73-81. La Habana, Cuba.
analizaron el comportamiento de los huracanes originados e
intensificados en el Caribe en octubre durante el periodo 1951−2005,
evidenciando un incremento en la temperatura superficial del mar Caribe
desde 1970 con un cambio significativo hacia 1996. El presente trabajo
analiza las variaciones y tendencias de la ciclogénesis tropical sobre
el mar Caribe entre los años 1851 y 2022.
Materiales y Métodos
⌅En
el análisis del comportamiento de la actividad ciclónica tropical sobre
el mar Caribe, fue considerado el periodo comprendido entre los años
1851 y 2022, examinándose un total de 272 temporadas ciclónicas. Para
ello se utilizó la información proveniente del reanálisis del HURDAT2
1
Disponible en http://www.aoml.noaa.gov/hrd/hurdat/
(Landsea et. al., 2015Landsea, C.; Franklin, J. & Beven, J. 2015. The revised Atlantic hurricane database (HURDAT2). National Hurricane Center.
).
Para el procesamiento estadístico se realizó un análisis descriptivo
tras la clasificación de los ciclones tropicales según la zona de
formación.
Las tendencias y el punto de cambio se determinaron
mediante los tests de Kendall-Man, el de Wald-Wolfowitz, la F de Fisher y
la prueba no paramétrica de Pettitt (Sneyers, 1990Sneyers,
R. 1990. Technical Note No 143 On the statistical analysis of series of
observations. WMO No415, Geneva, Switzerland: World Meteorological
Organization, 192 p. ISBN: 978-92-63-10415-1.
). Se
prefijó un nivel de significación de un 5% para la comprobación de las
hipótesis y se utilizó el lenguaje de programación Python a través del
entorno de desarrollo integrado Spyder en su versión 5.4.4. Aclarar que
en este punto en particular se utilizó el periodo 1951−2022 en lugar del
periodo 1851−2022. Esta decisión se fundamentó en la influencia de la
evolución tecnológica en la detección de los ciclones tropicales,
fundamentalmente a partir de 1951 y con una mayor confiabilidad después
de 1970 tras la incorporación de los satélites meteorológicos (Chang & Guo, 2007Chang,
E.K.M. & Guo, Y. 2007. Is the number of North Atlantic tropical
cyclones significantly underestimated prior to the availability of
satellite observations? Geophysical Research Letters, 34 (14): 1-5. DOI: 10.1029/2007GL030169.
; Vecchi & Knutson, 2008Vecchi,
G.A. & Knutson, T.R. 2008. On estimates of historical North
Atlantic tropical cyclone activity. Journal of Climate, 21 (14):
3580-3600. DOI: 10.1175/2008JCLI2178.1.
; Kossin et. al., 2013Kossin,
P.; Olander, T.L. & Knapp, K.R. 2013. Trend Analysis with a New
Global Record of Tropical Cyclone Intensity. Journal of Climate, 26
(24): 9960-9976. DOI: 10.1175/JCLI-D-13-00262.1.
; Bhatia et. al., 2019Bhatia,
K.T.; Vechi, G.A.; Knutson, T.R.; Murakami, H.; Kossin, J.; Dixon, K.W.
& Whitlock, C.E., 2019. Recent increases in tropical cyclone
intensification rates. Nature Communications, 10 (1): 635. DOI: 10.1038/s41467-019-08471-z.
).
Resultados y Discusión
⌅Tormentas tropicales y huracanes
⌅La frecuencia media de los ciclones tropicales (tormentas tropicales más huracanes) sobre el mar Caribe en el periodo 1851−2022 es de 1.8, con una desviación típica de ±1.57. En la tabla 1 se presentan algunos estadígrafos relativos a la formación mensual de ciclones tropicales en el mar Caribe.
| EXT | JUN | JUL | AGO | SEP | OCT | NOV | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Frec | 10 | 25 | 15 | 57 | 57 | 113 | 32 |
| X | 0.06 | 0.15 | 0.09 | 0.33 | 0.33 | 0.66 | 0.19 |
| DS | 0.23 | 0.37 | 0.28 | 0.57 | 0.55 | 0.81 | 0.40 |
| Máx | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 2 |
Algunas características estadísticas de los ciclones tropicales originados en el mar Caribe:
- Se desarrollaron 309 ciclones tropicales y 196 huracanes, 79 de los cuales llegaron a ser de gran intensidad.
- La máxima frecuencia de formación suele ocurrir en el mes de octubre mientras que el mes menos activo es julio.
- En el trimestre agosto-octubre se concentró la mayor cantidad de ciclones tropicales con un 73.5 %.
- De los diez ciclones tropicales extemporáneos, ocho se desarrollaron en el mes de mayo y dos en diciembre. En todos los casos, solamente se desarrolló un ciclón tropical extemporáneo.
- El máximo absoluto en la ciclogénesis tropical sobre el mar Caribe ocurrió en el año 1933 mientras que la mayor cantidad de formaciones en un mes ocurrió en octubre con cuatro ciclones tropicales.
- El máximo de formación de ciclones tropicales queda distribuido de la siguiente manera: junio (1886), julio (un ciclón tropical en 15 temporadas), agosto (2 ciclones en 9 temporadas), septiembre (2010), octubre (2020) y noviembre (1931).
La figura 1 muestra las frecuencias anuales de la ciclogénesis tropical sobre el mar Caribe. Entre 1851 y 1890, la actividad ciclónica presentó una baja actividad, indicando pocos eventos de formación de ciclones en ese periodo. A partir de 1891 es que la ciclogénesis en el Caribe logra estar por encima de lo usual, actividad que se extiende hasta el año 1950, aunque entre 1911 y 1930 ocurre un descenso a valores muy cercanos a lo normal. Otro ciclo de baja actividad se manifestó desde el año 1951 hasta 1990. En contraste, los años de 1991 al 2022 se caracterizaron por presentar una actividad significativamente mayor, principalmente en la primera década del siglo XXI, donde se formaron 32 ciclones tropicales.
Huracanes y huracanes de gran intensidad
⌅Los huracanes originados a partir de ciclones tropicales formados sobre el mar Caribe entre los años 1851 y 2022 tienen una frecuencia media de 1.14. La desviación típica es ±1.16. Algunas características estadísticas de los huracanes y huracanes de gran intensidad se pueden observar en la tabla 2. De ella se derivan las siguientes características:
- Por cada cinco huracanes que se forman, dos alcanzan las categorías 3, 4 ó 5.
- Sobre el mar Caribe los huracanes de gran intensidad presentan una frecuencia media de 0.46 y una desviación típica de ±0.71.
- En el trimestre agosto-octubre se produjeron las mayores frecuencias con un 79.1 y 87.3 % del total de la muestra para los huracanes y huracanes de gran intensidad respectivamente.
- Solamente un huracán se desarrolló en los meses extemporáneos, lo que ocurrió en el año 1970.
- El máximo número de huracanes formados en una temporada fue 7 y sucedió en el 2020. La mayor cifra de huracanes de gran intensidad en una temporada se presentó en los años 2005, 2008 y 2020 con tres sistemas.
- El máximo absoluto de formación de huracanes en un mes ocurrió en octubre (2020) con cuatro organismos mientras que el de los huracanes de gran intensidad se produjo en el mismo octubre, pero del año 2022.
| H | EXT | JUN | JUL | AGO | SEP | OCT | NOV |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Frec | 1 | 13 | 11 | 38 | 39 | 78 | 16 |
| X | 0.01 | 0.08 | 0.06 | 0.22 | 0.23 | 0.45 | 0.09 |
| DS | 0.08 | 0.29 | 0.24 | 0.45 | 0.46 | 0.68 | 0.29 |
| Máx | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 4 | 1 |
| HI | EXT | JUN | JUL | AGO | SEP | OCT | NOV |
| Frec | 0 | 2 | 2 | 15 | 20 | 34 | 5 |
| X | 0.00 | 0.01 | 0.01 | 0.09 | 0.12 | 0.20 | 0.03 |
| DS | 0.00 | 0.11 | 0.11 | 0.30 | 0.32 | 0.45 | 0.17 |
| Máx | 0 | 1 | 1 | 2 | 1 | 3 | 2 |
Entre los años 1851 y 1900, se observó una etapa con baja actividad de los huracanes (Ver figura 2a). La formación de huracanes experimentó una recuperación de 1901 a 1920, con una recaída en la década del 20 del siglo XX. La ocurrencia de huracanes en el mar Caribe presentó un alza de 1931 a 1950. Entre 1951 y 1990 la actividad de huracanes atravesó otro de sus ciclos de baja actividad, aunque se notó una recuperación en la década de 1961−1970. Posteriormente, desde 1991, se evidenció un incremento sostenido en la formación de huracanes.
Respecto a los huracanes de gran intensidad (categorías 3, 4 y 5), se aprecia que del 1851 al 1920 predominó una etapa con baja actividad. Este periodo se vio interrumpido por una década de mayor actividad entre 1901 y 1910. De 1921 a 1950 la ocurrencia de huracanes de gran intensidad en el mar Caribe se incrementó. Sin embargo, entre 1951 y 1990, atravesó otro de sus periodos de menor actividad, aunque en la década del 60 del siglo XX se produjo un incremento de la actividad que continuó desde 1991 hasta 2022.
Del resumen de los estadígrafos de los test estadísticos aplicados mostrados en la tabla 3 puede deducirse un incremento en los valores del estadígrafo de Mann (KM) para los ciclones tropicales. Para los huracanes y huracanes de gran intensidad, también se observa una tendencia al incremento, aunque esta no resultó estadísticamente significativa. Según el test de Pettitt, el año 1992 constituye un punto de inflexión en la serie de los ciclones tropicales y huracanes en el mar Caribe, mientras que para los huracanes de gran intensidad el punto de inflexión ocurre dos años después, en 1994.
| KM | α1 | WW | α2 | FF | α3 | Pe | α4 | Año | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CT | 2.01 | 0.04 | -0.23 | 0.59 | 8.52 | 0.07 | -466 | 0.02 | 1992 |
| H | 1.93 | 0.05 | 0.16 | 0.43 | 9.60 | 0.04 | -485 | 0.02 | 1992 |
| HI | 1.85 | 0.06 | 0.53 | 0.30 | 13.12 | 0.01 | -494 | 0.02 | 1994 |
Conclusiones
⌅- La frecuencia anual de formación de tormentas tropicales y huracanes sobre el mar Caribe presenta una marcada variabilidad tanto a nivel multianual como interanual.
- Entre 1851 y 2022 se originaron 309 ciclones tropicales (tormentas tropicales y huracanes) sobre el golfo de México, de los cuales 196 alcanzaron la categoría de huracanes y, 79 de ellos fueron categorías 3, 4 ó 5 en la escala Saffir-Simpson.
- A través del tiempo se han identificado periodos de mayor y menor actividad ciclónica sobre el mar Caribe. Desde 1891 hasta 1950, se observó un periodo de alta actividad, situación que se repite nuevamente desde 1991 hasta el 2022, principalmente a comienzos del siglo XXI con la formación de 32 organismos. Periodos de baja actividad se han registrado de 1851 a 1890 y de 1951 a 1990.
- Los ciclones tropicales en el mar Caribe presentan una tendencia creciente, pero no resulta estadísticamente significativa para los huracanes y huracanes de gran intensidad. Sin embargo, se detectó un cambio significativo en el comportamiento de la serie de los ciclones tropicales y huracanes a partir de 1992, con un desplazamiento hacia 1994 para los huracanes categoría 3, 4 ó 5.