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¿Por qué sube el nivel del mar cuando llega un huracán o un tifón?

Categoría: Naturaleza

Durante un huracán o un tifón, el peligro más grande no suele ser el viento, sino el agua que entra en tierra. El mar se eleva por encima de lo que marcaría la marea normal. En español se suele llamar marejada ciclónica; en Japón se llama 高潮 (takashio). Dos fenómenos lo explican casi todo: la presión baja en el centro de la tormenta, que deja subir el agua, y el viento, que la empuja hacia la costa. En 1959, en la bahía de Isewan, en Japón, esa mezcla llevó el nivel del puerto de Nagoya a 3,89 m sobre el nivel de referencia, sin que fuera marea alta [3].

1. Qué es: un mar que sube por culpa de la tormenta, no de la Luna

Todos los días el mar sube y baja con las mareas, que dependen sobre todo de la gravedad de la Luna y del Sol. La subida que provoca una tormenta es otra cosa. Los meteorólogos de la agencia estadounidense NOAA la definen como la elevación del nivel del mar debido solamente a la tormenta, medida como la altura del agua por encima de la marea astronómica prevista [1]. Cuando se suman las dos cosas, la tormenta y la marea, el resultado se llama «marea de tormenta» (storm tide), y es el nivel total que se ve en la costa [1].

La agencia meteorológica japonesa lo describe así: cuando pasa un tifón o una borrasca muy profunda, el nivel del mar puede subir mucho, y a eso lo llama 高潮 [2]. «Tifón» y «huracán» son la misma clase de tormenta con nombres distintos según el océano donde se forma. Lo que sigue vale para ambos. Entonces, ¿qué empuja el agua hacia arriba?

2. Primera causa: donde la presión del aire es baja, el mar se levanta

El aire pesa, y su peso aprieta la superficie del mar. En el centro de un huracán o un tifón la presión es más baja que alrededor. Allí el aire aprieta menos, y el agua, que estaba más presionada a los lados, sube un poco, como si el centro de la tormenta la «chupara» [2].

La agencia japonesa da una regla práctica: por cada hectopascal (hPa) que baja la presión, el nivel del mar sube aproximadamente 1 cm. Si en una zona había 1000 hPa y llega un tifón con 950 hPa en el centro, el mar sube unos 50 cm cerca del centro [2]. Es una regla aproximada, no una cifra exacta. Medio metro es bastante, pero no basta para explicar las subidas de varios metros que se han medido en tormentas reales. Hace falta la segunda causa.

3. Segunda causa: el viento empuja el agua hacia la costa, y empuja mucho más cuanto más fuerte sopla

Cuando el viento fuerte sopla desde el mar hacia la costa, arrastra el agua de la superficie y la va apilando contra la orilla. NOAA señala que la subida se debe sobre todo a que los vientos de la tormenta empujan el agua hacia tierra [1]. La agencia japonesa añade un dato que sorprende: esa subida es proporcional al cuadrado de la velocidad del viento. Si el viento se duplica, el agua sube cuatro veces más [2].

Una forma de imaginarlo en casa: si soplas sobre una bandeja con agua, el agua se acumula en el borde de enfrente. En el mar es lo mismo, pero con un viento que dura horas y sopla sobre una extensión enorme. Por eso, en las tormentas muy intensas, el viento suele aportar más que la presión. Eso sí: de los textos consultados no sale una división exacta de cuánto aporta cada causa en cada tormenta.

4. Por qué la forma de la costa y el fondo del mar pueden hacer que el agua suba todavía más

La misma tormenta no levanta el mar igual en todas partes. NOAA indica que la altura depende de la orientación de la costa respecto a la trayectoria de la tormenta, de su intensidad, de su tamaño y de su velocidad, y de la forma del fondo marino cercano [1]. El Centro Nacional de Huracanes de EE. UU. también enumera entre los factores el ángulo con que llega la tormenta, el ancho y la pendiente del fondo, y la forma de la costa [4].

La agencia japonesa lo resume con dos casos: en un mar poco profundo que se aleja despacio de la orilla, o en una bahía abierta hacia el lado de donde viene el viento, el terreno hace que el agua suba más [2]. Piensa en una bahía como un embudo: el viento mete agua por la boca y esta queda atrapada en el fondo, sin salida. También conviene recordar que, si el mar ya está alto por la marea, la subida de la tormenta se suma sobre ese nivel. NOAA apunta que los niveles más altos suelen darse cuando la tormenta coincide con luna nueva o llena, cuando las mareas son más fuertes [1]. Pero una marea alta no es imprescindible, como mostró un caso de Japón.

5. Un caso real: el tifón Isewan de 1959, con 3,89 m en una bahía y sin marea alta

El tifón Isewan (nombre japonés del tifón nº 15 de 1959) tocó tierra el 26 de septiembre de 1959 al oeste de Shionomisaki, en la península de Kii, con un viento muy fuerte y una zona de tormenta muy ancha [3]. La bahía de Isewan, donde está la ciudad de Nagoya, se abre hacia el sur, justo de donde llegaba el viento. Según el Observatorio de Nagoya, el viento del sur empujó el agua hacia el fondo de la bahía y la presión baja la levantó a la vez [3].

El resultado fue desigual: en la boca de la bahía el nivel quedó por debajo de 2 m, pero en el fondo, en el puerto de Nagoya, llegó a 3,89 m sobre el nivel de referencia (21:35 h), el valor más alto registrado en ese puerto. Y no era marea alta [3]. En Nagoya la presión mínima fue de 958,2 hPa y el viento medio de 37 m/s [3]. Con la regla del apartado 2, una caída de presión de unos 40 o 50 hPa explicaría solo unos 40 o 50 cm; esa cuenta es una estimación ilustrativa mía, porque la fuente no separa cuánto aportó cada causa. Todo apunta a que el viento y la forma de la bahía hicieron buena parte del trabajo.

Las consecuencias fueron muy graves: en la prefectura de Aichi se contaron más de 3200 muertos y desaparecidos [3]. Es un caso japonés, pero el mecanismo es el mismo que explican los centros de huracanes de Estados Unidos [1].

6. Cómo comprobar la idea en casa y por qué no hay que acercarse al mar en una tormenta

Con un adulto, llena una bandeja o una palangana con agua y sopla de forma constante (o usa un abanico de mano) en una sola dirección. Verás cómo el agua se acumula en el borde de enfrente. Prueba a soplar más fuerte y compara cuánto sube. Es solo una imagen de cómo el viento empuja el agua: no sirve para comprobar la regla del cuadrado. Coloca un paño en el suelo por si se derrama.

Cuando haya noticias de una tormenta, mira el mapa del tiempo: busca dónde la presión es baja y hacia dónde sopla el viento respecto a la costa. Y recuerda una regla de seguridad: con una tormenta o un huracán cerca, nunca vayas a ver el mar; sigue lo que indiquen las autoridades locales y tu familia. Para saber más, las fuentes de abajo están en inglés y en japonés, y la de NOAA es la más fácil de leer.

Fuentes

  1. NOAA National Ocean Service, «What is storm surge?» https://oceanservice.noaa.gov/facts/stormsurge-stormtide.html (Texto completo leído. Definición de marejada ciclónica y marea de tormenta, el viento como causa principal y los factores que influyen. En inglés.)
  2. Agencia Meteorológica de Japón, «Conocimientos sobre mareas y nivel del mar: 高潮» https://www.data.jma.go.jp/kaiyou/db/tide/knowledge/tide/takashio.html (Texto completo leído, en japonés. Efecto de succión de 1 hPa ≈ 1 cm, efecto del viento proporcional al cuadrado de la velocidad, bahías y aguas poco profundas, coincidencia con la marea alta.)
  3. Observatorio Meteorológico de Nagoya, «Tifón Isewan (26–27 de septiembre de 1959)» https://www.jma-net.go.jp/nagoya/shosai/info/kakojirei/isewantaihu.pdf (PDF en japonés; se leyó el texto, pero los gráficos no se pudieron revisar. Aporta la fecha, los 3,89 m en Nagoya, las presiones y los vientos, y las víctimas en Aichi.)
  4. Centro Nacional de Huracanes de EE. UU., «Storm Surge Overview» https://www.nhc.noaa.gov/surge/ (Solo se pudieron leer los títulos de la página: intensidad, velocidad de avance, tamaño, ángulo de llegada, pendiente del fondo y forma de la costa. Los textos bajo cada título no se cargaron; no se usa ninguna cifra de esta página.)