¿existe un límite natural o pueden crecer infinitamente?

El estudio de los huracanes es fundamental para comprender los patrones climáticos extremos y sus posibles límites físicos. Estos fenómenos naturales son impulsados por la transferencia de energía del océano a la atmósfera, un proceso que parece no tener fin en potencia destructiva. Sin embargo, algunos científicos se cuestionan si realmente existe un límite en la velocidad cuando hablamos de un huracán. Ante el aumento en la frecuencia e intensidad de estos eventos, cabe preguntarse qué factores pueden contribuir a poner un tope a su potencia.

Dos investigaciones que han tenido su recorrido a lo largo de los años destacaban en su momento este aspecto de la velocidad límite. No obstante, arrojan luz sobre la problemática. Uno de los trabajos, de 1988, analizaba los mecanismos internos que modulan la intensidad del huracán y si existen umbrales naturales en función de variables atmosféricas y oceánicas específica. El segundo estudio, publicado en Journal of the Atmospheric Sciences en 1995, se centraba en estudiar cómo la termodinámica de la superficie oceánica y la estructura interna del huracán afectan su crecimiento y posible velocidad máxima.

Con la intensificación dramática del huracán Milton vienen los peores presagios. No te apures: existe una velocidad máxima teórica, aunque ha sido contradictoriamente superada.

El papel de la temperatura del océano en la intensidad de los huracanes

La temperatura de la superficie del mar es uno de los factores más determinantes en la intensidad de un huracán. Cuando la temperatura del agua supera los 26,5 °C, el océano comienza a suministrar suficiente energía para alimentar y mantener estos sistemas ciclónicos. Los huracanes absorben esta energía en forma de calor latente, lo que impulsa sus vientos y potencia destructiva. El proceso de transferencia energética entre el océano y la atmósfera es clave para entender el límite de velocidad que puede alcanzar un huracán.

Sin embargo, la cantidad de calor disponible no es ilimitada. A medida que el huracán continúa extrayendo energía del océano, las aguas superficiales se enfrían, y este enfriamiento limita el crecimiento del huracán. Por lo tanto, aunque el calentamiento global ha incrementado la temperatura promedio de los océanos, el propio proceso de un huracán actúa como un sistema de autorregulación. Los investigadores sugieren que este efecto podría ser uno de los mecanismos naturales que evitan que los huracanes se intensifiquen indefinidamente.

La estructura interna del huracán y el proceso de reemplazo de la pared del ojo

Otro factor crucial es la estructura interna del huracán, específicamente el ciclo de reemplazo de la pared del ojo. Este fenómeno, descubierto en los años ochenta, consiste en la formación de una nueva pared de nubes alrededor de la existente, la cual eventualmente reemplaza a la anterior. Durante este ciclo, la velocidad de los vientos suele disminuir temporalmente, lo que afecta la intensidad del huracán. La intensidad máxima de los huracanes está limitada por las dinámicas internas del ciclo de reemplazo de la pared del ojo, un proceso que actúa como freno natural de su potencia.

Este mecanismo, aunque temporal, es una pieza clave para entender la variabilidad en la fuerza de un huracán. Incluso cuando las condiciones externas son óptimas para el fortalecimiento, el ciclo de reemplazo puede frenar o reducir su velocidad máxima. Este fenómeno ha sido observado en huracanes de gran intensidad, y su efecto limitante proporciona otra capa de control sobre la intensidad potencial de estos sistemas.

La influencia de los vientos en altura

La interacción de un huracán con los vientos en altura también desempeña un papel en la limitación de su intensidad. Los vientos en altura, especialmente en niveles troposféricos, pueden cortar la circulación del sistema, debilitándolo. Este fenómeno, conocido como cizalladura vertical, es un factor externo que puede desorganizar la estructura del huracán. La cizalladura es capaz de limitar la velocidad máxima de los huracanes, impidiendo que se conviertan en sistemas extremadamente potentes bajo ciertas condiciones atmosféricas.

Esta cizalladura vertical puede variar según la latitud y otras características atmosféricas, lo que explica por qué algunos huracanes no alcanzan su potencial teórico máximo. Los huracanes que enfrentan alta cizalladura vertical tienden a debilitarse o a cambiar de dirección, lo que añade otro elemento de regulación natural a estos sistemas.

Posibilidades de intensificación en un contexto de cambio climático

El cambio climático plantea preguntas sobre si los huracanes pueden alcanzar nuevos niveles de intensidad. Con el aumento de la temperatura global, los océanos están más cálidos, y esta energía adicional parece favorecer huracanes más potentes. Sin embargo, los estudios sugieren que, aunque las temperaturas oceánicas puedan seguir subiendo, esto no necesariamente provocará  huracanes de velocidad infinita. Según los estudios, existen límites termodinámicos en la atmósfera y en la estructura del huracán que actuarán como freno incluso en condiciones de cambio climático.

Estos límites podrían ser superados solo en situaciones excepcionales, como cambios en la cizalladura vertical y otros factores atmosféricos. Aunque el cambio climático podría aumentar la frecuencia de huracanes intensos, la existencia de mecanismos autorreguladores en la naturaleza plantea una barrera que no es fácil de superar.

Vayamos, por fin, a lo que estábamos esperando. En base a estos estudios, se estima que la velocidad máxima que pueden alcanzar los huracanes es de alrededor de 320 km/h. Como se ha visto, este límite se debe a varios factores físicos y termodinámicos, incluyendo la temperatura de la superficie del océano, la humedad atmosférica y la cizalladura del viento en altura. Cuando estas condiciones alcanzan su máximo potencial, el huracán entra en una fase de equilibrio donde la energía que recibe del océano y la energía que pierde en la atmósfera se estabilizan, evitando que su velocidad siga incrementándose. 

Sin embargo, huracanes como Patricia en 2015 alcanzaron velocidades de 345 km/h antes de tocar tierra, evidenciando que el límite teórico no es absoluto, sino una aproximación que podría ajustarse con el cambio climático. A medida que las temperaturas oceánicas aumentan, se prevé que estos «límites» de velocidad puedan seguir creciendo, haciendo posible que tormentas de gran intensidad se vuelvan más frecuentes.

Una máquina de Carnot

Kerry Enmanuel, autor de los estudios clásicos, ha comparado la intensificación de las velocidades de los huracanes con el funcionamiento de una máquina de Carnot. Este modelo idealizado de motor térmico se utiliza para explicar cómo un huracán extrae energía del océano, operando de manera similar a una máquina de Carnot, donde el calor absorbido en la superficie del océano se convierte en trabajo (en forma de vientos intensos) y se libera al enfriarse en las capas superiores de la atmósfera. Este concepto ayuda a entender por qué existe un límite teórico en la intensidad máxima de un huracán: el proceso de transferencia de energía entre el océano y la atmósfera alcanza un punto de equilibrio que impide un crecimiento indefinido de la velocidad del viento.

Según puede leerse en Physics Today, es posible extraer una fórmula que evalúe esa velocidad máxima, en base a la conocida como intensidad potencial máxima, es decir, el límite teórico de la fuerza que puede alcanzar un huracán. 

Referencias