Otra forma de mirar la atmósfera

Durante los últimos años se está haciendo cada vez más evidente la enorme importancia que tienen las grandes dorsales atmosféricas en muchos de los fenómenos extremos que estamos observando. Olas de calor persistentes, bloqueos atmosféricos de larga duración, episodios de estabilidad extrema o incluso determinadas configuraciones favorables para fenómenos convectivos severos aparecen una y otra vez asociados a gigantescas ondulaciones de la circulación atmosférica que, en ocasiones, llegan a extenderse desde el norte de África hasta Escandinavia.

La imagen se ha vuelto ya familiar. Una enorme cúpula anticiclónica domina buena parte de Europa mientras las borrascas circulan muy al norte o quedan bloqueadas lejos de la Península Ibérica. Bajo esas dorsales se acumula el calor, el aire desciende lentamente, se comprime y se recalienta, favoreciendo temperaturas extraordinariamente altas durante días o incluso semanas. En muchos casos, además, estas estructuras muestran una persistencia llamativa, casi desconcertante, que está generando un creciente interés científico.

Sin embargo, cuanto más se estudian estas grandes dorsales, más evidente resulta que seguimos teniendo dificultades importantes para comprender completamente su origen, su amplificación y, sobre todo, su persistencia. Sabemos describirlas bastante bien desde el punto de vista sinóptico. Podemos observarlas en los mapas de geopotencial, seguir la posición del chorro polar o analizar la evolución de las ondas planetarias. Pero otra cuestión muy distinta es entender por qué determinadas ondulaciones terminan amplificándose de forma extraordinaria mientras otras no lo hacen, o por qué algunas estructuras permanecen prácticamente estacionarias durante tanto tiempo.

En los últimos años han surgido distintas hipótesis para tratar de explicar este comportamiento. Algunas investigaciones apuntan hacia la pérdida de hielo ártico y la disminución del gradiente térmico meridional. Otras ponen el foco en el calentamiento del Atlántico norte, en el deshielo de Groenlandia o en posibles modificaciones de la circulación oceánica. También se estudia cada vez más la interacción entre los trópicos y las latitudes medias, especialmente el papel que podrían desempeñar las intrusiones subtropicales y determinados patrones de convección tropical en la amplificación de las ondas atmosféricas.

Sin embargo, el debate sigue abierto y probablemente eso esté indicando algo importante: quizá no se trate únicamente de encontrar nuevos mecanismos físicos, sino también de revisar parcialmente la forma en que estamos observando la propia circulación atmosférica, y sobre esta cuestión ya apunté algunas reflexiones en una entrada anterior del blog.

La meteorología moderna se ha desarrollado fundamentalmente bajo una perspectiva denominada "euleriana". Dicho de forma sencilla, esta visión estudia lo que ocurre en puntos fijos de la atmósfera. Observamos cómo cambian en cada lugar variables como el viento, la temperatura, la presión o la humedad. Los mapas clásicos de geopotencial, isotacas o anomalías pertenecen a esta forma de mirar la atmósfera. Es una aproximación extraordinariamente útil y ha permitido el enorme desarrollo de la predicción meteorológica moderna. Pero algunos fenómenos atmosféricos complejos, especialmente aquellos relacionados con grandes reorganizaciones del flujo, parecen resistirse parcialmente a esta visión más estática y local.

Tal vez una forma sencilla de entenderlo sea imaginar una autopista vista desde un satélite. Una imagen fija nos permite observar dónde hay más tráfico o dónde existen grandes concentraciones de vehículos. Pero esa fotografía no explica necesariamente cómo se están organizando los desplazamientos, qué trayectorias siguen los coches, dónde se forman los bloqueos o qué corredores de movimiento dominan realmente el sistema. Ahí es donde entra en juego la denominada perspectiva lagrangiana (Rivoire et al., 2026)

De alguna manera, podría decirse que la visión euleriana describe la atmósfera mediante “fotografías” sucesivas del flujo. Observamos cómo cambian el viento, la temperatura o la presión en lugares concretos y en momentos determinados. En cambio, la perspectiva lagrangiana introduce de forma natural la evolución temporal porque trata de seguir el propio movimiento de las masas de aire. Ya no interesa únicamente qué ocurre sobre un punto fijo del mapa a las 12 UTC o a las 18 UTC, sino reconstruir las trayectorias atmosféricas, analizar de dónde procede el aire, cómo se desplaza durante varios días y qué estructuras dinámicas organizan realmente ese transporte.

En lugar de estudiar únicamente lo que sucede en puntos fijos de la atmósfera, la visión lagrangiana sigue el movimiento de las propias masas de aire. Lo importante ya no es solamente dónde se encuentra el viento más intenso en un instante determinado, sino cómo se desplazan las trayectorias atmosféricas, cómo se deforman, cómo se organizan y cómo transportan energía, humedad o vorticidad a lo largo del tiempo. Y este cambio de perspectiva puede resultar especialmente relevante para estudiar las grandes dorsales atmosféricas.

Desde esta nueva visión, una dorsal deja de ser únicamente una zona de altas presiones o una simple ondulación del chorro polar. Pasa a interpretarse como una estructura dinámica organizada por corredores persistentes de transporte atmosférico. Lo importante ya no es solamente la posición instantánea de la dorsal, sino el conjunto de trayectorias que alimentan continuamente esa estructura, la mantienen y reorganizan el flujo a gran escala.

La siguiente ilustración generada por inteligencia artificial compara ambas perspectivas aplicadas a una gran dorsal euro-africana:

Esto permite analizar cuestiones que desde la visión clásica aparecen de forma mucho más difusa. Por ejemplo, cómo determinadas intrusiones subtropicales son capaces de inyectar aire cálido y momento hacia latitudes altas, cómo se forman auténticos corredores persistentes de transporte atmosférico o cómo ciertas estructuras actúan como barreras dinámicas que limitan la mezcla entre masas de aire diferentes.

En los últimos años han comenzado a desarrollarse nuevas métricas destinadas precisamente a estudiar este comportamiento. Algunas de ellas analizan la rapidez con la que se separan las trayectorias atmosféricas, otras intentan identificar estructuras coherentes del flujo o regiones donde el transporte atmosférico permanece organizado durante largos periodos. También se estudian cada vez más los filamentos de vorticidad potencial, las zonas de fuerte deformación atmosférica o la persistencia dinámica de determinadas ondulaciones del chorro. Todo ello está dibujando una imagen de la atmósfera mucho más dinámica y compleja de lo que sugerían las representaciones clásicas.

Probablemente la cuestión más interesante de todas sea que este enfoque no contradice la meteorología tradicional, sino que la complementa. La visión euleriana sigue siendo imprescindible para la predicción operativa y para describir el estado instantáneo de la atmósfera. Pero la perspectiva lagrangiana podría ayudar a comprender mejor cómo se organizan realmente ciertas estructuras de gran escala y por qué determinados patrones extremos adquieren tanta persistencia.

Esta "otra forma de mirar" puede ser especialmente importante en un contexto de cambio climático, porque si el calentamiento global está alterando gradientes térmicos, modificando los intercambios entre trópicos y latitudes medias o favoreciendo nuevas configuraciones de transporte atmosférico, entonces quizá muchas de las respuestas no estén únicamente en medir cuánto aumenta la temperatura media del planeta, sino en comprender mejor cómo cambia la propia organización dinámica de la circulación atmosférica.

Tal vez el gran reto de la meteorología de las próximas décadas no sea solamente disponer de modelos más potentes o de mayor resolución, sino desarrollar una nueva forma de interpretar la atmósfera. Una visión menos estática, menos centrada en imágenes instantáneas del flujo y más orientada a comprender las trayectorias, las conexiones y las estructuras dinámicas que organizan realmente la circulación hemisférica.

Posiblemente las grandes dorsales no sean simplemente enormes zonas de altas presiones. Quizás sean la manifestación visible de mecanismos de organización atmosférica cuya dinámica profunda todavía estamos empezando a comprender.