LAS GOTAS FRÍAS / DANAS IDEAS Y CONCEPTOS BÁSICOS

Francisco Martín León (Meteorólogo)

Introducción

La gota fría es uno de los términos meteorológicos más usados coloquialmente y más arraigada en España: está presente cada año en los medios de comunicación, en la calle,
etc. Es sinónimo de lluvias catastróficas, intensas y dañinas, así como de situaciones meteorológicas altamente peligrosas. En algunas ocasiones las perdidas humanas y materiales han sido asociadas a la presencia de supuestas gotas frías que se abalanzan o
barren las zonas mediterráneas cuando realmente no eran tales. Pero ¿qué hay de verdad en todo ello?, ¿realmente siempre llevan asociadas lluvias intensas?, ¿cuáles son sus características y qué las distingue de otras perturbaciones atmosféricas?, ¿es el término correcto para describir ciertas situaciones de lluvias intensas?. Vamos a tratar de contestar a estas preguntas a lo largo de este trabajo. Abordaremos en este primer capítulo el origen de esta terminología y su evolución histórica hasta nuestros días. No se trata de hacer un trabajo científico complejo sino más bien clarificador. Trabajos de investigación, publicaciones científicas y notas técnicas ya se han realizado sobre este tema, bien con la denominación de gota fría o bien usando otros términos más evolucionados, modernos y acordes con los actuales conocimientos.

Conceptos y definiciones

Existen dos acepciones básicas y generales sobre el concepto de gota fría. La primera se
fundamenta en la simplicidad y el fácil uso de este término meteorológico y popular como un “comodín”, sin base científica alguna, que sirve para explicar ciertas situaciones meteorológicas de fuerte impacto social. La segunda está basada en los conocimientos adquiridos por la ciencia meteorológica en el devenir de los años. Analicemos cada una de ellas.

  • La gota fría como “comodín” meteorológico

Se entiende, coloquialmente, como gota fría a cualquier situación meteorológica que
lleve o pueda llevar asociada lluvias intensas, efectos desastrosos, preferentemente en la
época otoñal y en la zona mediterránea, independientemente del marco sinóptico donde
se desarrollan las precipitaciones. Esta “entidad” o concepto (¡¡¡que no definición!!!) no
está basada en aspectos meteorológicos precisos.

Este término está arraigado, sobre todo, en algunos medios de comunicación que tratan
de explicar de forma llana y simplista situaciones de lluvias fuertes y dañinas.

Estamos acostumbrados a oír que lluvias cuantiosas, que se han registrado en un lugar
determinado, se han producido porque la gota fría ha barrido o afectado a dicha zona.
La gota fría se asocia vulgarmente con inestabilidad atmosférica. En esta acepción
subyace el hecho de que la gota fría es sinónimo de la presencia de aire muy frío en
niveles medios y esto, unido al aire cálido de Mediterráneo en la época otoñal (o incluso
durante la primavera-verano sobre las tierras soleadas peninsulares), bastaría para
explicar los acontecimientos de fuerte inestabilidad y de carácter tormentoso. La gota
fría es, conceptualmente, una perturbación o ente “comodín”.

Sin embargo, debemos olvidarnos de este concepto de gota fría como sinónimo de
situación de catástrofe o de lluvias intensas en la zona mediterránea y en otoño,
preferentemente, ya que este término causa cierto impacto social y es inadecuado.
Debemos pedir al informador que transmita los conceptos o los agentes reales asociados
a las precipitaciones intensas y potencialmente dañinas, que no son ni más ni menos que
los originados por las tormentas intensas o lluvias persistentes. Estos dos últimos
elementos locales son los que, en última instancia, provocan los cuantiosos daños en áreas concretas y no la gota fría como tal.

Es fácil de demostrar, puntualmente y climatológicamente, que muchas situaciones de
gota fría no llevan asociadas lluvias intensas y catastróficas. De la mismas forma,
episodios adversos de lluvias y vientos fuertes en el área mediterránea pueden
estar ligados a otro tipo de fenomenología distinta a las gotas frías, donde las
características del agua del mar, áreas costeras, orografía circundante, etc., condicionan
el flujo en niveles bajos (su intensidad y contenido de humedad), que a fin de cuentas es
uno de los protagonistas principales de estos acontecimientos al generar, mantener y
modular las tormentas que se forman en la zona del Mediterráneo siempre y cuando en
niveles medios-altos se den condiciones apropiadas.

  • Definiciones y antecedentes históricos

Antes de comenzar a definir lo que se entiende por gota fría haremos una breve revisión
histórica de este concepto, analizaremos las nuevas ideas y acepciones y, por último,
trataremos de dar una definición más concordante con las teorías meteorológicas
modernas.

Al igual que en otras ciencia, en Meteorología existen “escuelas” o grupos de personas
que en determinados países y en unos momentos específicos tuvieron un gran auge e
influyeron en la Meteorología por sus ideas y conceptos innovadores a la hora de
explicar ciertos fenómenos atmosféricos. Así, se habla de la escuela noruega asociada a
la teoría del frente polar con las borrascas móviles en latitudes medias, la escuela
anglosajona e incluso la escuela alemana.

  1. Origen del concepto de gota fría: la escuela alemana

El origen de la gota fría aparece en 1886 en la escuela alemana, que introdujo la idea de
“kaltlufttropfen”, cuya traducción aproximada es gota de aire frío. Llasat (1991) hace
un buen resumen histórico del concepto de gota fría a partir de las ideas de la escuela
alemana con sus referencias oportunas. Señala que fueron Köppen y, posteriormente,
Sherhag los que definieron una gota fría como “una marcada depresión en altura, sin
reflejo en superficie, en cuya parte central se encuentra el aire más frío”. Esta definición
se centra en los aspectos dinámicos (depresión en altura) y, sobre todo, en sus aspectos
térmicos (aire muy frío en altura). Hay que resaltar aquí que estamos frente a dos
elementos que son básicos:

Perturbación de altura (digamos a partir de 5500 m para fijar ideas) sin reflejo
aparente en superficie.
• Aire frío en niveles medios de la troposfera.

Por lo tanto, una gota de aire frío no es una borrasca o una depresión de latitudes medias
con sistemas frontales asociados y bajas presiones en superficie sino una entidad
diferenciada, meteorológicamente, de otras. El hecho de estar aislada y sin aparente
reflejo en superficie significó, en su momento, un concepto innovador, ver Figura 1.
Posteriormente, este concepto de “separación” entre niveles altos y bajos ha quedado
superado, como veremos más adelante.

1

Figura 1. Ejemplo de gota fría. En esta imagen podemos ver un embolsamiento de aire frío aislado en el mapa de 500 hPa (geopotencial, en línea blanca, continua y metros, y temperatura, T, en rojo, discontinua y en ºC) correspondiente al 10 de Octubre de 2001 a las 18 UTC (ó 20 horas local) situado al SW de la península. La imagen de fondo corresponde al canal infrarrojo del Meteosat. Bandas nubosas con tormentas se sitúan al sur y sureste de la península y mar de Alborán. Otros focos convectivos están frente
a las costas de Castellón y Tarragona, relativamente lejos de la influencia de la llamada gota fría.

A mediados del siglo pasado, con la mejora de los métodos de observación, se
comprobó que algunas gotas frías podían tener reflejo en el campo de presión en
superficie pero no llevaban asociado ese contraste de masas de aire frío-cálido, típico de
los sistemas frontales de la escuela noruega. Cuando debajo de la perturbación fría en
altura se aprecia una baja en superficie con una circulación cerrada, entonces decimos
que se ha generado una borrasca fría aislada (este último concepto se ampliará
posteriormente).

Las nuevas teorías modernas en Meteorología dinámica señalan que las depresiones de
altura siempre tienen un reflejo en niveles bajos y superficie, que se manifiesta en
forma de algún tipo de anomalía (presión, temperatura, estabilidad, viento, etc).

El concepto inicial y básico de gota fría, que se ha expuesto, no se centra directamente
en su génesis ni, por supuesto, en otras características que se han observado con la
llegada de las nuevas formas de observar y analizar a la atmósfera (sondeos,
observaciones de superficie y altura, satélites, modelos numéricos, nuevas teorías
dinámicas, etc..). En España el concepto de gota fría se arraiga y permanece en el
lenguaje técnico-meteorológico porque la escuela alemana influyó mucho en el antiguo
Servicio Meteorológico Nacional español y en ciertos estamentos universitarios en los
años de la guerra civil y posteriores a ella. Importantes meteorólogos y profesores de
Meteorología usaron este término hasta que se hizo popular.

Con el devenir de los años, y a mediados del siglo pasado, se acuñó otro vocablo más
preciso de gota fría, que en la terminología anglosajona se le denominó “cut-off low”.
Como veremos en el siguiente apartado, la gota fría es un elemento de niveles altos
desgajado y aislado de la corriente en chorro que llega a tener independencia propia. En
esta línea, Mariano Medina (1976) ya lo apuntaba en sus trabajos pero mantenía la
expresión de gota fría a las perturbaciones que estamos analizando. Su uso en las
pantallas de televisión pudo ser el origen del arraigo popular de que goza hoy.

La terminología de gota fría fue progresivamente abandonada por las diferentes escuelas meteorológicas debido, como se comentó anteriormente, a los nuevos enfoques que iban apareciendo en la segunda mitad del siglo veinte. Sólo en España y en Alemania se sigue empleando técnicamente el nombre de gota fría, aunque no de forma mayoritaria.

2.Las corrientes en chorro y el aislamiento de circulaciones intensas en altura:Depresión Aislada en Niveles Altos (DANA) .

La existencia de intensas corrientes canalizadas que circunvalan la Tierra, aproximadamente a unos 9.000 m de altura o a 300 hPa en nuestras latitudes, es un hecho conocido. A estas circulaciones concentradas en niveles altos se les denominan corrientes en chorro.

Existen distintos tipos de “jets” o chorros a diferentes latitudes, el más conocido es el
chorro polar, Figura 2. Este lleva asociados máximos de vientos muy intensos, que
superan ampliamente los 100 kt (180 Km/h). La dirección que normalmente posee el
chorro es zonal: fluye de oeste a este rodeando a la Tierra y está limitado a un cinturón
de latitudes medias. En el hemisferio norte y en el lado izquierdo del chorro polar, o el
lado que “mira” al polo Norte, el aire es relativamente frío. En su lado más meridional
el aire es más cálido que el del lado polar. Cuando el chorro, originalmente rectilíneo, se
intensifica, se ondula y toma una componente norte-sur muy marcada, se puede generar
un proceso de aislamiento y estrangulamiento de parte de esta circulación intensa. Estas
circulaciones se aíslan de la circulación general, se alejan de las zonas de origen y
llegan a cerrarse sobre sí mismas. Las primeras ideas sobre este nuevo enfoque y origen
de las gotas frías provienen de Palmén (1949) y Palmén y Newton (1969). Como se
comentó anteriormente, el término inglés empleado en la actualidad para nombrar a
estas perturbaciones es el de “cut-off low”, que podría traducirse como depresión o baja
aislada. Meteorológicamente, se le denominó o “bautizó” en español como Depresión
Aislada de Niveles Altos, DANA. Esta palabra no fue introducida y usada en el INM
hasta mediados de los ochenta como una terminología más apropiada que la de gota fría
dentro del Área de Predicción y Vigilancia.

Obsérvese que en el término anglosajón sólo se habla de baja o depresión aislada sin
hacer referencia al nivel, ya que se supone, de hecho, que se encuentra separada de la
circulación en chorro de niveles altos. Por contra, en la terminología española hemos
añadido explícitamente el concepto de “niveles altos” para diferenciarlas de otro tipo de
depresiones o bajas aisladas, como, por ejemplo, las de origen térmico que se dan en la
península durante los meses cálidos en capas bajas.

2

Figura 2. El sistema básico de la circulación atmosférica. Dos cinturones de vientos muy intensos,elevados y canalizados en cada hemisferio se sitúan en latitudes medias y subtropicales: son los chorros polar (en azul) y subtropical (en rosa), respectivamente. Aunque su componente fundamental o direccional es zonal (los llamados vientos de los oestes), en muchas ocasiones aparece una componente meridional (norte –sur) significativa, dando lugar a las típicas ondulaciones que observamos en la figura adjunta. En  determinadas ocasiones, esta última componente es tan intensa que puede dar lugar a rupturas y aislamientos de estructuras, dando origen a las DANAs.

En nuestras latitudes podemos estar afectados también por el chorro subtropical: un
cinturón de vientos máximos zonal muy concentrado, equivalente al polar, pero situado
en latitudes más bajas y a mayor altura, entre 11.000 y 13.000 m, aproximadamente, ver
Figura 2. Para él también vale lo comentado en el caso del polar. Por lo tanto, del chorro
subtropical se puede separar y aislar un ramal o circulación cerrada cuando éste llega a
ondularse marcadamente. En ambos casos, el resultado de este proceso es la presencia y
generación de circulaciones cerradas y separadas de la zona “madre” originaria. Se
forma una depresión en altura que posee una circulación propia, independiente y que ha
perdido el contacto con la circulación que la generó (polar o subtropical), desplazándose
de forma independiente del flujo de los oestes.

Las DANAs poseen un ciclo de vida característico, Figura 3, bien diferenciado de otras
perturbaciones sinópticas: se generan en niveles altos asociadas a un proceso de
ondulación, separación, ruptura y aislamiento de la circulación del chorro. En su estado
de aislamiento completo poseen una circulación ciclónica cerrada que se refleja en
niveles altos y medios, digamos en 300 y 500 hPa. Estas perturbaciones conservan parte
de las propiedades de la circulación que las originó: en su lado izquierdo tendremos un
núcleo de aire muy frío en niveles medios, que contrasta con el aire más cálido en su
lado derecho.

Por lo tanto, la explicación basada en circulaciones intensas, que se aíslan de las fuentes
originarias (polar o subtropical) y, posteriormente, se cierran sobre sí mismas nos da
una visión simple, efectiva y elegante del concepto de DANA, que, a su vez, incluye a
lo que anteriormente se denominaba gota fría.

3

Figura 3. Proceso conceptual de aislamiento y evolución de una DANA y sus fases según las ideas de la circulación en chorro en niveles altos. a) Ondulación de la circulación en chorro (flechas negras). R1 y R2 son dorsales. b) Estiramiento meridional norte-sur. El crecimiento e inclinación de la dorsal R1 genera un incremento de la intensidad de la componente meridional del viento en la parte descendente de ella (flechas en azul). L indicaría la DANA en sus momentos iniciales. c) Aislamiento inicial. La circulación del chorro de latitudes más altas se recompone (en negro). La circulación propia e independiente de la DANA, en su parte trasera, la aleja de la circulación “madre”. d) Aislamiento total. La DANA está separada completamente de la circulación originaria, desarrollando su propia circulación. En muchas ocasiones se desarrolla en su parte norte una dorsal o región de altas presiones, H en la figura. e) Inicio de la absorción. Un ramal del chorro (en azul) asociado a una vaguada tiende a absorber y a capturar a la DANA, L. f) Estiramiento sur – norte y absorción completa. La circulación del chorro recurva por la parte occidental de la DANA a la vez que está sube hacia latitudes más altas y es reintegrada a la circulación polar o “madre”. Figura adaptada de Smigelelski y Ellrod (NOAA, sin referencia bibliográfica concreta)

Nota. Este es uno de los procesos más comunes del ciclo de vida de las DANAs. Lógicamente, existen otras formas de generación, evolución y disipación, pero con las mismas ideas subyacentes: la DANA se forma como una entidad singular, aislada y separada de una circulación intensa o chorro del flujo de los oestes.

En la península Ibérica y Baleares, las DANAs más significativas e intensas suelen
provenir de ondulaciones y aislamientos de aire en niveles altos asociados al chorro
polar. A partir de ahora nos centraremos en éstas.

La diferencia fundamental de ambas teorías es el enfoque más realista, genético y
dinámico de la segunda (DANA) frente a la primera (gota fría). Mientras que en el
concepto de gota fría se prima el hecho de ser una depresión soportada por un núcleo de
temperatura muy fría, el de DANA lleva implícito aspectos asociados a circulaciones
intensas y cerradas, que a su vez conforman un mínimo depresionario dinámico y térmico. Las observaciones, sobre todo a partir de imágenes de satélite, ponen de
manifiesto los conceptos anteriormente enumerados y su ciclo de vida.

Es importante hacer notar que las DANAs son perturbaciones de altura y que se pueden
propagar de arriba a abajo. En su fase inicial y de madurez aparecen en los mapas de
altura (250, 300 y en 500 hPa). A medida que su movimiento se hace más lento, la
perturbación, siempre y cuando sea intensa, se propaga hacia abajo y se ve reflejada en
los mapas de 700 hPa: circulación cerrada y mínimo de temperatura en su seno. Cuando
el proceso llega hasta 850 hPa y superficie, a la DANA se le puede denominar borrasca
fría aislada. Esta última representaría una parte del ciclo de vida de una DANA: una
perturbación ciclónica aislada que se refleja verticalmente en todos los niveles y lleva
asociado un seno de aire frío preferentemente en capas medias y bajas. Si por algún
motivo meteorológico la circulación ciclónica desaparece en capas bajas (de 700 hPa
hasta superficie) dentro de una borrasca fría aislada tendremos de nuevo, y según los
conceptos expuestos, una DANA propiamente dicha.

Lo expuesto hasta ahora no implica solamente un cambio de nombre sino que esta
nueva denominación conlleva un sentido más moderno, realista y científico que el
anterior. Por lo tanto, podemos definir a una DANA como:

            “Una depresión cerrada en altura que se ha aislado y separado completamente de la circulación asociada al chorro, y que se mueve independientemente de tal flujo llegando, a veces, a ser estacionaria o, incluso, retrograda (su desplazamiento es,en estos casos, de dirección este-oeste)”.

Obsérvese que en esta definición los elementos fundamentales asociados a las DANAs
son el aislamiento, separación y su movimiento singular, independiente de la circulación
del chorro donde se generó. En este nuevo, o renovado, concepto no se hace mención
alguna de sus posibles reflejos en superficie (baja cerrada, presencia de frentes, etc) ni
del tiempo o efectos que potencialmente pueda llevar asociada (lluvias intensas,
tormentas, rayos, etc). Como siempre, en la atmósfera se presentan multitud de
perturbaciones que entran de lleno en está acepción de DANA, cada una de ellas con sus
singularidades particulares, pero en lo fundamental todas presentarán las mismas
características comentadas con anterioridad.

Podríamos haber denominado a las DANAs simplemente como depresiones aisladas (o
DA en su versión abreviada) sin el apelativo de niveles altos. Realmente esta sería la
traducción más correcta de “cut-off low”, pero hemos preferido utilizar su acepción
completa de DANA porque:

– Refuerza explícitamente el carácter del nivel de su formación: niveles altos
– Elimina la ambigüedad que se puede introducir al poderlas confundir con otras que
sólo se encuentran en niveles bajos
– Por razones históricas y de uso establecidas en el INM

Nota. Se introdujo el concepto de baja fría como parte del ciclo de vida de una DANA, cuando esta última tiene un reflejo en todos los niveles: desde niveles altos hasta superficie. Toda perturbación en niveles altos genera anomalías en capas inferiores y en superficie, de mayor o menor grado. Por lo tanto, y ahondando en lo comentado en el párrafo anterior, la presencia o ausencia de perturbaciones en niveles bajos o en superficie no se va a utilizar para marcar diferencias entre una DANA u otra perturbación aislada de niveles altos con reflejo en superficie. En otras palabras, una DANA será cualquier perturbación que cumpla la definición anterior, tenga o no reflejo en superficie. Con este concepto en mente se tiene que una borrasca fría aislada es una DANA.

Llegado a este punto parece necesario distinguir entre las borrascas frías aisladas de las
propiamente llamadas borrascas frías de tipo polar. Las DANAs, y refiriéndonos al
hemisferio Norte, deben quedar aisladas y separadas de la circulación del chorro,
situándose en su lado ecuatorial. Cuando la DANA se manifiesta o refleja
marcadamente en todos los niveles y en su vertical tendremos la llamada borrasca fría
aislada. Por otra parte, existen borrascas frías que se sitúan en el lado polar de la
corriente en chorro. Muchas de ellas se generan como resultado final del ciclo de vida
de una depresión móvil de latitudes medias: la depresión en altura queda sobre la baja
en superficie y en su vertical. A estas borrascas frías polares se les denomina,
simplemente, borrascas frías para diferenciarlas de las borrascas frías aisladas generadas a partir de una DANA.

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Figura 4. Relación conceptual entre DANAs y Borrascas frías

 

Conclusiones:

En este breve trabajo hemos tratado de analizar, desde el punto de vista meteorológico,
lo que se entiende como gota fría. Queda fuera de los objetivos del documento
demostrar que muchas de las situaciones de lluvias intensas en el área mediterránea no
están asociadas a episodios de gota fría. En algunos casos, esta terminología es usada
inadecuadamente (“comodín meteorológico”) para justificar la presencia de
precipitaciones torrenciales o intensas.

Por otra parte, el término de gota fría es un concepto relativamente antiguo y ha sido
superado por el devenir de los años. Las nuevas formas de entender los procesos de la
troposfera y las nuevas herramientas observacionales nos han hecho revisar y redefinir
las ideas ligadas a estos embolsamientos aislados de aire frío en niveles superiores.
Creemos que el concepto de DANA, que asociamos al término anglosajón de “cut-off
low”, es más acertado y realista que el de gota fría. Al ser el concepto de gota fría poco
preciso e incompleto, se entiende que debe ser sustituido por otro más moderno,
“elegante” y efectivo que explique la formación y evolución de estas perturbaciones de
altura de forma simple y que se ajusten a la realidad observacional.

Por todo ello, se propone que el nombre de estas perturbaciones sea el de DANA, en
vez de gota fría, al menos, a nivel técnico.

Somos consciente que “la gota fría” es parte de la terminología popular, difícilmente
desterrable del lenguaje coloquial. Sepamos, al menos, emplear este concepto
correctamente, desde el punto de vista meteorológico y mediático, y no como elemento
potencialmente amenazador. En última instancia, son los sistemas tormentosos bien
organizados (de menor escala que las gotas frías o DANAs) los que pueden generar
graves daños y perdidas de vidas humanas. La gota fría, o mejor aún la DANA, es uno
de los mecanismos atmosféricos que a nivel sinóptico puede unir a todos los
ingredientes necesarios para generar las temidas lluvias torrenciales. Pero no olvidemos
que hay otros elementos sinópticos que también las pueden generar. Es más importante
llamar la atención del público y de las autoridades civiles del riesgo potencial de los
focos tormentosos que de las gotas frías o DANAs.

 

Más información en:

https://repositorio.aemet.es/simple-search?query=DANA&submit.x=0&submit.y=0

http://www.aemet.es/es/portada

 

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