Influencia orográfica en la ladera de sotavento

(Sección 2.4.3)

En un medio estable, los vientos fuertes que soplan en perpendicular a una barrera (por ejemplo, una montaña) son forzados a ascender por la ladera de barlovento y a descender por la pendiente de sotavento. El flujo de aire perturbado empieza a oscilar en una serie de ondas a medida que se desplaza corriente abajo, generando ondas de montaña.

Si las ondas se mantienen principalmente estacionarias mientras el aire fluye a través de ellas, reciben el nombre de ondas estacionarias no turbulentas (y también ondas atrapadas a sotavento). Cuando el aire es suficientemente húmedo, pueden aparecer nubes orográficas en el aire ascendente en las crestas de las ondas (figura 5). Muy a menudo estas nubes se forman sobre las cadenas montañosas o a sotavento, y se mantienen estacionarias, generalmente durante algunas horas (raramente más de un día).

Para un observador en superficie, estas nubes, si se mueven, lo hacen muy lentamente, a pesar de que el viento pueda ser intenso al nivel de la nube. En algunos casos puede intuirse la velocidad del viento debido a las marcas que genera en la nube, por ejemplo, elementos aislados que se desplazan de un extremo al otro de la nube. Estas nubes lenticularis generadas por las ondas de montaña indican que existen fuertes vientos en los niveles estables de la atmósfera. No producen precipitación.

Figura 5. Ondas de montaña

A veces estas ondas se propagan a largas distancias en “trenes de ondas a sotavento”, de modo que los efectos pueden notarse en zonas muy alejadas. Es posible observarlas dispuestas en largas bandas que discurren paralelas a la cadena montañosa, a intervalos regulares de varios kilómetros (figura 6).

En las imágenes satelitales estas nubes forman un patrón de líneas de corriente.

Figura 6. Imagen satelital de trenes de ondas a sotavento (A = alineación de la cordillera; B= dirección del viento)

Las nubes ondulatorias también pueden aparecer en diferentes niveles al mismo tiempo. A menudo se observa un grupo de varias nubes orográficas lenticularis sobre una colina o una montaña, a veces ligeramente a barlovento o a sotavento. La influencia orográfica en el flujo de aire puede ser considerable a niveles muy superiores a los niveles en que se encuentran las cimas o los picos, en ocasiones puede incluso alcanzar la estratosfera (figura 7).

Figura 7. Ondas atrapadas a sotavento

En cordilleras anchas, cuando existe una gran estabilidad atmosférica en una zona amplia de la atmósfera y la cizalladura del viento sobre la cima de la montaña es pronunciada, pueden aparecer ondas que se propagan verticalmente donde la energía se propaga en dirección ascendente. Estas ondas se denominan ondas no atrapadas a sotavento y la nube cirriforme formada a consecuencia de la influencia orográfica (figura 8) indica que existe turbulencia cerca del límite superior de la troposfera. A veces las crestas de las ondas pueden extenderse por encima del nivel superior y alcanzar la estratosfera.

Figura 8. Onda que se propaga verticalmente

Cuando entre la montaña y la nube existe una abertura clara (brecha de foehn), es probable que la turbulencia sea intensa. Si no existe esta abertura entre la montaña y la nube, es probable que turbulencia sea débil.

Si bien la presencia de nubes es un indicador de que existe movimiento del aire y turbulencia, a veces estos se producen sin señales visuales. A menudo tiene lugar turbulencia en aire claro cerca de la tropopausa debido a las ondas que se propagan verticalmente en condiciones secas.

A determinadas horas, la amplitud de las ondas de montaña pueden alcanzar valores altos, y la energía de la onda se propaga hacia abajo inmediatamente contra el viento de la cima, lo que genera importantes fenómenos meteorológicos en la ladera de sotavento de una barrera montañosa, como ondas rompientes, turbulencia de intensidad fuerte a extrema, rotores y peligrosos ventarrones descendentes.

Por debajo de la nube de onda a sotavento, en las capas más bajas, puede formarse un gran remolino con ejes horizontales (figura 9). Si el aire ascendente de este gran remolino estacionario se enfría lo suficiente, puede aparecer en la parte superior una barrera de nubes denominada “nube de rotación a sotavento” (Stratus de rotación a sotavento). Las nubes de rotación a sotavento indican que existe una zona de fuerte turbulencia en la superficie terrestre o cerca de ella, con vientos de superficie cuya dirección y/o velocidad son muy variables, por lo que suponen un peligro para la aviación.

Figura 9. Nube de rotación a sotavento