Régimen de lluvias en el trópico

En las latitudes tropicales la temperatura media varía poco a lo largo del año, de modo que el ciclo estacional queda definido sobre todo por la lluvia: alternan temporadas más lluviosas con otras de menor precipitación. La distribución de esas temporadas en el calendario depende en buena medida de la posición de una banda de nubes y lluvia que recorre el trópico durante el año, la zona de convergencia intertropical.

La zona de convergencia intertropical

La zona de convergencia intertropical (ZCIT; en inglés, intertropical convergence zone, ITCZ) es una banda que rodea la Tierra en las cercanías del ecuador, donde convergen los vientos alisios del hemisferio norte y los del hemisferio sur. El aire que converge no puede acumularse cerca de la superficie y se ve obligado a ascender. Al ascender, el aire cálido y húmedo se enfría y condensa, y da lugar a nubes de gran desarrollo vertical y a lluvias abundantes, producidas por convección.

En los textos de climatología, la ZCIT se describe como la rama ascendente de la circulación de Hadley, la celda de circulación que transporta aire desde las zonas tropicales hacia las subtropicales a gran altura. Sobre los océanos aparece como una banda de nubes relativamente estrecha y continua, mientras que sobre los continentes es más ancha, irregular y fragmentada.

Migración estacional

La ZCIT no permanece en una latitud fija. Su posición sigue la del máximo calentamiento solar de la superficie, que se desplaza a lo largo del año entre los trópicos: hacia el hemisferio norte durante su verano y hacia el hemisferio sur durante el verano austral. El desplazamiento presenta un retraso respecto del movimiento del sol, ya que la superficie, y sobre todo el océano, tarda en calentarse y en enfriarse. Por ello la banda alcanza sus posiciones más septentrional y más meridional después de los solsticios.

La amplitud del desplazamiento es mayor sobre los continentes que sobre los océanos. Sobre el Pacífico y el Atlántico, la posición media anual de la banda queda algo al norte del ecuador. Dado que sobre tierra la ZCIT es una zona ancha y fragmentada, su ubicación en un momento dado se interpreta como una región de máxima nubosidad, sin una línea definida.

Regímenes bimodal y monomodal

La distribución de la lluvia a lo largo del año en un lugar se denomina régimen de lluvias. Su forma depende de cuántas veces pasa la ZCIT sobre ese lugar y de cuánto tiempo permanece en sus cercanías.

Cerca del ecuador, la banda cruza un mismo punto dos veces al año: una en su avance hacia el hemisferio de verano y otra en su regreso. Se establece así un régimen bimodal, con dos temporadas de lluvia separadas por dos períodos de menor precipitación. Las temporadas lluviosas siguen, con cierto retraso, a los pasos del sol por el ecuador (los equinoccios), y los períodos menos lluviosos tienden a quedar próximos a los solsticios. Los dos máximos no son necesariamente iguales, y los períodos de menor lluvia no implican ausencia de precipitación.

A medida que aumenta la latitud, los dos pasos de la banda se acercan en el tiempo. En latitudes intermedias, los dos máximos se aproximan hasta que la depresión entre ambos se vuelve leve y solo se aprecia una temporada con una disminución parcial a mitad de la etapa lluviosa. Cerca del límite de su recorrido, la ZCIT llega, permanece un período prolongado y retrocede, de manera que el lugar queda bajo su influencia una sola vez al año, durante el verano del hemisferio correspondiente. El régimen que se establece es monomodal (llamado también unimodal), con una sola temporada de lluvias y una temporada seca durante el resto del año.

Mapa esquemático de una franja de tierra ficticia con la línea del ecuador y dos puntos de observación: el punto A, cerca del ecuador, y el punto B, más alejado hacia el norte. Una banda de nubes, la zona de convergencia intertropical, se desplaza hacia el norte durante la primera mitad del año, siguiendo al sol, y regresa hacia el sur durante la segunda. A la derecha, una tira por punto registra la lluvia a lo largo del año. El punto A recibe la banda dos veces y tiene dos estaciones lluviosas; el punto B la recibe una vez, durante un periodo más largo. Los valores son ilustrativos.

Relieve y sistemas locales

La ZCIT determina el patrón a gran escala, pero el relieve y los sistemas de circulación locales modifican la cantidad, el momento e incluso el número de temporadas en cada lugar. Cuando el viento húmedo encuentra una cordillera, el aire es forzado a subir por la ladera expuesta. Este ascenso orográfico favorece la condensación y aumenta la lluvia en la vertiente de barlovento, mientras que la vertiente de sotavento, a la que llega aire ya descargado de humedad, recibe menos precipitación. A ello se suma que la altitud modifica la temperatura y, con ella, las condiciones para la convección.

Intervienen también circulaciones de origen térmico, como las brisas de mar y de tierra y los vientos de montaña y de valle. Al calentarse durante el día, las laderas y los valles generan corrientes ascendentes que concentran la convección en ciertas horas, de modo que buena parte de la lluvia convectiva sigue un ciclo diario marcado. Estos procesos explican que dos puntos separados por pocas decenas de kilómetros, pero situados en vertientes o altitudes distintas, puedan presentar regímenes diferentes.

Por la misma razón, la representación de estos efectos plantea dificultades a los modelos. Una grilla gruesa suaviza el relieve y no resuelve las circulaciones locales, de modo que parte de su efecto se incorpora mediante parametrizaciones, con la incertidumbre que ello implica (véase la lección sobre el funcionamiento de un modelo de pronóstico).

Variabilidad interanual

El calendario descrito corresponde al comportamiento típico. En un año concreto, el inicio, la duración y la intensidad de cada temporada pueden diferir bastante de ese promedio. El ciclo de El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) modula la intensidad de las temporadas: según la fase, las lluvias tienden a ser mayores o menores que lo habitual en una región dada, y el efecto depende de la zona y de la época del año. Su definición y sus efectos se tratan en la lección El Niño y La Niña.

Implicaciones para la lectura de climatologías y pronósticos

Una climatología de lluvia debe leerse por meses o por períodos del calendario, ya que el total anual oculta la distribución estacional. En un régimen bimodal, el promedio mensual muestra dos máximos y dos mínimos; en uno monomodal, un solo máximo. Dentro de una temporada lluviosa existen, además, intervalos de menor precipitación, de modo que una pausa de pocos días no indica por sí sola el fin de la temporada.

La anomalía de la lluvia de un mes debe calcularse respecto de la climatología de ese mismo mes. Un valor considerado normal en la temporada lluviosa sería excepcionalmente alto en la seca, y viceversa. Del mismo modo, un pronóstico de lluvia fuerte tiene un significado distinto según la posición del lugar en su ciclo anual.

Dado que el inicio y el fin de las temporadas varían de un año a otro, las fechas del calendario promedio constituyen solo una guía aproximada. Las perspectivas estacionales expresan esa incertidumbre mediante probabilidades de que la temporada sea más lluviosa o más seca de lo normal, y su lectura requiere conocer tanto el régimen del lugar como el efecto local del relieve.