16 de abril de 2014: Los polos de la Tierra están separados por cuatro océanos, seis continentes y más de 22224 kilómetros (12000 millas náuticas).

Pero resulta que esas distancias no son tan vastas.

Nuevos datos proporcionados por la nave espacial AIM (Aeronomy of Ice in the Mesosphere, en idioma inglés, o Aeronomía del Hielo en la Mesosfera, en idioma español), de la NASA, han revelado “teleconexiones” en la atmósfera de la Tierra, las cuales se extienden desde el Polo Norte hasta el Polo Sur y viceversa vinculando de este modo el estado del tiempo y el clima más estrechamente que lo que la simple geografía podría sugerir.

En un nuevo video de ScienceCast se exploran las inesperadas “teleconexiones” en la atmósfera de la Tierra, las cuales vinculan el estado del tiempo y el clima a través de vastas distancias. Reproducir el video (en idioma inglés)

“Por ejemplo”, dice Cora Randall, quien es miembro del equipo científico de AIM y jefe del Departamento de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas (Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, en idioma inglés), de la Universidad de Colorado, “hemos descubierto que la temperatura del aire en invierno, en Indianápolis, Indiana, está muy relacionada con la frecuencia de las nubes noctilucentes sobre la Antártida”.

Las nubes noctilucentes (noctilucent clouds, o “NLCs”, por su sigla en idioma inglés) son las nubes más altas de la Tierra. Se forman en el borde del espacio, a 83 kilómetros por encima de las regiones polares de nuestro planeta, en una capa de la atmósfera llamada mesosfera. “Sembradas” por el humo de los meteoros, las NLC están compuestas de pequeños cristales de hielo que brillan en color azul eléctrico cuando la luz del Sol pasa a través de las partes superiores de las nubes.

La nave AIM fue lanzada en el año 2007 con el propósito de investigar estas nubes que “brillan de noche”, y así descubrir cómo se forman y conocer su química interna. Sin embargo, como suele suceder cuando se explora lo desconocido, los investigadores descubrieron algo que ni siquiera estaban buscando: teleconexiones.

“Fue una sorpresa”, afirma el profesor de ciencias atmosféricas y planetarias de la Universidad Hampton, James Russell, quien es el investigador principal de la misión AIM. “Hace algunos años, cuando estábamos planificando la misión AIM, nuestra atención estaba centrada en una estrecha capa de la atmósfera donde se forman las NLC. Ahora, estamos descubriendo que esta capa manifiesta evidencia de conexiones de larga distancia en la atmósfera, lejos de las NLC mismas”.

Una de estas teleconexiones vincula la estratosfera del Ártico con la mesosfera de la Antártida.

La temperatura del aire en invierno en Indianápolis se relaciona con la frecuencia de las nubes noctilucentes sobre la Antártida. En este gráfico, se muestran los cambios en las temperaturas de la superficie cerca de Indianápolis, Indiana (en color azul), los cuales se relacionan con los cambios en la estratósfera del Ártico (en color anaranjado) y también con los cambios en las nubes noctilucentes, en la latitud 77° S, dos semanas más tarde (en color rojo). Más información, en idioma inglés

“Los vientos estratosféricos que soplan sobre el Ártico controlan la circulación en la mesosfera”, explica Randall. “Cuando los vientos estratosféricos del Norte se desaceleran, un efecto de ondas que se produce alrededor del globo provoca que la mesosfera del Sur se torne más cálida y seca, lo que ocasiona menos NLCs. Cuando los vientos del Norte se restablecen, la mesosfera del Sur se torna más fría y húmeda, y regresan las NLC”.

Este enero, una época del año en la cual generalmente abundan las NLC en el Sur, la nave espacial AIM observó una repentina e inesperada disminución de las nubes. Es interesante destacar que, aproximadamente dos semanas antes, los vientos en la estratosfera del Ártico se vieron absolutamente alterados, lo que llevó a un vórtice polar distorsionado.

“Creemos que esto disparó un efecto de ondas que llevó a una reducción de la cantidad de nubes noctilucentes en la mitad del mundo”, dice Laura Holt, del Laboratorio de Física Atmosférica y del Espacio (Laboratory for Atmospheric and Space Physics, en idioma inglés), de la Universidad de Colorado. “Este es el mismo vórtice polar que ganó los titulares este invierno (boreal), cuando partes de Estados Unidos experimentaron frío y hielo extremos”.

Holt observó cuidadosamente los datos meteorológicos y descubrió que, de hecho, había una relación estadística entre el estado del tiempo en invierno en Estados Unidos y la reducción en la cantidad de nubes noctilucentes sobre la Antártida.

“Tomamos a Indianápolis como ejemplo porque tengo familia allí”, dice Randall, “pero sucedió lo mismo con muchas ciudades del norte: las temperaturas del aire frío en tierra se relacionaban con las frecuencias de NLC por encima de la Antártida, dos semanas después”, afirma.

El retardo de dos semanas es, aparentemente, el tiempo que le toma a la señal de teleconexión propagarse a través de tres capas de la atmósfera (la troposfera, la estratosfera y la mesosfera) y de un polo al otro.

Este es un tema complicado, pero esto queda claro: “Las NLC son un valioso recurso para estudiar las conexiones de larga distancia en la atmósfera”, señala Russell, “y apenas estamos comenzando”.

Más información (en idioma inglés)

Nubes de color azul eléctrico aparecen sobre la Antártida -- Ciencia@NASA

El humo que dejan los meteoros provoca extrañas nubes -- Ciencia@NASA